Flottengestaltung und Tourenplanung bei heterogenen Umweltpräferenzen von Verladern

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Bierwirth; Professor Dr. Thomas Kirschstein
• Fachliche Zuordnung: Operations Management und BWL-spezifische Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 567015469

Strengere Umweltanforderungen für den Straßengüterverkehr und eine wachsende Nachfrage nach umweltverträglichen Transporten bewirken, dass die Fahrzeugflotten im Straßengüterverkehr schrittweise auf emissionsarme und langfristig klimaneutrale Antriebstechnologien umgestellt werden. Diese Antriebstechnologien besitzen unterschiedliche technische Eigenschaften (z.B. Reichweite, Betriebskosten, Emissionsraten) und damit auch Einsatzprofile. Ähnlich wie im motorisierten Individualverkehr wird sich der Prozess des Flottenumbaus über einen langen Zeitraum erstrecken. Unklar ist, wie genau dieser Prozess ablaufen wird und ob eine nachhaltige Antriebstechnologie im Straßengüterverkehr langfristig dominieren wird. Für industrielle Verlader nimmt zugleich der Anreiz zu, klimafreundliche Transportoptionen zu wählen, da die Umweltbilanzen extern erbrachter Logistikdienstleistungen als indirekte Emissionen in die Nachhaltigkeitsberichterstattung einfließen. Verlader können bestehende Umweltpräferenzen ausdrücken und durch ihre Zahlungsbereitschaft auf die Umweltwirkung der von ihnen beauftragten Transportleistung Einfluss nehmen. Treffen Verlader mit unterschiedlichen Umweltpräferenzen auf einen Frachtführer mit einer gemischten Fahrzeugflotte, so entsteht ein strukturell neuartiges Tourenplanungsproblem. Werden die Routen der eingesetzten Fahrzeuge aufgrund bestehender Regelungen einzeln bilanziert, so spielt es eine Rolle, ob ein Verlader von einem konventionellen oder emissionsarmen Transportfahrzeug bedient wird. Umweltsensitive Verlader werden erwarten, dass ihre Sendungen von klimaverträglichen Fahrzeugen befördert werden, was vom Frachtführer durch entsprechende CO2-Emissionsausweise zu belegen ist. Kostensensitive Verlader verlangen hingegen weiterhin geringe Transportraten und müssen dafür ggf. akzeptieren, höhere CO2-Emissionsausweise entgegenzunehmen. Im beantragten Projekt soll die skizzierte Situation u. a. mit einem Labeling-Ansatz erforscht werden. Dabei können Verlader ihre Umweltpräferenz durch Angabe einer Klimaeffizienzklasse ausdrücken, die von der Logistikleistung des Frachtführers erreicht werden muss. Ziel des Projekts ist die Konzeption und prototypische Implementierung einer Planungsplattform zur Gestaltung und Einsatzplanung heterogener Fahrzeugflotten unter Berücksichtigung multi-kriterieller Kundenpräferenzen. Zur Abbildung von Kundenpräferenzen sowie den Wechselwirkungen zwischen den Zieldimensionen werden Verfahren zur Emissions- und Kostenallokation entwickelt, die auf spieltheoretischen Ansätzen basieren. Mit der Planungsplattform können Frachtführer die Zahlungsbereitschaft der Verladerseite effektiv abschöpfen, um Investitionsmittel für einen marktkonformen Umbau ihrer Fahrzeugflotten bereitzustellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen