Blick durch die Frontscheibe


Selbstverständlich sind Brummis für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Vor diesem Szenario haben u. a. auch die Technische Universität München (TUM) und ihre Partner ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet.


Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybridantrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine. Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen. Effiziente und umweltfreundliche Transportkonzepte werden daher zunehmend wichtiger, um z. B. den Verkehr zu entlasten sowie Emissionen wie Kohlendioxid, Rußpartikel und Stickoxide zu vermeiden.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TUM haben im Projekt „Truck2030“ alle Bereiche des Lkw der Zukunft untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse bei den Schwerpunkten Fahrer, Logistik und Transport, Umwelt sowie Politik sind:

Fahrer. Im Konzept gehen die Forscherinnen und Forscher von der Annahme aus, dass die Lastwagen auf der Autobahn in Zukunft automatisiert fahren. Die für die Fahrerinnen und Fahrer gewonnene Zeit könnten sie in ihre Gesundheit investieren. Die von dem Team gestaltete Fahrerkabine ist u. a. mit Seilzügen ausgestattet, die wie im Fitnessstudio für -übungen verwendet werden können. Um die Motivation zu erhöhen, soll weiterhin ein spielerischer Aspekt hinzukommen, etwa durch ein virtuelles Belohnungssystem.

Logistik und Transport. Lang-Lkw mit einer Länge von 25,25 m sind für einen effizienten Güterverkehr ideal. Dabei ersetzen zwei Lang-Lkw drei Lkw von normaler Länge. So kann Kraftstoff eingespart werden, was wiederum Vorteile für die Umwelt und die Wirtschaftlichkeit bringt. Auch sind insgesamt weniger Lkw auf der Straße. Apps, mit deren Hilfe die Ladung via Scancode oder NFC erfasst werden kann, könnten Zeit und Ressourcen beim Be- und Entladen sparen.  

Umwelt. Allein durch den Einsatz von Lang-Lkw könnten wegen des geringeren Kraftstoffverbrauchs bei gleicher Ladung etwa 20 Prozent der CO2-Emissionen eingespart werden. Um gut 10 Prozent können die CO2-Emissionen durch einen Diesel-Plug-in-Hybridantrieb gesenkt werden. Dieser ist sowohl für den Umweltschutz als auch aus wirtschaftlicher Sicht die beste Lösung. Ein elektrischer Antriebsstrang wäre beim jetzigen Stand der Technik nicht sinnvoll, da eine Batterie, die genügend Energie für die benötigte Reichweite zur Verfügung stellen würde, zu groß und zu schwer wäre. Auf Rollwiderstand optimierte Reifen und eine verbesserte Aerodynamik des Lkw könnten die CO2-Emissionen ebenfalls um etwa 10 Prozent senken. 

Politik. Die wichtigste Voraussetzung zur Umsetzung des Konzepts ist die Zulassung des Lang-Lkw in ganz Europa. Gegenargumente, wie etwa eine geringere Fahrzeugsicherheit oder eine stärkere Straßenabnutzung, konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihren Untersuchungen entkräften. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Infrastruktur. Für den Diesel-Plug-in-Hybrid werden zusätzliche Ladesäulen an den Autobahnen benötigt. Diese Ladesäulen können ebenso von eAutos genutzt werden.

Weitere Infos: Truck2030 ist ein Forschungsprojekt der Technischen Universität München in Kooperation mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg sowie fünf Industriepartnern. Es wird von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert. Beteiligt sind seitens der Technischen Universität München der Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik, der Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen und der Lehrstuhl für Industrial Design. https://www.truck2030.tum.de/home

Niedrige Betriebskosten. Dass autonomes Fahren, Elektrifizierung und Vernetzung für eine smarte Logis-tik sorgen, lässt auch Roland Berger in einer Studie verlauten. Bis zu 40 Prozent an Betriebskosten können laut Berger bei den Brummis eingespart werden. Dies sollte zumindest zum Nachdenken anregen, denn Lkw sind heute weltweit der Hauptverkehrsträger im Güterverkehr: In Europa und den USA rollen so etwa 70 Prozent der Waren über die Straßen, in China sogar mehr als 75 Prozent. Und die Nachfrage wird in den kommenden Jahren weiter steigen.

Langer Kampf. Transport- und Logistikunternehmen kämpfen bereits heute mit wichtigen Veränderungen. Fahrerlose Lkw, eAntriebe, Digitalisierung und zunehmender Fahrermangel setzen die Branche mehr und mehr unter Druck. „Obwohl der Transport mit Lkw im Güterverkehr den höchsten Anteil hat, haben zahlreiche Unternehmen sehr ineffiziente Prozesse sowie hohe Kosten für ihre Lkw-Flotten und können daher ihr Potenzial nicht vollständig ausschöpfen“, lässt Norbert Dressler, Partner und Leiter des Automotive Competence Center von Roland Berger in der D-A-CH-Region, verlauten. „Hinzu kommen ein zunehmender Fahrermangel, besonders auf Langstrecken in Europa und den USA, sowie zunehmend schärfere Emissionsrestriktionen.“

Hilfe. Um alle Entwicklungen erfolgreich zu meistern, sollen autonome Nutzfahrzeuge, Elektrifizierung und Digitalisierung Abhilfe schaffen. Dieser grundlegende Umbruch stellt allerdings nicht nur die Logistikunternehmen, sondern ebenso auch die Lkw-Hersteller vor große Herausforderungen. Weiterhin trifft der Wandel eine sehr fragmentierte Branche: Große Speditionen mit großen Lkw-Flotten sind nicht so zahlreich. Die Zahl der kleinen und mittelständischen Unternehmen mit wenigen Fahrzeugen überwiegt eindeutig. „Eine  Konsolidierung ist daher unausweichlich“, erklärt Wilfried Aulbur, Partner von Roland Berger in den USA. „Wer sich den Veränderungen nicht rechtzeitig stellt, wird daher knallhart vom Markt verschwinden.“

Autonomes Fahren. Autonom fahrende Lkw sind auf dem Vormarsch: Für sie werden bereits Tests durchgeführt, z. B. für automatisierte Langstreckentransporte im Konvoi mit der Übergabe der Fracht von und an konventionelle Fahrzeuge. Eine Entwicklung, die eindeutige Vorteile für die Logistikbranche mit sich bringt: Pro Kilometer könnte dies zu einer Kostenersparnis von bis zu 40 Prozent führen. Im Übrigen wird davon ausgegangen, dass komplett selbst fahrende Lkw zwischen 2025 und 2030 auf der Straße sein werden.

Kostenfaktoren. Den größten Kostenfaktor nehmen weiterhin die Batterien ein. Selbst bei künftig sinkenden Kosten für Batteriezellen können Lkw mit eMotor für weite Strecken aktuell noch nicht profitabel betrieben werden. Für Lkw im Nahverkehr bis zu 400 km soll der eAntrieb aber eine wirtschaftlich rentable Alternative sein. Verschiedene Hersteller haben daher die Serieneinführung derartiger Lkw bereits angekündigt. Treiber sind vor allem Emissionsvorschriften mit lokalen Restriktionen für alle Dieselfahrzeuge sowie Kostenvorteile.

Vernetzung. Eine weitere wesentliche Entwicklung ist die Vernetzung: Der Lkw der Zukunft ist mit seiner Umgebung voll vernetzt und somit ein Teil von effizienteren Logistikabläufen. Etwa 20 Prozent der Lkw in Europa und den USA fahren heute leer, in China sind es sogar 40 Prozent. „Diese Ineffizienzen werden durch die Digitalisierung von Prozessen und Künstliche Intelligenz deutlich vermindert – ein klarer Wettbewerbsvorteil für die Transport- und Logistikbranche“, meint Norbert Dressler. Doch durch diesen Wandel werden auch neue Geschäftsmodelle und zusätzlicher Wettbewerb entstehen. „Logistikunternehmen und Nutzfahrzeughersteller sollten daher ihre Marktstrategie mit den entsprechenden Maßnahmen definieren“, fasst Dressler zusammen.

Voll elektrisch. Natürlich befassen sich alle Nutzfahrzeughersteller mit Transportlösungen für die Zukunft. In jeder NFM-Ausgabe wird darüber auch ausführlich berichtet. Doch Volvo Trucks präsentierte während der IAA 2018 eine völlig neuartige Transportlösung – auf der Basis autonomer und elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge, die das Transportwesen effizienter, sicherer und sauberer machen kann. Damit soll das Angebot für Unternehmen, die z. B. auf kontinuierliche Transporte zwischen festen Logistikpunkten angewiesen sind, langfristig erweitert werden.

Transportlösung. „Das von uns entwickelte Transportsystem ist eine Ergänzung heutiger Lösungen und kann bei der Bewältigung vieler gesellschaftlicher und unternehmerischer Herausforderungen helfen“, so Volvo-Trucks-Präsident Claes Nilsson. Vorgesehen ist die von Volvo Trucks entwickelte Transportlösung der Zukunft für Routineaufgaben mit hohem Wiederholungsgrad, mit relativ kurzen Wegen, großen Warenmengen und hoher Liefergenauigkeit. Ein typisches Beispiel dafür sind Transporte zwischen Logistikzentren, doch auch andere Einsätze sind denkbar. „Man kann sich unser System als Erweiterung der ausgeklügelten Logistiklösungen vorstellen, die viele Branchen schon heute verwenden. Da unsere autonomen Fahrzeuge weder Abgase noch Lärm verursachen, können sie jederzeit fahren – am Tag und bei Nacht. Die Lösung nutzt vorhandene Wege und Transportbehälter, sodass sie sich schneller amortisiert und problemlos in vorhandene Abläufe einbinden lässt“, erklärt Mikael Karlsson, Vice President Autonomous Solutions. Ausgeführt werden die Aufgaben von autonomen eFahrzeugen, die mit einem Cloud-Dienst und einer Leitstelle verbunden sind. Die Fahrzeuge sind mit modernsten Selbstfahrsystemen ausgestattet und können ihre aktuelle Position zentimetergenau ermitteln. Zudem können sie das Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer detailliert analysieren und äußerst präzise darauf reagieren. Die Leitstelle überwacht permanent den Transportablauf und ist stets über den genauen Standort, den Batterieladezustand, die Beladung und den Wartungsbedarf der einzelnen Fahrzeuge informiert. Analog zur industriellen Produktion werden Tempo und Ablauf so gesteuert, dass es keine unnötigen Wartezeiten gibt und eine höhere Liefergenauigkeit erzielt wird. So lassen sich Pufferbestände verringern und Verfügbarkeiten optimieren. Fahrzeuge, die auf derselben Strecke verkehren, kooperieren so miteinander, dass sich ein optimaler Ablauf ergibt.



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