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Emissionsorientiertes Management landgebundener Güterverkehre (DFG Projekt)

Dies_ist_ein_LKW

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Inhaltsverzeichnis

Kurzdarstellung

Werden Gütertransporte bewertet, so erfolgt dies zumeist basierend auf Transportzeiten oder -kosten. Um Anforderungen an Nachhaltigkeit im Güterverkehr Rechnung zu tragen, muss die Bewertungsgrundlage um Emissionsbilanzen erweitert werden. Damit einher geht die Forderung nach Werkzeugen zur Planung von emissionsminimalen Transportprozessen. Im landgebundenen Güterverkehr werden dabei auch multimodale Lösungen im kombinierten Straße-Schienenverkehr erfasst. Ziel des von der DFG geförderten Forschungsprojekts ist die Entwicklung neuer Methoden für die Transportwirtschaft, um sendungsbezogene Emissionen von Transportauftragen abschätzen und gezielt in der Transportprozessplanung minimieren zu können.

Emissionsampel

Emissionsampel

Emissionsampel

Der Verkehrssektor ist für ca. 20% der weltweiten CO2 Emissionen verantwortlich. Anders als in anderen Sektoren ist der absolute CO2 Ausstoß im Verkehrssektor in den vergangenen 30 Jahren hingegen nicht gesunken. Neben dem Fehlen einer nachhaltigen technischen Infrastruktur stellt das Fehlen allgemein akzeptierter Bewertungssysteme für die Umweltwirkungen von Verkehrs- und Logistikprozessen eine wesentliche Ursache hierfür dar.

Ausgehend von bekannten Modellen zur Berechnung von CO2 Emissionen im Straßen- und Schienenverkehr analysiert das Projekt bestehende Ansätze zur Integration von CO2 Bilanzen in der Planung und Bewertung von Transportketten. Besondere Beachtung erfordern hierbei (1) die Transportkonsolidierung, also der Umstand, dass in einem Transportprozess  i. d. R. mehrere Sendungen gemeinsam bewegt werden, und (2) die Bildung bzw. Auflösung von Ladeeinheiten in den Güterumschlagsknoten.

Aufgrund der hohen Relevanz des Schienenverkehrs für emissionsarme Transportketten ist es z.B. erforderlich, den Güterumschlag in Rangierbahnhöfen detailliert zu betrachten. Im Einzelwagenverkehr werden hier Züge entkoppelt und zu neuen Zügen zusammengestellt. Da der Prozess vergleichsweise emissionsintensiv ist, werden spezielle Sortierverfahren entwickelt, die in Abhängigkeit von der Anzahl zu bildender Züge eine minimale Gesamtemission für den Güterumschlag garantieren.

Aus den im Projekt gewonnen Ergebnissen wurde ein Ampelsystem entwickelt, das die Umweltwirkungen alternativer Transportketten für Einzelsendungen in Analogie  zum Prinzip des Produktökolabels  anzeigt. Die entstehende Transparenz hinsichtlich der Umweltwirkungen alternativer Transportwege ermöglicht es, Umweltpräferenzen in einfacher Weise in Transportentscheidungen einzubinden.

Publikationen

  1. Zien, M., Kirschstein, T. (2022). A Rolling Horizon Model for Sorting Schemes and their Environmental Impacts in Marshalling Yards, in process
  2. Kirschstein, T., Heinold, A., Behnke, M., Meisel, F., Bierwirth, C.: Eco-Labeling of Freight Transport Services: Design, Evaluation and Research Directions, Journal of Industrial Ecology 26:3 (2022), 801–814, Link   
  3. Zien, M., Kirschstein, T. (2021). Greenhouse Gas Emissions of Shunting Operations - A Simulation Study. In: Buscher, U., Lasch, R., Schönberger, J. (eds) Logistics Management. Link   
  4. Behnke, M./Kirschstein, T./Bierwirth, C. (2021): A column generation approach for an emission-orientedvehicle routing problem on a multigraph, European Journal of Operational Research, 288(3), 794-809, Link   .
  5. Behnke, M./ Kirschstein, T./ Bierwirth, C. (2020): Balancing Cost and Emission Preferences of Heterogeneous Customers in a VRP, in Proceedings of the TSL Second Triennial Conference, https://www.informs.org/content/download/382201/4156430/file/76_Martin_Behnke_tsl2020.pdf   
  6. Behnke M. (2019): "Recent Trends in Last Mile Delivery: Impacts of Fast Fulfillment, Parcel Lockers, Electric or Autonomous Vehicles, and More", in: Bierwirth C., Kirschstein T., Sackmann D. (eds) Logistics Management. Lecture Notes in Logistics. Springer, Cham, DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-29821-0_10   
  7. Kirschstein, T.; Bierwirth, C. (2018): The selective traveling salesman problem with emission allocation rules, OR Spectrum, 40(1), 97-124, Link   , preview   .
  8. Behnke, M.; Kirschstein, T.: The impact of path selection on GHG emissions in city logistics, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 106 (2017), 320-336, Link   .
  9. Behnke, M.; Kirschstein, T.; Bierwirth, C.: An emission-minimizing vehicle routing problem with heterogenuous vehicles and pathway selection, in: Operations Research Proceedings 2016, 285-291.
  10. Kirschstein, T./ Meisel, F. (2015): "GHG-emission models for assessing the eco-friendliness of road and rail freight transports", Transportation Research Part B: Methodology, 73, 13-33, DOI:10.1016/j.trb.2014.12.004    .

Vorträge

  1. Zien, M.: "A Rolling Horizon Model for Sorting Schemes and their Environmental Impacts in Marshalling Yards" OR 2022, Karlsruhe, 07.09.2022 und Doktorandenworkshop 2022, Dresden, 17.11.2022
  2. Bierwirth, C.: "Emission oriented management of land-bounded freight transportation" Logistik Management Tagung 2021, Dresden (online), 16.09.2021
  3. Zien, M.: "Greenhouse gas emissions of shunting operations - A simulation study" Logistik Management Tagung 2021, Dresden (online), 15.09.2021
  4. Behnke, M.: "CO2 emission allocation in freight transportation concerning customer preferences" EURO 2019, Dublin, 26.06.2019.
  5. Kirschstein, T./Bierwirth, C.: Eco-efficiency labels as instruments for emission reduction in freight transportation, Meeting of the Scientific Commission "sustainability management", Augsburg, 05.10.2018
  6. Behnke, M.: "A Column Generation Approach for an Emission Minimizing Vehicle Routing Problem on a Multigraph" 29th European Conference on Operational Research, Valencia, 09.07.2018.
  7. Behnke, M.: "Emissionsorientiertes Transportmanagement" 19. Doktorandenworkshop Nordost (DoWoNo), Breklum, 11.05.2017.
  8. Behnke, M.: "Emission routing and pathway selection in urban areas" Doktorandenworkshop, Dresden, 20.10.2016.
  9. Behnke, M.; Kirschstein, T.; Bierwirth, C.: An emission-minimizing vehicle routing problem with heterogeneous vehicles and pathway selection, Annual International Conference of the German Operations Research Society, Hamburg, 1.9.2016.
  10. Bierwirth, C.; Kirschstein, T.: The selective traveling salesmann problem with emission allocation rules. 28th EURO 2016 conference, 06.07.2016, Poznan
  11. Kirschstein, T; Bierwirth, C.: A selective traveling salesman problem with emission allocation rules, 9th Triennial Symposium on Transportation Analysis, Oranjestad,  13.06.2016.
  12. Kirschstein, T./Meisel, F.: GHG-emission models for assessing the eco-friendlinessof road and rail freight transports, Odysseus 2015 - 6th International Workshop on Freight Transportation and Logistics, Ajaccio, 5.6.2015

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