Auswirkungen auf

Klimaschutz

⦁ Potentielle Einsparung durch Entnahme LKW von der Straße
Um den eingesparten, potentiellen CO2 Ausstoß durch den Transport der LKW auf der Schiene zu berechnen muss dieser anhand der zu transportierenden Gewichte ermittelt werden. Die Zuladung in Form von kompletten LKW erfolgt mit dem jeweils aktuellen Ladegewicht. Dieses kann zu einem Gesamtgewicht von bis zu 44 t führen. Die LKW sind aber sicherlich nicht immer voll beladen, daher wird ein mittleres Füllgewicht von 80% unterstellt. Darüber hinaus wird nicht jeder LKW überhaupt beladen sein. Es wird daher unterstellt, dass 30% aller Transporte Leerfahrten sind. So ergibt sich ein durchschnittliches LKW-Ladegewicht von ca. 28.000 t.

www.klimanko.de/co%C2%B2-belastung-berechnen/gutertransport/

Für die CO2 Belastung beim Gütertransport per LKW national und international sind im ‚Klimanko‘ CO2 Rechner die Werte bis 24 t und 100 km Strecke zu entnehmen. Um den CO2-Wert für den durchschnittlichen LKW beim Truck Shuttle Transport zu erhalten wurden die im CO2-Rechner ausgegebenen Werte bis zum notwendigen Gewicht von 28 t extrapoliert (Diagramm). Es ergibt sich dabei für LKW mit dem Gewicht von 28 t ein CO2 Ausstoß auf 100 km von 116 kg.

Für das gewählte Netz wurde im vorgesehenen Taktbetrieb ein Waggon-Tageskilometer-Angebot von 6.120.000 km je Tag errechnet. Würde diese Distanz durch die LKW mit eigenem Antrieb auf der Straße zurückgelegt führte das zu einer täglichen maximalen CO2 Emission von

116kg / 100km X 6.120.000 km/Tag = 7.099.200 kg CO2/Tag
od.7.099,2 t CO2/Tag

Der Einsatz des Truck Shuttle ist an jedem Tag im Jahr geplant, sodass der ermittelte Wert mit 365 Tagen multipliziert werden muss. Es ergibt sich somit eine Einsparung in Höhe von

7.099,2 t/Tag X 365 Tage/Jahr = 2.592.208 t CO2/Jahr

⦁ Potentielle Emission für den Antriebsbedarf des Truck Shuttle

Um den CO2 Ausstoß für den Betrieb des Truck Shuttle im vorgesehen Netz zu ermitteln gibt es grundsätzlich 2 Wege. Zum einen kann der Weg über den CO2 Ausstoß bei Stromerzeugung gewählt werden. Zum anderen kann die CO2 Emission anhand der Tonnen/Kilometer im Plan Netz ermittelt werden.

⦁ Emissionsermittlung über die Stromerzeugung

Aus einer Veröffentlichung *) des Bundesumweltamtes ist zu entnehmen, dass der Emissionswert für CO2 durch kontinuierliche Veränderung des Strommixes zugunsten der alternativen Energien fallend ist. Für das Jahr 2019 war ein Wert von 401 g/kWh zu erwarten. Neuere Zahlen waren leider nicht zugänglich sollten aber weiter rückläufig sein.

*) – https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/bilanz-2019-co2-emissionen-pro-kilowattstunde-strom

Darüber hinaus teilt die Deutsche Bundesbahn mit **), dass sie mittlerweile im Schienengüterverkehr über 60% ihrer Energie aus erneuerbaren Stromerzeugungsformen bezieht. Hierbei fallen also keine Emissionswerte an.

Für die übrigen 40% muss der Strom aus dem bundesdeutschen Netz mit dem Emissionswert von 401 g CO2 bezogen werden. Die Bahn erzeugt also indirekt lediglich 160 g CO2 je benötigter kWh zur Fortbewegung von Güterzügen.

**) – https://gruen.deutschebahn.com/de/strategie/strategie-klimaschutz

Die benötigten kWh errechnen sich aus dem spezifischen Energieverbrauch beim Schienen-Güterverkehr von 0,3 MJoul/tkm (das entspricht 83 Wh/tkm), dem Zuggewicht und der im Jahr zurückgelegten Strecke.

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Der CO2 Ausstoß für den benötigten Strom zum Betrieb des Truck Shuttle im Jahr ergibt bei dieser Berechnungsmethode

1.434.593 t CO2/Jahr

⦁ Emissionsermittlung über Kennwerte für die Bewegung von tkm auf der Schiene

Basis für die CO2 Berechnung sind hierbei die Angaben **) der Bahn, dass beim Güterverkehr jeder tkm 19 g CO2 erzeugt. Diesen Wert muss man nun mit den Truck Shuttle Werten für die Laufleistung der Züge im Jahr und dem Zuggewicht multiplizieren.

Es ergibt sich auf diesem Wege ein Gesamtausstoß CO2 im Jahr in Höhe von

2.052.505 t CO2/Jahr

Da sich hinter beiden Berechnungswegen Faktoren verbergen, die für den normalen Betrachter nicht nachvollziehbar sind, wird im Weiteren mit dem Mittelwert aus beiden Berechnungswegen gerechnet.

(2.052.505 + 1.434.593)/2 = 1.743.549 t CO2/Jahr

⦁ Potentielle Emissionsbilanz beim Betreiben des Truck Shuttle

Wird der Truck Shuttle in der im Konzept beschriebenen Form eingesetzt so ist bei Vollauslastung mit einer deutlichen Reduktion des Treibhausgases CO2 zu rechnen. Diese Reduktion beläuft sich entsprechend der vorherigen Ausführungen und Berechnungen auf

2.592.208 – 1.743.549 = 848.659 t CO2/Jahr

Da sowohl der Bund als auch die Deutsche Bahn weiter bestrebt sind, den Emissionswert bei der Stromerzeugung in naher Zukunft auf 0 zu reduzieren, wird sich die jährliche Einsparung stetig fortsetzen um dann den Emissionswert des reinen LKW Betriebes auf der Straße in Höhe von 2.592.208 t CO2/Jahr zu erreichen.

⦁ Reduktionsschätzung für eine erste europäische Erweiterung des Truck Shuttle

Das Plan Netz ist in der bisherigen Betrachtung nur bis zur Bundesdeutschen Grenze gedacht. Das Schienennetz zieht sich aber über ganz Europa hin. So ist es verständlich, dass im ersten Ansatz die Nord/Süd und West/Ost Strecken weitergeführt werden sollten.

Hierzu notwendig wäre nur ein Verlade-bahnhof am Ende der Verlängerung.

Es versteht sich aber von selbst, dass auf der Verlängerungsstrecke entsprechend der Sinnhaftigkeit, wie im Folgenden aufgeführt, zusätzliche Verladebahnhöfe installiert werden sollten

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Die obige Tabelle zeigt den über den innerdeutschen Zielbahnhof hinausgehenden europäischen Zielbahnhof. Es entsteht so eine Verlängerung des bisherigen Plan Netzes in beide Richtungen um jeweils 6.240 km. Auch hierfür lassen sich die Emissionswerte errechnen.

Würden die LKW diese Strecke mit eigenem Antrieb fahren erreichen sie dabei gemäß der Rechnung unter Absatz 1. einen CO2 Ausstoß von

116kg / 100km X 7.488.000 km/Tag = 8.686.080 kg CO2/Tag
od.8.686,08 t CO2/Tag

und damit eine Jahresemission von

8.686,08 t/Tag X 365 Tage/Jahr = 3.170.419,2 t CO2/Jahr

Da für die Nachbarländer
⦁ Frankreich
⦁ Luxemburg
⦁ Belgien
⦁ Niederlande
⦁ Dänemark
⦁ Polen
⦁ Tschechien
⦁ Slowakei
⦁ Österreich
⦁ Schweiz
⦁ Italien
keine separaten Daten für die Stromkosten zum Betreiben des Truck Shuttle vorliegen, werden die Emissionen für den Betrieb des Truck Shuttle analog der deutschen Basiswerte errechnet.

Hierfür wird die zuvor ermittelte mittlere Einsparung an CO2 in Höhe von 848.659 t CO2/Jahr auf die zusätzlichen europäischen Strecken umgerechnet um den Wert für die zusätzlichen km zu erhalten.

848.659 /6.120.000 X 7.488.000 = 1.038.359,2 t CO2/Jahr

⦁ Reduktionsschätzung gesamt für das deutsche Plan Netz und potentielle Netze in den Nachbarstaaten

Neben dem bisher berechneten innerdeutschen Netz zusammen mit den Anschlüssen für die Nachbarländer sollte der Einsatz des Truck Shuttle auch im eigenen Netz dieser Anrainerstaaten bedacht werden.

Insbesondere in den Flächenstaaten Frankreich, Polen und Italien sollten eigene Netze für den Truck Shuttle eingeplant werden. Ob sich hierbei auch eine Nord/Süd und Ost/West Ausrichtung anbietet müsste noch eigens geklärt werden. Die Gesamtkilometer Zahl dürfet analog zu Deutschland liegen. Daher wird auch die CO2 Emission, bzw. die potentielle CO2 Einsparung analog zu den vorher berechneten deutschen Werten liegen.

Überschlägig lässt sich daher für diesen Bereich eine jährlich maximale CO2 Gesamteinsparung durch den Einsatz des Truck Shuttle Konzeptes auf ca. 5 Mio.t bis 10 Mio. t schätzen.

Es gilt hierbei aber auch zu beachten, dass damit noch nicht das gesamte europäische Schienennetz abgedeckt wäre. Für den Einsatz im gesamten europäischen Schienennetz fehlen in der Betrachtung noch Spanien, Portugal, Großbritannien, Skandinavien, die baltischen Staaten, Weißrussland, Ukraine, Russland (Europäischer Teil), Ungarn, Rumänien, Bulgarien, der Balkan und Griechenland.

Es ist leicht sich auf Basis der obigen Berechnungen vorzustellen, welchen deutlich positiven Einfluss ein europaweiter Einsatz des Truck Shuttle auf die Umweltverschmutzung und damit auf den Klimawandel hätte.

Kunden

Die Kunden des Truck Shuttle, die Spediteure und Fahrer also, unterliegen einem enormen Kosten- und Zeitdruck. Aus diesem Grunde werden sie ein Truck Shuttle Angebot nur annehmen, wenn der persönliche Nutzen für sie klar erkennbar ist. Grob gesagt werden sie darauf achten, dass der Transportkilometer durch die Nutzung eines Truck Shuttle nicht teurer wird als der normal gefahrene LKW-Kilometer und dabei keine zusätzliche Belastung für die Fahrer entsteht. Zu diesem Zweck ist es zu allererst wichtig, die mittleren Kosten eines Transportkilometers LKW zu ermitteln. Hierzu dienen die sich ergebenden Mittelwerte folgender min./max. Annahmen.

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Wenn also der Transport im Truck Shuttle je km im Mittel nicht mehr als 1,52 € kostet, sollten die übrigen Vorteile wie höherer Nutzungsgrad, bessere Planbarkeit, erweiterte Nutzungszeiten ( Sonn- und Feiertage) und höhere Zuverlässigkeit zu einer deutlichen Akzeptanz des neuen Angebotes seitens der Spediteure führen. Diese Akzeptanz ließe sich dadurch absichern, dass man schon in der Planungsphase interaktiv mit ausgewählten Transportunternehmen zusammenarbeitet.

Da sich bei der Nutzung des Truck Shuttle neben den monetären Vorteilen für den Spediteur eine deutlich komfortablere und auch kürzere Reisezeit einstellen wird, ist auch die Akzeptanz der Fahrer sicher.

Beispielstrecke/-Lieferung eines Spediteurs

Geplante Hin-/Rück-Fracht
Standort Spediteur:                   Bremen
Beladung Hin-Fracht:                Bremerhafen
Entladung Hin-Fracht:               München
Beladung Rück-Fracht:              Friederichshafen
Entladung Rück-Fracht:             Emden

Annahmen/Voraussetzungen:
     ⦁ LKW im Selbstbetrieb durchschnittlich immer 60 km/h
     ⦁ TRUCK SHUTTLE durchschnittlich immer 100 km/h
     ⦁ Be- und Entladezeit der LKW Fracht immer 1 Stunde
     ⦁ Be- und Entladen rund um die Uhr möglich
     ⦁ Unbedingte Beachtung der Arbeits- und Lenkzeiten inkl. Pausen und Ruhezeiten
     ⦁ Dauer Einsteigen und Aussteigen TRUCK SHUTTLE jeweils 1 Stunde
     ⦁ Somit Umsteigen jeweils 2 Stunden
     ⦁ Gemeinsamer Start Montag 06:30 auf Speditionshof
     ⦁ Zielankunft auf Speditionshof
     ⦁ Nutzung des vorhandenen Strassennetzes sowie des aufgeführten Beispielnetzes

Nutzung des Straßennetzes

Wie im Beispiel angenommen, hat der Spediteur eine Fracht von Bremerhaven nach München bekommen. Dazu sucht er sich eine passende Rückfracht. Diese wird von Friedrichshafen am Bodensee nach Emden angenommen.

Somit fährt der LKW des Spediteurs folgende Strecke.

Hinfahrt:

A27 von Bremen nach Bremerhaven
A27 von Bremerhaven zum Bremer Kreuz
A1 von Bremer Kreuz bis Westhofener Kreuz bei Dortmund
A45 von Westhofener Kreuz bis zum Seligenstädter Dreieck bei Frankfurt
A3 vom Seligenstädter Dreieck bis zum Kreuz Nürnberg
A9 vom Kreuz Nürnberg bis zum Entladeort in München

Weiterfahrt:

Abladeort in München über die A96 bis zur Ausfahrt Lindau
B31 von der Ausfahrt Lindau bis zum Beladeort Friederishafen

Rückfahrt:

B31 von Friderichshafen bis Engen
A81 von Engen bis Kreuz Heilbronn
A6 vom Kreuz Heilbronn bis zum Kreuz Walldorf
A5 vom Kreuz Walldorf bis zum Gambacher Kreuz
A45 vom Gambacher Kreuz bis zum Westhofener Kreuz
A1 vom Westhofener Kreuz bis Dreieck Ahlhorner Heide Nähe Cloppenburg
A29 vom Dreieck Ahlhorner Heide bis Kreuz Oldenburg Ost
A28 vom Kreuz Oldenburg Ost bis Dreieck Leer
A31 vom Dreieck Leer nach Emden

Heimfahrt:

A31 von Emden bis Dreieck Leer
A28 vom Dreieck Leer bis zum Dreieck Delmenhorst Ost
A1 von Delmenhoirst Ost zum Betriebshof in Bremen.

Unter Beachtung der Lenk-, Ruhe- und Arbeitszeiten und Einhaltung der vorgeschriebenen Pausen ergibt sich folgendes Fahrprofil

[LZ = Lenkzeit; AZ = Arbeitszeit]

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Der Fahrer braucht für die unterstellte Lieferung insgesamt 78 Stunden und somit von Monatg bis Donnerstag nahezu eine ganze Woche. Dabei verbraucht er 42 Stunden eigene Arbeitszeit. Insgesamt fährt er dabei 2.100 km im Normalbetrieb, d.h. unter Nutzung des eigenen Verbrennungsmotors.

Nutzung des Truck Shuttle Netzes

Die für die Beispieltour genutzen Ein-, Um- und Aussteigebahnhöfe liegen in unmittelbarer Nähe der Städte:
     ⦁ Emden
     ⦁ Oldenburg
     ⦁ Hamburg
     ⦁ Schwerin
     ⦁ Ingolstadt
     ⦁ Singen

Es wird also die nördlichste Ost-West Strecke genutzt, sowie die von Westen aus gesehenen 2. und 3. Nord-Süd Strecke.

Der LKW nutzt somit folgende Strecke.

Hinfahrt: Der LKW verlässt den Betriebshof analog zur reinen Straßentour in Bremen und fährt über die A27 nach Bremerhaven.


Nach der Beladung fährt er den kürzesten Weg zum nächsten Truck Shuttle Verladebahnhof in der Nähe von Oldenburg.

Hier befährt er den West-Ost Shuttlezug [Emden-Stettin] Richtung Osten und verlässt diesen in Schwerin.


Dort steigt er in den Nord-Süd Shuttlezug der 3. Nord-Süd Strecken [Schwerin – Garmisch Partenkirchen] um und lässt sich bis zum Verladebahnhof Ingolstadt bringen.

Von Ingolstadt fährt der LKW über die A9 zum Entladeort nach München.
Weiterfahrt: Danach fährt er analog zum reinen Straßentransport über die A96 zur Ausfahrt Lindau und weiter über die B31 zum neuen Beladeort nach Friedrichshafen.
Rückfahrt: Nach der Beladung fährt der LKW über die B31 bis Nähe Singen, wo sich der End-Verladebahnhof der 2. Nord-Süd Strecke [Flensburg – Singen] befindet.

Er befährt den Shuttlezug in Richtung Norden und verlässt diesen in Hamburg.
Hier steigt er in den Ost-West Shuttlezug [Stettin – Emden] um und verlässt diesen in Emden

Heimfahrt: Nach Entladung fährt er analog zum reinen Straßentransport über die A31, A28 und A1 zum Betriebshof der Spedition in Bremen zurück.

Unter Beachtung der Lenk-, Ruhe- und Arbeitszeiten und Einhaltung der vorgeschriebenen Pausen ergibt sich für die Mitnutzung des Truck Shuttle folgendes Fahrprofil

[LZ = Lenkzeit; AZ = Arbeitszeit]

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Der Fahrer braucht für die unterstellte Lieferung unter Nutzung des Truck Shuttle insgesamt 43,25 Stunden und somit von Monatg bis Mittwoch (sehr früh) also weniger als 2 Tage. Dabei verbraucht er 18,25 Stunden eigene Arbeitszeit.

Insgesamt fährt er dabei 600 km im Normalbetrieb, d.h. unter Nutzung des eigenen Verbrennungsmotors. 2.100 km wird der LKW auf insgesamt             4 Truck Shuttle Zügen elektrisch transportiert.

Sieht man von kleineren Rangierfahrten auf dem Verladebahnhofsgelände ab sitzt der Fahrer auf der Hinfahrt ca. 14 Stunden und auf der Rückfahrt ca. 15 Stunden nicht am Steuer und befindet sich somit in der Ruhezeit.

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E-Mobilität

Schon heute ist der Einsatz von Elektro-LKW bei vielen Herstellern in der Planung. Da das Problem großer Reichweiten analog zum Elektro-PKW vor allem die Kapazität und das Gewicht der benötigten Batterien betrifft, experimentiert man im LKW Sektor auch mit Techniken, die den LKW weiter auf der Autobahn sehen, dort aber über eine Oberleitung mit Strom versorgen. Hierzu wird prognostiziert, dass etwa 4.000 km Autobahn auf der rechten Spur mit einer Oberleitung versehen werden können. Damit kann man das Problem der Reichweiten zwar etwas lindern, befindet sich aber weiterhin im normalen Straßenverkehr mit allen, nicht planbaren Risiken dort. Außerdem ist es zwingend notwendig, dass zusätzlich zum Elektroantrieb auch ein Verbrennungsmotor in LKW installiert ist. Es handelt sich also um eine Lösung, die nur solange praktiziert werden kann, wie aus klimatechnischen Gründen Verbrennungsmotoren überhaupt noch erlaubt sind.

Aus Sicht des Truck Shuttle können diese Restriktionen umgangen werden. Hier wird der LKW nach Verladung auf den Spezialwagon an das Elektronetz des Zuges angeschlossen. Jeder Spezialwagon verfügt hierfür über eine Ladestation. Die Reisezeit lässt sich so gleichzeitig auch zum Nachladen nutzen. Der LKW verlässt den Truck Shuttle somit immer ‚voll getankt‘.

Auf diese Weise ließe sich schon heute das Reichweitenproblem vollkommen beseitigen. Elektro-LKW verfügen derzeit über eine maximale Reichweite von ca. 400 km. Dies sollte reichen um vom Verlassen des Truck Shuttle am eigenen Ziel-Verladebahnhof zum Abladen der Ware beim Kunden zu gelangen. Da die Verladebahnhöfe in einem maximalen Raster von ca. 200 km geplant sind, verfügt der Elektro LKW noch über ausreichend Kapazität, um zum nächsten Verladebahnhof zu gelangen und dort seine Reise via Truck Shuttle fortzusetzen.

Denkt man hierbei europäisch, so wäre ein Elektro-LKW theoretisch schon heute, spätestens aber nach Installation des Truck Shuttle Netzes, in der Lage, jeden Ort innerhalb Europas ohne Kapazitätsprobleme zu erreichen. Investitionen in eine Reichweitenverlängerung bei Elektro-LKW müssten also gar nicht mehr getätigt werden.

Infrastruktur

Das innerdeutsche Straßennetz ist verkehrstechnisch sehr stark belastet. Dies führt zum einen zu einem hohen Verkehrsaufkommen mit dichtem, zähfließenden Verkehr und immer größer werden Staus, zum anderen zu starken Belastungen und Abnutzungen der gesamten Infrastruktur. An den so entstehenden Schäden sind die LKW maßgeblich beteiligt. So ist allgemein bekannt, dass ein LKW die Straßen mindestens so stark belastet wir ca. 30.000 PKW. Nach dem 4.Potenz Gesetz ergäbe sich dieser Wert für einen 40t LKW mit 6 Achsen.

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Wird für die Truck Shuttle Nutzung das ermittelte Durchschnittsgewicht von ca. 28 t und die Normalanzahl von 5 Achsen in die Formel eingetragen, ergibt sich eine Belastung wie ca. 15.735 PKW. Das ist zwar weniger als der offiziell gehandelt Wert, führt aber immer noch zu erheblichen Schäden an Straßen und Brücken wie man an den vielen Baustellen ablesen kann.

Auch das Parkproblem auf den Autobahnen ist deutlich zu sehen. Da die Lenkzeiten der Fahrer strengen Regeln unterliegen versucht der Großteil von ihnen abends einen freien Platz für die vorgeschriebenen 9 Stunden Ruhezeit zu finden. Diese Suche gestaltet sich zunehmen schwieriger und führt zu unangenehmen Improvisationslösung wie parken im Ein- und Ausfahrbereich oder auf den PKW Stellplätzen von Raststätten und Parkplätze.

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Unterstellt man eine Durchschnittsgeschwindigkeit der LKW von 60 km/h so könnten es je nach vorgesehener Fahrstunden bzw. Laufleistung je Tag bis zu 20.400 LKW weniger auf unseren Landstraßen und Autobahnen sein, die dann auf den Truck Shuttle ausweichen könnten. Dies würde einem Stau, Stoßstange an Stoßstange, von ca. 350 km Länge entsprechen.

Sicherheit

Sowohl die Reduzierung der absolut auf den Straßen fahrenden LKW als auch die Tatsache, dass Fahrer die den Truck Shuttle nutzen danach wesentlich ausgeruhter am Steuer sitzen wird die Sicherheit im Straßenverkehr deutlich erhöhen. Da Verkehrsunfälle mit LKW Beteiligung meist wesentlich schwerer verlaufen und dabei sehr oft auch Tote zu beklagen sind wird der positive Einfluss des Truck Shuttle auch hier spürbar und in den Statistiken sichtbar sein.