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Rund 4,3 Milliarden Pakete werden jährlich in Deutschland verschickt – ein erheblicher Teil davon landet in dicht besiedelten Innenstädten. Dort treffen steigende Liefermengen auf begrenzten Raum, Verkehrsprobleme und ökologische Herausforderungen. Wie sich innerstädtische Transportsysteme effizienter und trotz Verspätungen und Staus zuverlässiger organisieren lassen, untersucht ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördertes Projekt an der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt (KU).
Unter dem Titel „Resilienzstrategien für die urbane Logistik unter Störungen“, kurz ReSCueD, will Prof. Dr. Pirmin Fontaine, Professor für Logistik und Operations Analytics, mit seinem Team mathematische Modelle und Entscheidungsunterstützungsverfahren entwickeln, die urbane Lieferketten widerstandsfähiger gegenüber Störungen machen. „Uns geht es um die sogenannte letzte Meile, das heißt, um den Teil der Lieferkette innerhalb der Stadt“, sagt Fontaine. Die Nachfrage nach urbaner Logistik steige seit Jahren kontinuierlich bei gleichzeitig zunehmenden Verkehrs- und Umweltproblemen in den Städten. „Wenn man sich Statistiken anschaut, erhält ein Haushalt in Deutschland heute im Schnitt mehr als 100 Pakete pro Jahr“, erklärt Fontaine. „Uns geht es zudem nicht nur um die wachsende E-Commerce-Sparte. Wenn wir von Stadtlogistik sprechen, sind sämtliche Warenströme im urbanen Raum gemeint – beispielsweise auch von Industrie und Einzelhandel.“
In mehreren europäischen Großstädten werden derzeit stärker koordinierte, zweistufige Lieferkonzepte erprobt: Waren werden am Stadtrand gebündelt, per Tram oder größerem Transporter in die Innenstadt zu sogenannten Satellitenpunkten gebracht und dort auf kleinere, emissionsarme Fahrzeuge oder Lastenräder verteilt. Solche Systeme sind jedoch anfällig für Störungen, da unterschiedliche Verkehrsträger eng aufeinander abgestimmt sein müssen. „In ReSCueD geht es speziell darum, dass diese Systeme eine Synchronisation brauchen“, betont Fontaine. Unerwartete Störungen im ersten Schritt könnten das gesamte System ins Stocken bringen. „Wenn der Lastenradfahrer eine Stunde warten muss, weil die Tram noch nicht da ist, ist das extrem ineffektiv und kostet viel Geld.“ Ein realistisches Beispiel, immerhin sind etwa in München nur 70 Prozent der Trams pünktlich. Die zentrale Forschungsfrage von Fontaine und seinen Teamkollegen lautet daher: „Wie plane ich urbane Logistiksysteme unter Berücksichtigung von Unsicherheiten?“ Ziel ist es, die Lieferketten in den Städten robuster und resilienter zu gestalten – also so, dass sie auch bei Störungen weiter möglichst effizient funktioniert.
Als DFG-Projekt ist ReSCueD grundlagenorientiert angelegt. Fontaine will möglichst allgemeingültige Modelle und Algorithmen ermitteln, nicht einen konkreten Plan für eine einzelne Stadt. Im Zentrum steht ein komplexes stochastisches Optimierungsmodell. „Die größte Herausforderung ist für uns, dass wir mit unvollständigen Informationen und Unsicherheiten arbeiten müssen“, erläutert der KU-Professor. Es gehe um strategische Ressourcenentscheidungen: „Wie viele Trams sollen wann fahren, wie viele Kuriere, wie viele E-Fahrzeuge – und wie viele Umschlagpunkte sind sinnvoll? Das alles unter der Berücksichtigung, dass an einem Tag vielleicht drei Störungen auftreten, an einem anderen keine und an einem wieder anderen 17.“
Im ersten Schritt will das Forschungsteam verstehen, wo in einer urbanen Lieferkette welche Störungen auftreten können und was sie bewirken. Zu berücksichtigen sind klassische Staus für den Pkw- und Lkw-Verkehr, aber auch die Tram sei störungsanfällig, wenn beispielsweise ein Notarztwagen oder schlicht ein Falschparker die Schienen blockieren. Im zweiten Schritt sollen dann Recovery-Strategien entwickelt und getestet werden, also Konzepte, wie sich trotz einer aufgetretenen Störung das Gesamtsystem wiederherstellen lässt. „Wenn gemeldet wird, dass weiter vorn auf der Tramstrecke ein längerer Notfalleinsatz stattfindet, muss klar sein, was zu tun ist: Soll schnell ein Transporter geschickt werden, der die Pakete vor dem eigentlichen Umschlagspunkt auslädt und weiter zum Kunden fährt? Oder lohnt sich das nicht, etwa weil auch auf der Straße Verspätung zu erwarten ist?“
Pirmin Fontaine ist mit seinem Fachbereich Logistik und Operations Analytics an der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der KU angesiedelt und zugleich Mitglied des MIDS, dem Mathematischen Institut für Maschinelles Lernen und Data Science an der KU. Das entspricht der internationalen Verortung seines Forschungsfeldes an der Schnittstelle von Wirtschaftswissenschaften, Operations Research sowie Data Science. Für Fontaine ist ReSCueD ein gutes Beispiel für die produktive Verbindung von mathematischer Modellierung, Optimierungsverfahren und datengetriebenen Ansätzen: „Im letzten Teil des Projekts werden wir Methoden des maschinellen Lernens nutzen, um zusätzliche Einblicke und Erkenntnisse zu bekommen.“
ReSCueD wird über drei Jahre von der DFG gefördert, offizieller Projektstart war im Juli 2025. KU-Professor Fontaine hat als internationalen Kooperationspartner den kanadischen Professor Teodor Gabriel Crainic mit an Bord geholt. Beide arbeiten darüber hinaus mit Walter Rei (Kanada) und Ola Jabali (Italien) zusammen. Gemeinsam will das Team bis zum Sommer 2028 einen Beitrag dazu leisten, Logistik in Großstädten krisenfester, effizienter und damit auch nachhaltiger zu organisieren – eine Herausforderung, die angesichts steigender Liefermengen weiter an Bedeutung gewinnen dürfte.
Prof. Dr. Pirmin Fontaine (Pirmin.Fontaine@ku.de)
Prof. Dr. Pirmin Fontaine
Copyright: upd/Fontaine
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Informationstechnik, Mathematik, Verkehr / Transport, Wirtschaft
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
Prof. Dr. Pirmin Fontaine
Copyright: upd/Fontaine
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