Vorläufiger Endbericht

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1 Entwicklung eines Modells zur Berechnung von modalen Verlagerungen im Güterverkehr für die Ableitung konsistenter Bewertungsansätze für die Bundesverkehrswegeplanung Vorläufiger Endbericht BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt GmbH Wentzingerstraße 19 D Freiburg Telefon TNS Infratest GmbH Landsberger Straße 284 D München Telefon

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3 1 Inhaltsverzeichnis 1 Aufgabenstellung Zielsetzung der Arbeiten Ziele Grundlagendaten Verkehrsnetze Verkehrsnachfrage Transportkosten der Verkehrsträger Einsatzbereiche des Verkehrsmittelwahlmodells Aktuelle Berücksichtigung von Verkehrsmittelwahlmodellen im Rahmen des Prognoseverfahrens Bisheriger Einsatz von Verkehrsmittelwahlmodellen im Rahmen des Bewertungsverfahrens Schlussfolgerung für das zukünftige Verkehrsmittelwahlmodell Im Verkehrsmittelwahlmodell zu berücksichtigende Verkehrsmittel Relevante Einflussfaktoren für ein Verkehrsmittelwahlmodell Transportkosten Transportzeit Zuverlässigkeit Weitere Einflussfaktoren Berechnung von Verlagerungen mit dem Verkehrsmittelwahlmodell Veränderungen von Verkehrsinfrastrukturmaßnahmen Veränderungen von Kostenpositionen Schnittstellen für das Verkehrsmittelwahlmodell Bewertung von intermodalen Verlagerungen und Bewertungssätze Entwicklung eines Konzepts für ein Güterverkehrsmodell zur Bewertung Literaturrecherche über Verkehrsmittelwahlmodelle Arten von diskreten Auswahlmodellen für die Verkehrsmittelwahl Analyse von diskreten Verkehrsmittelwahlmodellen Konzeptuelle Überlegungen für ein Verkehrsmittelwahlmodell mit Logistischen Einflussgrößen Verkehrsmittelwahl innerhalb von Produktions- und Logistiksystemen Entscheidungsmodelle und Kostentreiber in der Logistik Kategorisierung von Logistikrelationen und Transportketten Variablen in einem individuellen Verkehrsmittelwahlmodell Wertschätzung von Verkehrsverbesserungen Datenanforderungen für das konzeptionelle Modell Vorhandene Datengrundlagen Darstellung vorhandener Datenquellen... 65

4 Informationsdefizite der vorhandenen Datenquellen Implikationen für die Weiterentwicklung der Empirie Versenderbefragung: Weiterentwickung der amtliche Güterkraftverkehrsstatistik Spediteursbefragung Implikationen für das Verkehrsmittelwahlmodell für die BVWP Durchführung der Erhebung und Beschaffung zusätzlicher Daten Expertengespräche Ziel der Expertengespräche Ablauf der Expertengespräche Ergebnisse der Expertengespräche Vorgehensweise bei den quantitativen Interviews (RP-/SP-Interviews) Erhebungsmethode Befragungsergebnisse Befragungsumfang Angaben zum Betrieb Transportfälle (RP) Angebotseigenschaften (RP) Experimente (SP) Modellbildung und - validierung Generelle Vorgehensweise Segmentierung des Modells Schätzung der Modellparameter Modellformulierung BoxCox-Transformation Spezifische Variablen Hierarchisches Modell (Nested Logit) Ergebnis der Modellbildung Modellvalidierung Direkte Elastizitäten Validierung der Marktanteile an der Situation des Jahres Sonderfall Kohle und Koks, Erze sowie Mineralölerzeugnisse Mineralölerzeugnisse Kohle, Koks, Erze Ableitung von Bewertungssätzen Value of Time (VoT) Kapitalbindungskosten während des Transports Verbesserung der Logistik-, Produktions- und Verkaufsprozesse Verringerung von Verlustrisiken Berücksichtigung unterschiedlicher Logistikprozesse je Verkehrsmittel Schlussfolgerungen Value of Zuverlässigkeit

5 3 8 Transportkosten Einführung und Zielsetzung Kostensätze im Straßengüterverkehr LKW-Auswahl und Beladung Basisdaten der ausgewählten Lkw Besonderheiten bei Auslandsverkehren Kosten der Infrastrukturnutzung Container und Wechselbehälterkosten Anwendungsbeispiele für die Ermittlung der relationsspezifischen Transportkosten Kostensätze im Schienengüterverkehr Kosten der Zugförderung Zugbildungskosten Zeitansätze für die Zugbildung Kosten der ersten und letzten Meile Umschlagskosten Trassenpreise Ausländische Kostensätze Relationsspezifische Transportkostenermittlung Kostensätze in der Binnenschifffahrt Betriebskosten Kosten ausländischer Reedereien Kosten der Infrastrukturnutzung Relationsspezifische Transportkostenermittlung Transportzeiten Zuverlässigkeit Zuverlässigkeit für die Straße Zuverlässigkeit für die Schiene Zuverlässigkeit für die Binnenschifffahrt Realisierbarkeit eines Losgrößenmodells in der Güterverkehrsmodellierung Bestimmung der optimalen Losgröße Deskriptive Datenanalyse Multivariate Datenanalyse Lehren aus der Losgrößenwahl und Empfehlungen Anwendung des Verkehrsmittelwahlmodells EX-Post-Analysen Literaturverzeichnis ANLAGE 1: CAPI-FRAGEBOGEN ANLAGE 2: Deskriptive analyse der RP- und SP-BefragunG

6 4 ANLAGE 3: Tabellen zum grenzüberschreitenden Empfang und Versand von Gütern in Deutschland nach Meldeländern der Transportunternehmer

7 5 1 Aufgabenstellung Im Rahmen der bisher durchgeführten BVWP-Nutzen-Kosten-Bewertungen kommt dem entstehenden Nutzen aus Verlagerungswirkungen im Güterverkehr eine besondere Bedeutung zu. Die Bestimmung der Verlagerungsverkehre erfolgt derzeit jedoch noch nicht durch ein über die einzelnen Verkehrsträger übergreifendes Verkehrsmittelwahlmodell. Im Rahmen der bisherigen BVWP-Bewertung wird mit unterschiedlichen Ansätzen und Verkehrsmittelwahlannahmen operiert. Während maßnahmenbedingte Fahrzeitverkürzungen im Personenverkehr im Rahmen des bisherigen Verfahrens einer gesonderten Bewertung im Rahmen der Verbesserung von Erreichbarkeiten unterzogen werden, werden Zeitersparnisse im Güterverkehr nur hinsichtlich der auftretenden Betriebs- und Vorhaltekostenreduzierungen berücksichtigt. Ob eine schnellere Bereitstellung des Gutes für die Produktions- und Konsumzwecke mit einem weiteren Nutzen verbunden ist (Value of time; VoT), wird in dem gegenwärtigen Verfahren der BVWP 2003 nicht betrachtet. Im Rahmen der Arbeiten zur Aktualisierung der Bewertungsmethodik für den BVWP 2015 werden die intermodalen Verlagerungsansätze einer generellen Überprüfung unterzogen. Um die unterschiedlichen verkehrsträgerspezifischen Verlagerungssätze konsistenter zu gestalten, soll u.a. auch ein einheitliches Verfahren zur Berechnung der intermodalen Verlagerungen im Güterverkehr unter Berücksichtigung von logistischen multimodalen Transportketten entwickelt werden, welches die Basis für die Verlagerungsrechnungen in allen zukünftigen Verkehrsbewertungen sein soll. Das zu entwickelnde Modell soll bereits im Rahmen des BVWP 2015 zum Einsatz kommen und in der Lage sein, die Verschiebungen des relationsbezogenen Modal Splits im Rahmen der Bewertung von Infrastrukturmaßnahmen zu berechnen. Dabei ist es wichtig, dass aufgezeigt wird, inwiefern das Modell in die bestehenden Module der Bewertung integriert werden kann. Darüber hinaus soll dem Aspekt der Zuverlässigkeit in dem BVWP 2015 eine höhere Bedeutung beigemessen werden. Ergebnis des Forschungsprojektes ist ein für den BVWP 2015 anwendbares Verfahren zur Berechnung der intermodalen Verlagerungen im Güterverkehr (Verkehrsmengengerüst) inkl. der notwendigen Modellalgorithmen sowie dazu konsistente Wertansätze für die Einflussgrößen der Modalwahl (mindestens Transportkosten, Transportzeit und Zuverlässigkeit). Im Rahmen des BMVI Forschungsprojektes Grundsätzliche Überprüfung und Weiterentwicklung der Nutzen- Kosten-Analyse im Bewertungsverfahren der Bundesverkehrswegeplanung 1 wird dann anschließend geprüft, inwiefern diese Bewertungssätze für Bewertungszwecke aufgenommen werden können. 1 ITP/PLANCO/TU Berlin, Grundsätzliche Überprüfung und Weiterentwicklung der Nutzen-Kosten-Analyse im Bewertungsverfahren der Bundesverkehrswegeplanung, 2014

8 6 2 Zielsetzung der Arbeiten 2.1 Ziele Das zu bearbeitende Forschungsvorhaben hat folgende Ziele: 1. eine einheitliche und für alle Verkehrsprojekte verbindliche Methodik zur Berechnung von intermodalen Verlagerungen (in der Literatur als Verkehrsmittelwahlmodell bezeichnet) im Güterverkehr zu schaffen, sowie 2. Bewertungsansätze für die Veränderung der Zeit (Value of time; VoT) und der Zuverlässigkeit (Value of reliability; VoR) zu erbringen. Bei der Erfüllung diese Aufgaben müssen folgende Punkte beachtet werden: 1. Das zu entwickelnde Verkehrsmittelwahlmodell soll wirtschaftliche Determinanten, die Treiber für die Transport- und Logistik-Strukturen im Güterverkehr sind, berücksichtigen. Dieses Modell soll soweit möglich die reale Struktur des Güterverkehrsmarktes und der dahinterstehenden Logistik sowie der realisierten Transportketten wiederspiegeln. Wenn dies aufgrund der vorhandenen Grundlagen nicht möglich ist, werden Vorschläge unterbreitet, wie diese in die Grundlagen der BVWP einzubinden sind. 2. Die für die Modellaufbereitung erforderliche Datenbasis soll durch eine Befragung von Akteuren am Transportmarkt aufbereitet werden. 3. Die ermittelten Wertansätze für Zeit und Zuverlässigkeit sollen im Rahmen der BVWP- Bewertungen benutzt werden. 4. Das Modell ist an den Auftraggeber in der Weise zu übergeben, dass es von ihm genutzt und verändert werden kann. Bei der Erreichung dieser oben genannten Ziele soll eine weitgehende Konsistenz zum bestehenden Verfahren der BVWP sowie zu den parallel laufenden aktuellen Forschungsvorhaben sichergestellt werden. Insbesondere gilt dies für die parallelen Arbeiten an der BVWP-Prognose 2 und zur Überarbeitung der BVWP-Methodik 3. Ansätze für die Bewertung von zeitlichen Veränderungen (VoT) sind im Personenverkehr bereits vorhanden. Sie wurden derzeit im Rahmen eines parallel laufenden Forschungsvorhabens für den Personenverkehr mittels einer Personenbefragung aktualisiert. Für den Güterverkehr wird bisher auf analoge Bewertungsansätze hinsichtlich einer schnelleren Bereitstellung des Gutes verzichtet. Im Rahmen dieser Studie wurden aufbauend auf den Ergeb- 2 BVU/ITP, Verkehrsverflechtungsprognose 2030 sowie Netzumlegungen auf die Verkehrsträger (LOS 3), ITP/PLANCO/TU Berlin, Grundsätzliche Überprüfung und Weiterentwicklung der Nutzen-Kosten-Analyse im Bewertungsverfahren der Bundesverkehrswegeplanung, 2014

9 7 nissen einer umfangreichen Unternehmensbefragung entsprechende Bewertungsansätze entwickelt, die auch im Rahmen der aktualisierten Bewertung benutzt und weiterverarbeitet werden können. Ansätze für die Erfassung und Bewertung der Zuverlässigkeit (VoR) werden im Rahmen der BVWP noch nicht separat behandelt. Es herrscht jedoch Einigkeit darüber, dass die Zuverlässigkeit eines Verkehrsträgers auch im Güterverkehr eine entscheidende Rolle für die Verkehrsmittelwahl einnimmt. Insbesondere in den Nutzen-Kosten-Untersuchungen für die Fahrrinnenvertiefungen zwischen Ems und Elbe ist die Problematik der Zuverlässigkeit im Seeverkehr seit Anfang der 90er Jahre diskutiert worden; entsprechende Lösungsansätze wurden entwickelt und im Rahmen der für den Ausbau erforderlichen Nutzen-Kosten-Untersuchungen umgesetzt. Eine erste Grundlage für die Definition und Erfassung des Indikators Zuverlässigkeit wurde in einem parallelen Forschungsvorhaben (im Folgenden als Significance-Studie bezeichnet 4 ) erarbeitet. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein Vorgehen entwickelt, wie die Determinante Zuverlässigkeit in die Verkehrsmittelwahlentscheidung eingebunden werden kann. 2.2 Grundlagendaten Das neu zu entwickelnde Verkehrsmittelwahlmodell soll in dem Gesamtkontext der BVWP 2015 eingebunden werden. Aus den parallelen sowie aus den vergangenen Arbeiten zur BVWP 2015 kann auf folgende Grundlagendaten und arbeiten zurückzugegriffen werden Verkehrsnetze Aus den laufenden Arbeiten zum BVWP 2015 stehen detaillierte Verkehrsnetze für die Verkehrsträger Straße, Schiene und Binnenschifffahrt zur Verfügung. Diese enthalten zumindest folgende Informationen: Knoten; dies können Städte und Gemeinden, Binnen- und Seehäfen, Bahnhöfe oder sonstige verkehrsrelevante Punkte sein Kanten: sind Verbindungen zwischen den verkehrsrelevanten Knoten Kantenlänge in km Verkehrsbelastung auf der Kante Fahrtzeit auf der Kantenlänge sowie verkehrsträgerspezifische Eigenschaften der Kanten Am Ende der Arbeiten zum BVWP 2015 werden folgende Netzzustände inklusive dazugehörender Umlegungsergebnisse zur Verfügung stehen: das Basisnetz: hierbei handelt es sich um den Netzzustand des Jahres 2010 das Prognosenetz 2030: hierbei handelt es sich um den Netzzustand im Jahr 2030, wobei das Basisnetz 2010 um die Maßnahmen des Vordringlichen Bedarfs, sowie um die Maßnahmen des Weiteren Bedarfs mit Planungsrecht (Straße) sowie um die Maßnahmen des Zielnetzes aus der Bedarfsplanüberprüfung der Schiene ergänzt werden 4 Significance, Goudappel Coffeng, NEA: Erfassung des Indikators Zuverlässigkeit des Verkehrsablaufs im Bewertungsverfahren der Bundesverkehrswegeplanung, April 2012.

10 8 Bezugsfallnetz 2030; hierbei wird das Prognosenetz 2030 um die im Rahmen des BVWP 2015 zu bewertenden Maßnahmen reduziert werden Planfallnetze 2030: je nach Bewertungsfall gibt es hierzu einen separaten Netzzustand, der aus dem Bezugsfallnetz und der zu bewertenden Maßnahme besteht Verkehrsnachfrage Im Rahmen der parallel laufenden Arbeiten zur Verkehrsverflechtungsprognose (LOS 3) wird zurzeit eine Verkehrsverflechtungsmatrix für das Jahr 2010 (auch Analysematrix genannt) erstellt, welche die von/nach und durch Deutschland gehenden Transportströme im deutschen Binnenverkehr im grenzüberschreibenden Außenhandel sowie im Transitverkehr durch Deutschland auf der Ebene der Stadt- und Landkreise in Deutschland, sowie von aggregierten Zonen im Ausland, wobei Seehäfen und Flughäfen eigenständige Verkehrszellen sind nach 25 NST2007 Gütergruppen sowie nach den kontinentalen Verkehrsträgern Straße, Wasserstraße und Schiene beschreibt. Darüber hinaus ist eine güter- und relationsspezifische Trennung des Verkehrsaufkommens zwischen konventioneller Ladung (Stück- und Massengut) und Ladung, die im kombinierten Verkehr transportiert wird, vorhanden. Bei der Bahn wird im konventionellen Verkehr weiterhin zwischen Ganzzug- und Einzelwagenverkehren differenziert. Für die kombinierten Verkehre und die Rollende Landstraße werden Transportketteninformationen bereitgestellt, in denen die Quell- und Zielgebiete des kombinierten Verkehrs enthalten sind. Seeverkehre werden im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose erst ab den Seehäfen (hier gibt es eine Auswahl von 35 relevanten deutschen und europäischen Seehäfen) betrachtet; d.h. die Hinterlandverkehre von und zu den Seehäfen (definiert als anschließender Umschlag über die Kaikante) werden im Verkehrsmittelwahlmodell separat aufgeführt, nicht jedoch die Verkehre per Seeschiff von/zu den Seehäfen. Hierdurch kann im kombinierten Verkehr zwischen maritimen und nicht maritimen kombinierten Verkehren unterschieden werden. Während maritime kombinierte Verkehre mit den Seehäfen Hamburg, Bremerhaven, Rotterdam, Antwerpen und vereinzelt auch in den anderen Häfen aus Containern bestehen, bestehen nicht maritime kombinierte Verkehre überwiegend aus Wechselbehältern und Trailern. Nicht zur Verfügung stehen jedoch vollständige Ketteninformationen über die Fahrhäfen. Hier ist in den Verkehrsverflechtungsmatrizen nur die Information bis zum Seehafen vorhanden. Die Informationen, zu welchem Zielgebiet die Verkehre gehen bzw. aus welchem Quellgebiet kommen, kann der Verflechtungsmatrix nicht entnommen werden. Binnen-See-Verkehre sind in der Verkehrsverflechtungsmatrix als Binnenschiffsverkehre vollständig enthalten und können für Verkehrsmittelwahlentscheidungen, soweit sie in Konkurrenz zu den Landverkehrsträgern Schiene und Straße stehen, mitberücksichtigt werden. Ausgehend von der aktuellen relations- und gütergruppenspezifischen Modal-Split-Verteilung des Jahres 2010 werden unter Heranziehung der prognostizierten Strukturdaten- und Nutzerkosten-

11 9 entwicklungen zukünftige Modal-Split-Verteilungen (für das Jahr 2030) entwickelt, die das modale Prognoseaufkommen in der entsprechenden Relation und Gütergruppe bestimmen 5. Diese Prognosematrizen stehen in der gleichen Differenzierung zur Verfügung wie die Verkehrsmatrizen des Basisjahres Die Luftfracht wird im Rahmen eines gesonderten Arbeitsbereiches in der Verkehrsverflechtungsprognose separat behandelt. Hier stehen Informationen über den Empfangs- und Versandflughafen in Deutschland, sowie über die Quell-Ziel-Relation zur Verfügung. Informationen über die transportierte Gütergruppe sind nicht vorhanden. In den Verkehrsverflechtungsmatrizen sind Quelle und Ziel der Verkehre in Deutschland auf Kreisebene gegeben. Zu jedem Kreis ist bei der Schiene und Straße ein Bedienpunkt und bei der Binnenschifffahrt ein Hafen als Belade- oder Entladeort angegeben. Für die intermodalen Verkehre können aus der Verkehrsverflechtungsprognose die Vor- und Nachlauforte entnommen werden. So besteht in den Matrizen eine Information über die Quell- und Zielorte, auch wenn diese innerhalb der Verkehrszelle von den tatsächlichen abweichen können. Prinzipiell ist es bei Schiene und Binnenschifffahrt möglich, dass auch konventionelle Verkehre einen Vor- und Nachlauf haben, der in der Verkehrsverflechtungsprognose nicht erfasst ist. Die Aufkommensvolumina dieser beiden Verkehrsträger konzentrieren sich jedoch, soweit aus Vorort-Erhebungen festgestellt werden kann, auf Lieferungen ohne größeren Vor- und Nachlauf. Bei der Binnenschifffahrt steht die Ladung überwiegend mit dem direkten Umschlagsort in Verbindung, bei der Schiene werden i.d.r. die einzelnen Wagen in den Bedienpunkten von den Zügen entkoppelt und in Form von Rangierfahrten bis an die Werke angeliefert und vor Ort entladen bzw. in umgekehrter Richtung beladen. Da die Aufkommenshöhe der konventionellen Ladung 6 bei Schiene und Binnenschiff mit einem Vor- und Nachlauf nicht bekannt ist und als gering eingeschätzt wird, wird in dem zukünftig zu entwickelnden Verkehrsmittelwahlmodell auf die Bildung von weiteren intermodalen Transportketten und somit auf ein dafür erforderliches Quell- und Zielwahlmodell verzichtet Transportkosten der Verkehrsträger Im Rahmen des Forschungsvorhabens Aktualisierung von Bewertungsansätzen für Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen in der Bundesverkehrswegeplanung in 2010 wurden die Transportkosten der drei Verkehrsträger Straße, Schiene und Binnenschiff differenziert nach Vorhalte- und Betriebskosten auf den Preisstand 2008 aktualisiert. Diese Kosten werden zurzeit im Rahmen der Methodiküberprüfung auf einen aktuellen Kostenstand (2012) aktualisiert. In der Regel werden im Rahmen dieser Kostenaktualisierungen sowohl volkswirtschaftliche als auch betriebswirtschaftliche Kostensätze ermittelt, wobei die betriebswirtschaftlichen Kostensätze aufgrund unterschiedlicher Bewertungsansätze bei Abschreibungen, Fremdkapitalzinsen sowie bei den Gemeinkosten höher als die gesamtwirtschaftlichen sind. 5 Dieses modale Verkehrsaufkommen kann durch Restriktionen in der Infrastruktur in einem späteren Rückkoppelungsschritt reduziert werden. 6 Konventionelle Ladung ist Ladung, die nicht im kombinierten Verkehr transportiert wird. Hierbei handelt es sich um konventionell verladenes Stückgut (unverpackt, in Fässern, Ballen, Säcken, Paletten, Coils), um trockenes und flüssiges Massengut sowie um Sauggut.

12 10 Für die Abbildung von Verkehrsmittelwahlentscheidungen sollte auf die betriebswirtschaftlichen Kostensätze zurückgegriffen werden, da die Verlader sich nach diesen orientieren und nicht nach den gesamtwirtschaftlichen Kostensätzen. Aus Aktualitäts- und Konsistenzgründen sollte sowohl im Verkehrsmittelwahlmodell als auch in der Bewertung auf konsistente Ansätze zurückgegriffen werden. Um dies zu gewährleisten sind die Ansätze und die gewonnenen Kostensätze kontinuierlich an das parallel laufende Forschungsvorhaben der Bewertungsmethodik übermittelt worden. Neben den verkehrsträgerspezifischen Transportkosten stehen auch Kosten- bzw. Bewertungssätze zur Verfügung, die im Rahmen des Bewertungsverfahrens benötigt werden. Dies trifft auf Bewertungssätze für die Berücksichtigung von Emissionen, Beschäftigungsgewinnen, aber auch die Berücksichtigung von Zeitersparnissen im Personenverkehr zu. Kosten- bzw. Bewertungssätze für die Zeitersparnis im Güterverkehr bzw. für die Verbesserung der Zuverlässigkeit sind nicht vorhanden. Da im Rahmen der BVWP-Bewertungen intermodale Verkehre bisher nicht gesondert behandelt wurden und die bisher verwendeten Kostensätze vor dem Hintergrund der Nutzung im Rahmen des Bewertungsverfahrens abgeleitet wurden, sind keine Kostensätze vorhanden, die im Zusammenhang mit dem Ablauf in der gesamten Transportkette stehen oder im Zusammenhang mit öffentlichen Gebühren stehen, dies gilt z.b. für Maut- und Trassengebühren, für Umschlagsund Lagerkosten, für Rangierkosten, für Ufer-, Kanal- und Schleusenkosten usw. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass es sich bei den entwickelten Kostensätzen um deutsche Kostensätze handelt. Damit können Transportkostendifferenzen, die durch den Einsatz ausländischer Operateure entstehen, nicht dargestellt werden. 2.3 Einsatzbereiche des Verkehrsmittelwahlmodells Verkehrsmittelwahlentscheidungen sind im Rahmen der BVWP sowohl in der Prognose-, als auch im Rahmen der Bewertungsphase eingebunden und nehmen in beiden Phasen eine bedeutende Rolle ein. Verkehrsmittelwahländerungen führen immer zu Veränderungen von Modal- Split-Anteilen und somit zu Verlagerungen zwischen den Verkehrsträgern. Die dabei betrachteten Verkehrsträger sind i.d.r. immer der Lkw, die Schiene und das Binnenschiff Aktuelle Berücksichtigung von Verkehrsmittelwahlmodellen im Rahmen des Prognoseverfahrens Basis der Bundesverkehrswegeplanung und der anschließenden Bewertungen ist die Erstellung einer Verkehrsprognose, die Auskunft darüber gibt, in welcher Höhe die einzelnen Verkehrswege benutzt werden. Hierfür können aus der Prognose die Höhe des Verkehrsaufkommens (definiert in t) als auch die Höhe der Verkehrsintensität (definiert in tkm) entnommen werden. Im Rahmen der Erstellung der BVWP-Verkehrsverflechtungsprognose wird in einem ersten Schritt anhand von Strukturdatenprognosen das zukünftige gesamtmodale Verkehrsaufkommen nach Gütergruppen und Quell-Ziel-Relationen bestimmt. Die Verteilung des zukünftigen güterund relationsspezifischen Verkehrsaufkommens auf die einzelnen Verkehrsträger erfolgt auf Basis der gegebenen Modal-Split-Verteilung, die aus einem vorher ausgewählten Basisjahr entnommen wird

13 11 durch die Nutzung eines Verkehrsmittelwahlmodells, in welchem die Veränderung der verkehrsträgerspezifischen Transportkosten, Transportzeiten und Pünktlichkeit zwischen dem Basisjahr und dem Prognosejahr berücksichtigt wird Hierbei wird das aktuelle Verkehrsmittelwahlmodell der BVU eingesetzt, welches die relationsund gütergruppenspezifischen Modalverteilungen in Abhängigkeit der Variablen Transportkosten, Transportzeiten und Pünktlichkeit berechnet. Transportkosten und Transportzeiten werden auf Basis von Haus-Haus-Relationen zwischen den Quell- und Zielrelationen berechnet, die der Verkehrsverflechtungsprognose entnommen werden. In der folgenden Abbildung (Abbildung 2-1) ist die aktuelle Einbindung der Verkehrsmittelwahl in die Prognose dargestellt. Es wird deutlich, dass das Verkehrsmittelwahlmodell in einem ersten Schritt zur Überführung der gesamtmodalen Verkehrsmatrix in die vorläufige modale Verkehrsmatrix genutzt wird. Neben den oben angesprochenen Transportkostenveränderungen der Verkehrsträger werden in die Verkehrsmittelwahl des eingesetzten Modells auch die Veränderungen von Netz- Widerständen (hierbei handelt es sich insbesondere um Transportentfernungen und dadurch bedingte Transportzeiten) berücksichtigt. Diese ergeben sich aus dem Vergleich zwischen der Situation im Basisnetz (dies ist der Netzzustand) des Jahres 2010 und dem Prognosenetz, welches den Netzzustand des Prognosejahres widerspiegelt. Für diesen ersten Schritt werden sogenannte initiale Widerstände benutzt, die im Rahmen einer restriktionsbehafteten Netzumlegung in den Prognosenetzen gewonnen werden. Nach diesem ersten Schritt wird diese Matrix auf die verkehrsträgerspezifischen Prognosenetze umgelegt. Hierdurch können weitere Rückkoppelungsschritte erforderlich werden, und zwar immer dann, wenn das durch das Verkehrsmittelwahlmodell erzeugte Verkehrsvolumen so hoch ist, dass es zu Überlastungen in dem verkehrsträgerspezifischen Verkehrsnetz kommt, sodass dessen Abwicklung unmöglich ist. In diesem Fall sind die im ersten Schritt benutzten initialen Widerstände im Verkehrsmittelwahlmodel anzupassen, sodass eine neue aktualisierte Verkehrsmatrix entsteht. Dieser Rückkoppelungsschritt wird solange durchgeführt, bis die erstellte Verkehrsmatrix weitgehend restriktionsfrei in allen Prognosenetzen umgelegt werden kann.

14 12 Abbildung 2-1 Aktuelle Einbindung der Verkehrsmittelwahl in der Prognosephase Basisnetze 2010 Straße Schiene Binnenschiff Prognosenetze 2030 Straße Schiene Binnenschiff Verkehrsmatrix 2010 Straße Schiene Binnenschiff Strukturdatenprognose 2030 Netzwiderstände Straße Schiene Binnenschiff Rückkoppelung Netzumlegung Kapazität Rückkoppelung Verkehrsmatrix 2030 Gesamtmodal Verkehrsmittelwahl Verkehrsmatrix 2030 vorläufig Straße Schiene Binnenschiff Verkehrsmatrix 2030 endgültig Straße Schiene Binnenschiff Veränderung Nutzerkosten Wesentliche Schnittstellen für die Anwendung des aktuellen BVU-Verkehrsmittelwahlmodells im Rahmen der Prognosearbeiten sind: die Existenz von gesamtmodalen Verkehrsmengen 2030 nach gütergruppenspezifischen Quell-Ziel-Relationen, die aus dem Erzeugungs- und Verteilungsmodell resultieren. Basis dieser Verkehrsmengen sind einerseits die Verkehrsverflechtungen des Analysejahres 2010 und andererseits die im Rahmen der Strukturdatenprognose erarbeiteten soziodemographischen und sozioökonomischen Entwicklungen das Vorhandensein von verkehrsträgerspezifischen betriebswirtschaftlichen Transportkosteninformationen, die durch umfangreiche im Vorfeld durchgeführte Befragungen 7 gewonnen worden sind und mittels Entfernungsfunktionen in das Verkehrsmittelwahlmodell einfließen. Diese Daten sind nicht öffentlich zugänglich das Vorhandensein von relations- und gütergruppenspezifischen Angaben über die Höhe der Transportzeit für alle Verkehrsträger und der Pünktlichkeit im Eisenbahnverkehr als Umlegungsergebnisse der Verkehrsmengen in einem intermodalen Netzmodell, mit Hilfe der im Rahmen der Prognosearbeiten aktualisierten Verkehrsnetze für Straße, Schiene und Binnenschiff 8 Veränderungen von Transportzeiten und Entfernungen, die verkehrsträgerspezifisch zwischen einem Basis- und Prognosenetz berechnet werden (Netzwiderstände) 7 BVU, Bewertung der Angebotsqualität (Evalinfra), Weiterentwicklung des Nachfragemodells für den Güterverkehr, Freiburg 2009, im Auftrag der DB Netz AG (unveröffentlichte Studie) 8 Hierbei werden auch die Vor- und Nachläufe von intermodalen Ketten berücksichtigt.

15 13 Exogen vorgegebene prozentuale Veränderungen der Transportkosten für alle Verkehrsträger und der Pünktlichkeit im Eisenbahnverkehr (Nutzerkostenveränderungen) Im Rahmen des BVU-Verkehrsmittelwahlmodells, welches zurzeit in der BVWP-Verkehrsverflechtungsprognose eingesetzt wird, wird die Zuverlässigkeit im Sinne von Pünktlichkeit berücksichtigt. Allerdings wird die Veränderung der Pünktlichkeit nur für die Schiene berücksichtigt, während bei der Straße und Binnenschifffahrt von einer Konstanz der Pünktlichkeit ausgegangen wird. Das Maß der Pünktlichkeitsveränderungen orientiert sich an den Planungsvorgaben der Deutschen Bahn AG. Für die Bestimmung der Nutzerkosten wird u.a. die Entwicklung der Rohöl- und Kraftstoffpreise, der spezifischen Kraftstoffverbräuche, der Antriebsarten sowie Entwicklungen von Maut- und Trassenpreisen berücksichtigt. Darüber hinaus werden relationsspezifische zeitliche Veränderungen, die sich aus der Auslastung der Infrastruktur in einem bestimmten Jahr und Zustand (ergeben sich aus Umlegungsrechnungen in zukünftigen intermodalen Netzen) ergeben, sowie Veränderungen der Pünktlichkeit berücksichtigt. Diese werden jedoch im Rahmen des aktuellen Modells nur für die Schiene angenommen. Die unter Berücksichtigung aller relevanten Einflüsse am Ende entwickelte Prognosematrix für 2030 hat hierbei die gleiche Struktur wie die Analysematrix für das Jahr Bisheriger Einsatz von Verkehrsmittelwahlmodellen im Rahmen des Bewertungsverfahrens Im Rahmen der Bewertung (siehe Abbildung 2-2) der einzelnen Verkehrsprojekte wird der von diesen Projekten ausgehende Effekt auf die Transportkosten und Transportzeiten und somit die hierdurch erzeugten intermodalen Verlagerungen ebenfalls erfasst und anschließend bewertet. Basis für die Berechnungen der Verlagerungsmengen im Verkehrsmittelwahlmodell ist hier die aus der BVWP-Verkehrsverflechtungsprognose stammende Prognoseverkehrsmatrix das für die Bewertung definierte Bezugsfallnetz die Planfallnetze mit den Infrastrukturmaßnahmen sowie die sich aus der Umlegung der Verkehrsmengen im Bezugsfallnetz und den Planfallnetzen ergebenden Veränderungen an Transportkosten, Transportzeiten und ggf. Zuverlässigkeit In die Bewertung fließen die Verkehrsmengen der Bezugs- und der Planfallmatrix ein. Für beide Matrizen werden die mit der Abwicklung der Verkehrsmengen verbundenen bewertungsrelevanten Kosten ermittelt. Der Nutzen ergibt sich aus der Differenz zwischen den Kosten Bezugsfall und Kosten Planfall.

16 14 Abbildung 2-2 Aktuelle Einbindung der Verkehrsmittelwahl in der Bewertungsphase (inklusive dem zukünftig vorgesehenen Aspekt der Zuverlässigkeit) Verkehrsmatrix 2030 Bezugsfallnetze 2030 Planfallnetze 2030 Verkehrsmittelwahl Netzumlegung Kapazität, Kosten, Zeiten und Zuverlässigkeit Verkehrsmittelwahl Netzumlegung Kapazität, Kosten, Zeiten und Zuverlässigkeit Verkehrsmatrix 2030 Bezugsfall NEU! Aspekt der Zuverlässigkeit Verkehrsmatrix 2030 Planfall Bewertungsgerüst Bezugsfall Bewertungsgerüst Planfall NKV Die Bewertung der Nutzen aus intermodalen Verlagerungen erfolgt zurzeit im Rahmen des Bewertungsverfahrens über die Bewertung des gesamtwirtschaftlichen Ressourcenverbrauchs mit den verkehrsträgerspezifischen Transportkosten. Hierbei ist im gegenwärtigen Verfahren nicht sichergestellt, dass die Annahmen zur Verkehrsmittelwahl in beiden Stufen der BVWP (Prognose- sowie Bewertungsphase) konsistent sind. Im Bereich der Schiene erfolgt im Rahmen der Bewertungen die Abschätzung der Marktreaktionen der Verlader auf die veränderte Angebotsqualität des Schienenverkehrs auf Basis eines Elastizitätenmodells durch Anpassung der Schienengüterverkehrsnachfrage bzw. der Wagenfrequenzen wie folgt: mit 1 f w o f w t 1 w t o w (1 ) f O = Wagenfrequenz nach Zugbildung W f 1 = Wagenfrequenz nach kapazitätsabhängiger Umlegung W

17 15 O W t 1 W t = Fahrzeit des Wagens aus der Bestwegumlegung = Fahrzeit des Wagens als Ergebnis der kapazitätsabhängigen Netzumlegung = globaler Parameter = Zeitelastizität der Nachfrage Da die aus der Netzumlegung resultierende Betriebsqualität und die daraus resultierende Nachfrage voneinander abhängen, ist ein Gleichgewichtsprozess notwendig, bei dem in mehreren Iterationsschritten der Prozess der Netzumlegung und anschließenden Nachfrageanpassung so lange wiederholt wird, bis sich Umlegung und Nachfrage nicht mehr bzw. nur noch geringfügig ändern und ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Der Aspekt der Zuverlässigkeit und potentieller Transportkostenveränderungen wird in diesem Ansatz nicht berücksichtigt. Im Bereich der Straße wurde bis zum BVWP 2003 i.d.r. ganz auf intermodale Verlagerungen verzichtet, wobei dies nicht immer auszuschließen ist (man denke z.b. an die diskutierte Einführung des Lang-Lkws). Im BVWP 2003 wurde deswegen die Berücksichtigung von intermodalen Verlagerungen zwischen Schiene und Straße berücksichtigt. Diese werden in Abhängigkeit von relationsspezifischen Transportkostenveränderungen (berechnet auf Basis von mittleren Transportkosten der Verkehrsträger) berechnet, die über distanzabhängige Modal-Split-Funktionen zu Veränderungen des Modal-Splits führen. Da die Modal-Split-Funktionen erst bei Transportkostenreduzierungen von ungefähr 20% - 30% gegenüber der Schiene zu nennenswerten Wirkungen führen, ist die Höhe der intermodalen Verlagerungen im Rahmen der Straßenbewertungen eher gering. In der Binnenschifffahrt werden eigenständige Modalüberlegungen angestellt, die sich an die Veränderung der Marktsituation von relevanten Verladern orientieren. Hierbei erfolgt eine Konzentration auf Verlader, wo zu erwarten ist, dass es zu nennenswerten Verlagerungen auf das Binnenschiff kommt. Wo dies nicht möglich ist, wird auf ein eigens konzipiertes Modal-Split- Modell zurückgegriffen. Neben den maßnahmeninduzierten Transportkostensenkungen der Binnenschifffahrt berücksichtigt dieses Modell gütergruppenspezifische Verlagerungswahrscheinlichkeiten sowie die Verkehrsträgeranteile in der Ausgangssituation. Der Aspekt der Zuverlässigkeit wird in der Binnenschifffahrt zurzeit über die Anzahl der Tage, in denen die Wasserstraße eine entsprechende Abladetiefe garantiert, berücksichtigt. Mangels erkennbarer Zusammenhänge zwischen dem Wasserstand und der Transportnachfrage wurde hier bisher mehr oder weniger mit pauschalen Plausibilitätsansätzen gearbeitet. In einer aktuellen Wirtschaftlichkeitsuntersuchung für den Donausbau 9 wurde ein eigenständiger Zuverlässigkeitsansatz entwickelt. Bei den bisherigen Schienenbewertungen werden im Rahmen der Netzumlegungen die Fahrzeiten der Güterzüge und Güterwagen inkl. der sog. außerplanmäßigen Wartezeiten berechnet. Diese sind ein Maß für nicht eingeplante Fahrtzeiten und somit auch für die Zuverlässigkeit der Schienengüterverkehre. Berechnet werden die außerplanmäßigen Wartezeiten nach warte- 9 PLANCO Consulting GmbH, Verkehrsprognose und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zum Donauausbau Straubing-Vilshofen, Essen 2012

18 16 schlangentheoretischen Ansätzen, die von der TU Aachen entwickelt wurden. Da die Höhe der Verlagerungsverkehre in Abhängigkeit der realisierten Fahrzeiten (inkl. der außerplanmäßigen Wartezeiten) berechnet wird, gehen diese in die Höhe der ermittelten Verlagerungsmengen mit ein. Eine separate Bewertung der Veränderung von außerplanmäßigen Wartezeiten wird nicht durchgeführt. Bei der Straße werden im bisherigen Verfahren keine Betrachtungen zur Zuverlässigkeit angestellt Schlussfolgerung für das zukünftige Verkehrsmittelwahlmodell Wie oben dargestellt, werden im Rahmen der BVWP sowohl im Rahmen des Prognoseverfahrens als auch im Rahmen der Bewertungen Verkehrsmittelwahlentscheidungen benötigt. Für die Herleitung der Verkehrsmittelwahlentscheidungen wird nicht nur in der Prognose- und in der Bewertungsphase, sondern auch im Rahmen der verkehrsträgerspezifischen Bewertungen auf unterschiedliche Verfahren und Vorgehensweisen zurückgegriffen. Einheitliche Aussagen sind hierdurch nicht möglich, da sie nicht auf der gleichen Basis getroffen werden. Ein einheitliches Vorgehen ist bisher im Rahmen des BVWP 2003 (oder auch vorhergehender) auch nicht vorgesehen gewesen, da kein einheitlich zu verwendendes Verkehrsmittelwahlmodell existiert und da die unterschiedlichen Aufgabenbereiche von unterschiedlichen Unternehmen umgesetzt werden, von denen jedes sein eigenes Verfahren für die Auftragsbearbeitung verwendet hat. Die Verwendung eines einheitlichen Verkehrsmittelwahlmodells in zukünftigen BVWP-Prozessen würde die einheitliche und konsistente Berechnung von Verkehrsverlagerungen ermöglichen. Damit würde man dem Ziel, Verlagerungseffekte verkehrsträgerübergreifend in allen Projekten konsistent nach dem gleichen Verfahren ermittelt zu haben, näher kommen. Vergleiche zwischen einzelnen Maßnahmen würden leichter möglich sein. Der Einsatz des Verkehrsmittelwahlmodells ist für die Bewertungsrechnungen im Rahmen des BVWP 2015 vorgesehen. Da jedoch die Arbeiten für die Erstellung des Verkehrsmittelwahlmodells und die Arbeiten an der BVWP-Verkehrsverflechtungsprognose parallel liefen war eine Nutzung des hier zu erarbeitenden Verkehrsmittelwahlmodells nicht möglich. Dies ist jedoch bei nachfolgenden Arbeiten an den BVWP-Prognosen sicherzustellen. 2.4 Im Verkehrsmittelwahlmodell zu berücksichtigende Verkehrsmittel Im Jahr 2010 wurden in Deutschland 4,1 Mrd. t an Gütern, drei Viertel davon auf der Straße, bewegt. Es folgen die Schiene mit rd. 9%, die Seeschifffahrt mit rd. 7% und die Binnenschifffahrt mit rd. 6%. Des Weiteren werden rd. 2% des Güterverkehrs mit Rohrleistungen (Pipelines) durchgeführt. Hierbei handelt es sich fast ausschließlich um Rohöl, welches direkt in die Raffinerien gepumpt wird. Alle Raffineriestandorte im Hinterland verfügen über einen Pipelineanschluss und werden über diese versorgt. Die Versorgung der Standorte an der Küste erfolgt prinzipiell direkt per Seeschiff. Rohöl-Transporte mit einem anderen Verkehrsträger finden i.d.r. aus Kostengründen

19 17 nicht statt. Diese Verkehre belasten somit nicht das deutsche Verkehrsnetz an Straßen, Schienenanlagen und Binnenwasserstraßen. Da es zum Pipelinetransport keine kostenmäßige Alternative gibt und die Pipelineverkehre auch in den BVWP-Verkehrsverflechtungsmatrizen nicht aufgeführt sind, wird auf eine Berücksichtigung dieses Verkehrsträgern im Rahmen des Verkehrsmittelwahlentscheidung verzichtet. Tabelle 2-1 Güterverkehrsaufkommen in Deutschland Verkehrsmittel in Mio. t Anteil in % Schiene 355,7 8,7 Binnenschiff 229,6 5,6 Straße 3.120,3 76,6 Rohrleitungen 88,8 2,2 Luftverkehr 4,2 0,1 Seeschifffahrt 272,9 6,7 Summe 4.071,5 100,0 Quelle: Verkehr in Zahlen 2011/2012 Darüber hinaus werden rd. 4 Mio. t an Luftfracht in Deutschland bewegt, was einen Anteil von 0,1% am Verkehrsaufkommen ausmacht. Abgesehen davon, dass das Verkehrsaufkommen mit rd. 4 Mio. t insgesamt sehr niedrig ist, stehen rd. 95% des Aufkommens mit dem Ausland in Verbindung, wovon wiederum rd. 70% nach Übersee gehen. Hierbei handelt es sich i.d.r. um sehr eilbedürftige Güter (Reparaturteile für Maschinen und Fahrzeuge, Produkte mit kurzer Lebensdauer, Blumen etc.), sowie um Sonderladung (Messegüter, Fahrzeuge für Regierungsbeamte, usw.) die sich einer Verkehrsmittelwahl entziehen. Einzig konkurrierendes Verkehrsmittel für Überseetransporte ist das Seeschiff. Im Vor-und Nachlauf dominiert aufgrund niedriger Partiegrößen der Straßenverkehr. Da dieses trotz der niedrigeren Transportkosten nicht präferiert wird, zeigt, dass diese Güter über Merkmale verfügen (Eilbedürftigkeit, Sendungsgröße etc.), die im Rahmen eines Verkehrsmittelwahlmodelles schwer zu fassen ist. Des Weiteren fehlen für den Frachtverkehr detaillierte Angaben über die Art des Gutes. Aufgrund des geringen Verkehrsaufkommens, der nicht vorhandenen Güterdifferenzierung und der besonderen Eigenschaften dieser Güter wird auf eine Berücksichtigung des Flugfrachtverkehrs im Rahmen des Verkehrsmittelwahlmodells verzichtet. Rd. 7% des Verkehrsaufkommens werden mit Seeschiffen transportiert. Auftragsgemäß werden Seeverkehre erst ab den Seehäfen betrachtet. Dies bedeutet, dass Gegenstand des aufzubauenden Verkehrsmittelwahlmodells nur die in der Verkehrsverflechtungsmatrix enthaltenen Hinterlandverkehre von und zu den Seehäfen sind. Somit werden im Rahmen des Verkehrsmittelwahlmodells nur die Verkehrsträger Straße, Schiene und Binnenschiff betrachtet.

20 2.5 Relevante Einflussfaktoren für ein Verkehrsmittelwahlmodell 18 In den bisher im Rahmen der BVWP verwendeten Verkehrsmittelwahlansätzen werden am häufigsten die Transportkosten und die Transportzeit als entscheidende Einflussvariablen im Güterverkehr benutzt. Dies ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass diese beiden Variablen im Rahmen der Bewertungsansätze der BVWP einen großen Stellenwert annehmen und mit den vorhandenen und bereitgestellten Instrumentarien abgeleitet werden können Transportkosten Sowie bei den aktuell in der BVWP eingesetzten als auch bei den in der Literatur beschriebenen Verkehrsmittelwahlmodellen sind relations- und auch güter(klassen)gruppenspezifische Transportkosten erforderlich, welche die Ist-Situation möglichst realitätsgenau abbilden. Solch eine Fülle von Transportkosteninformationen ist in der BVWP nicht vorhanden. Das in der Prognosephase von der BVU eingesetzte Verkehrsmittewahlmodell nutzt güterklassengruppen- und entfernungsabhängige Transportkostenfunktionen für alle Verkehrsträger und Transportketten, die auf Basis von Verladerbefragungen entwickelt wurden. Auf diese Art und Weise ist es zwar möglich, realitätsnahe Kosten für die Entscheidungsprozesse zu Grunde zu legen, schwierig ist es allerdings, Veränderungen von Teilkostenkomponenten für Verkehrsmittelwahlentscheidungen abzubilden. Aus diesem Grund ist für das zukünftige Verkehrsmittelwahlmodell erforderlich, dass die relations- und gütergruppenspezifischen Transportkosten durch einen Transportkostenalgorithmus in Abhängigkeit der Transportentfernung, der Transportzeit und der logistischen Erfordernisse (Vorund Nachläufe, Umschlags- und Lagerprozesse, sowie eventuell anfallende Sammel- und Hubprozesse) simuliert und so realitätsnah wie möglich abgebildet werden. Des Weiteren ist im Rahmen der Modellentwicklung zu überlegen, inwiefern eine Berücksichtigung von Komplett- und Teilladungsverkehren möglich ist. Die für die Transportkostenberechnungen erforderlichen Angaben zu Transportzeiten und Transportentfernungen können aus den Netzumlegungen entnommen werden Transportzeit Die Transportzeit kann über die Umlegung der Verkehrsmengen aus den Verflechtungsmatrizen auf die Verkehrsnetze sowohl in einem belasteten als auch in einem unbelasteten Netzzustand ermittelt werden. In dieser gehen verkehrsträgerspezifische Annahmen über die Verkehrsgeschwindigkeit sowie über die belastungsabhängigen Wartezeiten ein. Im Rahmen des BVWP 2015 wird ein einheitliches intermodales Netz zur Verfügung stehen, welches für Umlegungszwecke benutzt werden kann und das hier für die Arbeiten ebenfalls genutzt werden soll. Die über die Umlegungen ermittelten Transportzeiten weisen i.d.r. nur die reine Transportdauer auf und sind somit durch die nicht in den Netzumlegungen berücksichtigte Positionen wie z.b. Umschlags- und Dispositionszeiten zu ergänzen.

21 Zuverlässigkeit Ergebnisse aus einer umfangreichen Verladerbefragung der BVU für die Aktualisierung des Verkehrsmittelwahlmodells der BVU in 2008 zeigen, dass neben den Transportkosten auch die Pünktlichkeit eine überdurchschnittliche Bedeutung bei der Verkehrsmittelwahl einnimmt und sogar wichtiger eingeschätzt wird als die Transportzeit. Tabelle 2-2 Bedeutung unterschiedlicher Einflussgrößen auf die Wahl des Transportmittels Position sehr wichtig wichtig weniger wichtig unbedeutend Transportpreis/-kosten 67,5% 31,1% 1,3% Transportdauer 47,7% 45,7% 5,3% 1,3% Pünktlichkeit 72,2% 26,5% 1,3% Verspätung 52,3% 43,7% 4,0% Schadenshäufigkeit 48,3% 33,8% 13,9% 4,0% Verfügbarkeit 62,3% 36,4% 0,7% 0,7% Quelle: BVU, Bewertung der Angebotsqualität (Evalinfra), Weiterentwicklung des Nachfragemodells für den Güterverkehr, Freiburg 2009, im Auftrag der DB Netz AG (unveröffentlichte Studie) Im Rahmen des für die Verkehrsverflechtungsprognose eingesetzten BVU-Verkehrsmittelwahlmodells wird die Pünktlichkeit als Variable bereits berücksichtigt. Dies erfolgt jedoch nur für die Schiene und dies auch nur als generelle Variable. Als Maß wird die prozentuelle Anzahl der Schienenankünfte genommen, die im Güterverkehr eine Verspätung von kleiner 31 Minuten im Vergleich zur veranschlagten Fahrtzeit erzielen. Im Rahmen der Prognoseerstellung werden die Verkehrsmittelwahlentscheidungen unter Berücksichtigung der Pünktlichkeit von Ankünften im Schienenverkehr getroffen. Im Rahmen der Bewertungen wird die Höhe der außerplanmäßigen Wartezeiten als Maß für die Pünktlichkeit herangezogen. Diese werden in belasteten Netzen, sowohl für den Bezugs- als auch für den Planfall, berechnet. Inwiefern die Pünktlichkeit (bzw. die Höhe der außerplanmäßigen Wartezeiten) als Zuverlässigkeitsmaß angesehen werden kann, ist bisher nie öffentlich diskutiert worden. Im Rahmen des aktuell von der Arbeitsgemeinschaft Significance, Goudappel und NEA durchgeführten Forschungsvorhabens zur Erfassung der Zuverlässigkeit in das BVWP- Bewertungsverfahren, wurde die Zuverlässigkeit als Übereinstimmung zwischen der tatsächlichen und der erwarteten Transportzeit definiert. 10 Generell ist die verlässliche Planbarkeit von Verkehrssystemen von besonderer Bedeutung für die verladende und transportierende Wirtschaft und eine hohe Zuverlässigkeit von planbaren Transportzeiten ist somit ein entscheidender Wirtschaftsfaktor. Das zeigt auch die oben genannte BVU-Befragung aus dem Jahr Die Gutachter der Zuverlässigkeitsstudie empfehlen daher die generelle Berücksichtigung der Variable Zuverlässigkeit sowohl im Verkehrsmittelwahlmodell als auch im Bewertungsverfahren einzuführen, was bisher - nach Ansicht der Gutachter der Significance-Studie - nicht der Fall ist. 10 Ausnahme ist hier die Binnenschifffahrt, bei der Zuverlässigkeit als der Verfügbarkeitsgrad von Wasserständen definiert wird.

22 20 Als relevantes Maß zur Messung der Zuverlässigkeit wird in der Significance-Studie die Standardabweichung der Transportzeiten empfohlen. Diese wird zumindest für die Straße und für die Schiene als relevantes Maß betrachtet. Für die Schiene wird jedoch in der Significance-Studie zuerst die Erstellung einer Grundlagenstudie zur Datengewinnung und zur Bestimmung eines Wertansatzes für die Zuverlässigkeit empfohlen. Als Zwischenlösung, bis zu dem Zeitpunkt, in dem belastbare Ergebnisse vorliegen, wird für den Güterverkehr auf der Schiene empfohlen, das bereits in der BVWP im Rahmen der Verkehrsmittelwahl angewendete Verfahren unter Berücksichtigung der Pünktlichkeit und der außerplanmäßigen Wartezeiten weiterzuverfolgen. Hierbei handelt es sich um das von der BVU Beratergruppe Verkehr + Umwelt GmbH entwickelte und im Rahmen der BVWP-Verkehrsprognosen eingesetzte Verkehrsmittelwahlmodell. Die Empfehlung der Significance-Studie, für Schiene und Straße unterschiedliche Maße für die Zuverlässigkeit zu nehmen, ist für die Entwicklung des Verkehrsmittelwahlmodells problematisch, da eine einheitliche Basis für alle Verkehrsträger (oder zumindest für die Schiene und die Straße) fehlt. Auch ist die Standardabweichung eine Größe, die im Rahmen der in dieser Studie geplanten Verladerbefragung schwierig zu erheben ist, weil Unternehmen häufig keine Vorstellung über die Standardabweichung ihrer Verkehre haben. Im Rahmen der Arbeiten an dieser Studie wurden rd. 20 Expertengespräche mit namhaften Verkehrsunternehmen durchgeführt. Unter anderem wurden diese Unternehmen auch nach ihrem Verständnis zum Begriff der Zuverlässigkeit befragt. Zuverlässigkeit wird von allen befragten Unternehmen als Funktionssicherheit einer vorher geplanten und garantierten Leistung verstanden. Die Unternehmen verstehen diese als Wahrscheinlichkeit, dass eine vereinbarte Leistung störungsfrei und korrekt ausgeführt wird. Diese Funktionssicherheit wird von den Unternehmen so interpretiert, dass vereinbarte Abhol- und Ankunftszeitfenster eingehalten werden, dass die Ware somit pünktlich angeliefert wird. Die geplanten und zu erreichenden Ankunftszeitfenster differieren hierbei je nach transportierter Gütergruppe und logistischen Anforderungen sehr stark. Sie erstrecken sich von einer Viertelstunde und können sich bei Massengütern bis zu einem ganzen Tag belaufen. Diese im Rahmen der Expertenbefragung getroffene Definition von Zuverlässigkeit ist nicht verwunderlich, da sie kontinuierlich von Verladern und Transporteuren genannt wird und daher in der o.g. Abgrenzung, sowohl in den in Deutschland gängigen Verkehrsmittelwahlmodellen als auch in einem für das Schweizerische Department für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation in 2002 erstellten Verkehrsmittelwahlmodell berücksichtigt wird 11. Auch in dem o.g. Significance Gutachten, wird von den im Rahmen der Studie befragten Güterverkehrsfachleuten Zuverlässigkeit als Pünktlichkeit definiert. Im Optimalfall sollte diese Funktionssicherheit zu 100% bestehen. Leider zeigt die Erfahrung, dass dieses Optimum aus unterschiedlichen Gründen nicht erreicht werden kann. Deswegen wird ein Transport von den Experten bereits dann als zuverlässig interpretiert, wenn diese Funktionssicherheit bereits bei Werten zwischen 90% und 98% erreicht werden kann. Zuverlässigkeit kann somit als ein Zustand definiert werden, in dem gewisse Zeitfenster bzw. vereinbarte Abholund Lieferzeitpunkte mit einer hohen Pünktlichkeitsrate erreicht werden. Neben dem Maß der Pünktlichkeit ist jedoch auch der Verspätungsumfang entscheidend, da er einen hohen Einfluss 11 Rapp Trans, Bewertung von Qualitätsmerkmalen im Güterverkehr, 2002, erstellt für das UVEK und ASTRA der Schweiz

23 21 auf die Empfängerreaktion hat. Eine Verspätung von einer oder fünf Minuten über der veranschlagten Sicherheitszeit ist anders zu bewerten, als eine Verspätung von zwei oder sogar sechs Stunden. Somit wird Zuverlässigkeit nicht allein über das Pünktlichkeitsmaß definiert, sondern auch über die Höhe des Verspätungsumfangs nach einer bestimmten Sicherheitszeit. Die Expertenbefragung zeigt, dass die im bisherigen Verkehrsmittelwahlmodell der BVU getroffene Zuverlässigkeitsdefinition mit den Aussagen der Experten übereinstimmt. In der Regel können wir drei unterschiedliche Ursachen unterscheiden, die sich auf die Zuverlässigkeit negativ auswirken können: die organisatorische: Unzuverlässigkeit bzw. Unpünktlichkeit entsteht häufig dadurch, dass für die Abholung oder Zustellung des zu transportierenden Gutes entweder falsches Transportmaterial rechtzeitig oder richtiges nicht rechtzeitig bereitgestellt wird. Hierdurch kommt es zu deutlichen nicht kalkulierten Verzögerungen und Verspätungen des Transportfalles. die menschliche: hier entsteht Unzuverlässigkeit dadurch, dass menschliches Versagen vorliegt, wie z.b. Müdigkeit von Lkw-Fahrern, Unfälle etc. die stochastische: diese entsteht durch unregelmäßige äußere Einflüsse, wie z.b. Unwetter, Materialdiebstahl oder Sachbeschädigungen, etc. die infrastrukturelle: Unzuverlässigkeit entsteht hier i.d.r. durch die Überlastung des Infrastrukturnetzes, wo es durch große Spitzenbelastzungen zu nicht eingeplanten Verspätungen (inklusive der im Vorhinein einkalkulierten Pufferzeiten) kommt. Die drei ersten Ursachen sind durch Maßnahmen in der BVWP nicht veränderbar und modellmäßig auch nur schwer nachbildbar. Infrastrukturelle Unzuverlässigkeit kann jedoch durch Infrastrukturmaßnahmen in der BVWP auch modellmäßig abgebildet werden. Zumindest im Bereich der Schiene sind entsprechende Vorarbeiten vorhanden, auf die zurückgegriffen werden kann. 12 Für die Straße sind entsprechende Ansätze zu entwickeln oder auszuarbeiten. Ergebnisse einer aktuellen Befragung der BAG im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose zeigen, dass die Binnenschifffahrt in der Verkehrswirtschaft zwar als der langsamste Verkehrsträger, aber auch als das pünktlichste und sicherste gilt. Die Bahn und die Straße haben ungünstigere aber ähnlich hohe Zuverlässigkeits- bzw. Pünktlichkeitswerte. 12 Im Bereich der Schiene wird hierzu auf die Ermittlung von sog. außerplanmäßigen Wartezeiten zurückgegriffen. Die Herleitung von außerplanmäßigen Wartezeiten basiert auf Fachgutachten, die im Auftrag der DB Netz AG entwickelt sind und vor deren Nutzung geklärt werden muss, inwiefern eine detaillierte Beschreibung und Veröffentlichung datenschutzrechtlichen Aspekten genügt.

24 22 Tabelle 2-3 Bewertung von Transporteigenschaften unterschiedlicher Verkehrsträger durch die Verlader Verkehrsträger Transportgeschwindigkeit (km/h) Pünktlichkeit (%) Verspätungsumfang (h) Schadenshäufigkeit ( ) Konventioneller Verkehr davon Schiene 13,0 91,2 2,0 2,3 davon Lkw 37,6 92,6 2,3 2,1 davon Binnenschiff 5,0 99,0 5,3 0 Huckepackverkehr 40, ,4 Großcontainerverkehr davon Schiene 22,5 91,1 4,3 0,9 davon Lkw 47,4 94,4 2,6 0,9 davon Binnenschiff k.a. k.a k.a k.a Rollende Landstraße 43,2 63,3 11 0,3 Quelle: Ergebnisse einer Verladerbefragung durch die BAG im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose, LOS 3 Ausgehend von den Erkenntnissen aus der Befragung der logistischen Entscheidungsträger und dem Tatbestand, dass Logistiker in diesen Werten und Definition denken und die Pünktlich einstufen können, wird die Zuverlässigkeit im Rahmen des aufzustellenden Verkehrsmittelwahlmodells über die beiden Kriterien Anteil der pünktlichen Transporte sowie durchschnittliche Verspätung der verspäteten Transporte definiert. Dabei wird Pünktlichkeit verstanden als Einhaltung eines bestimmten vorgegebenen Zeitfensters. Die obige Zuverlässigkeitsdefinition greift im Wesentlichen für die Schiene und die Straße. Bei der Binnenschifffahrt äußert sich die Zuverlässigkeit durch das Vorhandensein von transportgeeigneten Abladetiefen über große Teile des Jahres. Wenn die für einen Transport erforderlichen Wasserstände ganzjährig oder für den überwiegenden Teil des Jahres verfügbar sind, dann ist die Zuverlässigkeit größer, als wenn diese Wasserstände nur zu einem kleineren Teil des Jahres vorliegen. Auf diesen Zusammenhang greift auch die Wirtschaftlichkeitsstudie zum Donauausbau zurück Weitere Einflussfaktoren Neben den Transportkosten, der Transportzeit und auch der Zuverlässigkeit geben Fachexperten an, dass die Flexibilität eines Verkehrsträgers bei der Verkehrsmittelwahl eine hohe Bedeutung einnimmt. Unter Flexibilität wird verstanden, dass ein Verkehrsmittel schnell bzw. in einer kurzen zeitlichen Spanne unter Berücksichtigung der Transportmenge für einen Transport bereitgestellt werden kann. 13 PLANCO Consulting GmbH, Donauausbau Straubing-Vilshofen, Verkehrsprognose und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Essen 2012

25 23 Im Rahmen dieser Studie wurde versucht, diese Variable in das Verkehrsmittelwahlmodell einzubauen. Leider gestattete der Rücklauf der durchgeführten Unternehmensbefragung nicht, dass ein signifikanter Einfluss ermittelt werden konnte. 2.6 Berechnung von Verlagerungen mit dem Verkehrsmittelwahlmodell Wie oben dargestellt wurde, soll der Einsatz des Verkehrsmittelwahlmodells sowohl für die Ermittlung der intermodalen Verlagerungen im Prognose- als auch im Bewertungsprozess möglich sein. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an das Modell, die umsetzbar sein müssen, unabhängig davon, ob sie insbesondere im Rahmen der BVWP auch genutzt werden Veränderungen von Verkehrsinfrastrukturmaßnahmen Ziel des Verkehrsmittelwahlmodelles wird es sein, im Rahmen von Szenarienrechnungen und der Operationalisierung von Infrastrukturmaßnahmen die Höhe der modalen Verlagerungen zu bestimmen. Die von Infrastrukturmaßnahmen ausgelösten modalen Veränderungen spielen sowohl im Bereich der Prognose- als auch in der Bewertungsphase eine Rolle. Hierbei ist darauf zu achten, dass das Modell so aufgebaut sein muss, damit alle möglichen Arten von Verkehrsinfrastrukturmaßnahmen, die für den BVWP relevant sind, abgedeckt werden. Dies können sein: Neubauinvestitionen Neubau von Autobahnen oder Bundesstraßen Schienenstrecken Neubau von Kanälen bzw. Schiffbarmachung von bestehenden Flusssystemen Kapazitätserhöhende oder senkende Maßnahmen, wie z.b. die Umwidmung von Bundesstraßen zu Autobahnen die Erweiterung bestehender Straßen- und Schienenverbindungen um n-spuren oder Gleisen Verbreiterungen von Bundesstraßen Elektrifizierung von Strecken Blockverdichtungen im Schienenverkehr Erhöhungen der Streckengeschwindigkeit (z.b. Einsatz von Telematik, elektronischen Sicherungssystemen etc.) Steigungs- und Neigungsänderungen Schleusenmaßnahmen Flussvertiefungen und Verbreiterungen Maßnahmen an bedeutenden Verkehrsknoten, wie z.b. Autobahnkreuzen oder Knotenanlagen in Bahnhöfen partielle oder zeitlich eingegrenzte Streckensperrungen Restriktionen durch Baumaßnahmen Durch all die hier genannten Maßnahmen ist zumindest eine Veränderung der oben dargelegten Einflussgrößen Transportkosten, Transportzeit und Zuverlässigkeit zu erwarten, sodass die hier-

26 24 durch hervorgerufenen modalen Veränderungen bestimmt werden können. In all den Maßnahmen, in denen eine Veränderung der drei o.g. Faktoren nicht möglich sein wird, wird der Einsatz des Verkehrsmittelwahlmodells nicht möglich sein. Dies wäre z.b. bei der Umsetzung von Lärmschutzmaßnahmen der Fall. Veränderung der Transportkosten und der Transportzeiten sollen auf den Umlegungsergebnissen aufbauen. Durch die Veränderung der Infrastruktur können Verkehre auf kürzeren oder bzw. auch auf schnelleren Strecken abgewickelt werden, so dass Veränderungen dieser Faktoren und der Zuverlässigkeit relations- und auch gütergruppenspezifisch berechnet werden können. Im Bereich der Binnenschifffahrt kommt es durch die hier umgesetzten Maßnahmen weniger zu einer schnelleren Abwicklung von Transporten. Dies könnte z.b. bei einer Verbreiterung von Strecken oder bei Schleusenausbauten der Fall sein. In diesen Fall werden Transportzeiten minimiert, deren Auswirkungen mit Hilfe des Verkehrsmittelwahlmodells erfasst werden könnten. Bedeutender sind hier die Vertiefungsmaßnahmen, die über Flottenstrukturveränderungen zu wesentlichen Kostenänderungen führen Veränderungen von Kostenpositionen Mögliche Kostenänderungen Insbesondere im Prognoseprozess sind Veränderungen des verkehrsträgerspezifischen Kostenrahmens möglich. Veränderungen der verkehrsträgerspezifischen Kosten können zu modalen Verlagerungen führen, auch wenn sich an der Infrastruktur nichts ändert. Diese modalen Veränderungen können durch eine Vielzahl von kostenbeeinflussenden Faktoren ausgelöst werden, wie z.b. durch: Energiepreise (Veränderungen von Rohöl, Benzin, Diesel, Strom) Veränderung der Lenk- und Ruhezeiten Mautgebühren, Trassenpreise, Schleusen- und Kanalgebühren oder sonstige öffentliche Abgaben Steuern Lohnkosten bzw. Angleichung von Lohnkosten im Rahmen von Harmonisierungsmaßnahmen Verstärkter Einsatz von ausländischen Transporteuren Umschlags- und Lagerkosten Kosten für die Verbesserung von Emissionszielen (Lärmsohlen bei der Bahn, weitere EURO- Klassifizierung im Lkw) Hafen- und Knotenkosten Traktionswechselkosten Veränderung von Umschlagssystemen etc Kostenmodellierung Um die Berücksichtigung aller oben genannten Fälle zu ermöglichen, müssen die verkehrsträgerspezifischen betriebswirtschaftlichen Transportkosten in einer entsprechend großen Detailtie-

27 25 fe herausgearbeitet und modellhaft mit Hilfe der aus den Netzzuständen erhältlichen Informationen zu Entfernungen und Zeiten abgebildet werden. Bei dieser modellmäßigen Herleitung der Transportkosten ist zu gewährleisten, dass diese relations- und güterspezifisch hergeleitet werden und nicht weit von den betriebswirtschaftlichen Transportkosten (Preisen), die tatsächlich gezahlt werden, abweichen. Deswegen werden für alle drei Verkehrsträger die gesamten betriebswirtschaftlichen Transportkosten, die im Rahmen der Transportabwicklung insgesamt anfallen, berücksichtigt werden. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um Personalkosten Transportdurchführungskosten (wie z.b. Treibstoff- und Energiekosten) Kapitalkosten (neben Abschreibungen und Fremdkapitalzinsen für die Transportmittel wird im Rahmen der Studie diskutiert werden, inwiefern die durchschnittlichen Kapitalbindungskosten der transportierten Güter zu erfassen sind, wobei hier zwischen Kapitalbindung im Lager, im Umschlag und während des Transports unterschieden werden kann) Verwaltungs- und sonstige Gemeinkosten Verkehrswegekosten (Maut, Trassenpreise) sowie um Steuern (Mineralölsteuer, etc.) Die einzelnen Kostenpositionen werden danach unterschieden, ob sie in ihrer Höhe entfernungsoder zeitabhängig bzw. nur pauschal sind. Nur auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass die Veränderungen in ihrer Wirkung innerhalb des gesamten Transportablaufs richtig bemessen werden. Ziel ist es die Kostenberechnungen so durchzuführen, dass relations- und gütergruppenspezifisch die gesamt anfallenden Transportkosten berechnet werden können. Im Straßenverkehr werden die gesetzlich vorgeschriebenen Lenk- und Ruhezeiten in die Kostenkalkulation einbezogen und so die Kosten in Abhängigkeit der gesamten Transportzeit berechnet. Darüber hinaus werden Belade- und Entladezeiten sowie Kosten berücksichtigt, die sich für die Verkehre zu den Seehafencontainerterminals von den anderen Zonen unterscheiden können. Hierbei werden distanzabhängige durchschnittliche Leerfahrtanteile und Beladungsfaktoren der Lkws berücksichtigt. Falls möglich werden diese Faktoren auch nach Gütergruppen differenziert werden. Dies wird im Rahmen des Gutachtens geprüft werden. Bei der Binnenschifffahrt erfolgt die Berechnung der Transportkosten unter Berücksichtigung der Flottenstrukturen, der durchschnittlichen Beladung der Schiffe und durchschnittlicher Leerfahrtanteile. Dies erfolgt relationsspezifisch, da unterschiedlich große Schiffe unter Berücksichtigung der netzabhängigen wasserstandsbedingten Abladebedingungen eingesetzt werden. Für die Zwecke dieses Gutachtens wird davon ausgegangen, dass die im Rahmen der BVWP- Verkehrsverflechtungsprognose in LOS 6 gewonnenen Ergebnisse über die relationsspezifischen Flottenstrukturen auch für die Bewertungsrechnungen zur Verfügung gestellt werden. Hafengebühren, Umschlagskosten, sowie Kanalgebühren und Schleusenkosten werden ebenfalls berücksichtigt, genauso wie die entsprechenden Zeiten für diese Abläufe. Umschlagszeiten und - kosten werden gütergruppenspezifisch angesetzt. Bei der Eisenbahn werden die Produktionskosten und -zeiten je nach betroffenem Gütersegment und für unterschiedliche Zugbildungs- und Produktionssysteme berücksichtigt, die sich auf die

28 26 Zugstrukturen und Leerwagenanteile auswirken. Unter anderem handelt es sich hierbei auch um unterschiedlich lange Züge (auch differenziert nach E- und D-Traktion), die sich aus der Produktion ergeben können. Für die Wagenbildung werden gütergruppenspezifische Beladungsgewichte verwendet. Übernahme- und Übergabekosten für die erste sowie die letzte Meile in Häfen und Gewerbegebieten werden dort einbezogen, in denen die Übergabe des Gutes erfolgen muss. Ebenso werden die Zeiten und Kosten für die Zusammensetzung von Zügen und in den Rangierund Knotenbahnhöfen berücksichtigt. Im Falle von intermodalen Transportketten im kombinierten Verkehr (sowohl in der Binnenschifffahrt als auch in der Schiene) sind Vor- und Nachlaufkosten zu berücksichtigen. Diese Vor- und Nachlaufkosten werden mit Hilfe der intermodalen Transportketten berechnet. Auch hier werden entsprechende Annahmen bezüglich der Beladung und der Leerfahrtanteile der Lkw einbezogen, wobei wir uns ebenfalls an der Distanz des Vor- und Nachlaufs orientieren. Basis der Kostenberechnungen sind eigene Erhebungen im Rahmen dieser Studie zu Preisstand Diese wurden durch eine umfangreiche Literaturanalyse, durch Erfahrungswerte sowie durch zahlreiche Gespräche, Interviews und Befragungen von Fachexperten, Häfen, KV- Terminals ermittelt Homogenisierung bei den Gütergruppen Die Höhe der Transportkosten hängt nicht nur von der gewählten Verkehrsrelation, sondern auch von der zu transportierenden Gütergruppe ab, denn hiervon hängen unterschiedliche Ladungsgewichte, Leerfahrtanteile, sowie Umschlags- und Lagerprozesse ab. So ist es z.b. für einen mit Paletten beladenen Lkw möglich, auf dem Rückweg unverpackte Güter, wie z.b. Stahl- oder Maschinenteile bzw. sogar in Fässer gefüllte flüssige Massengüter mitzunehmen. Dadurch können Leerfahrtanteile minimiert und Transportkosten gesenkt werden. Andererseits ist die durchschnittliche Beladung eines mit Chemikalien gefüllten Tank-Lkws größer als die bei Stückgütern. Somit sind die durchschnittlichen Transportkosten in der Hinrichtung pro transportierter t niedriger als bei den Stückgütern. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass in dem Tank-Lkw nur die gleichen Güter auf der Rückfahrt transportiert werden können, so dass für einen Rück- oder Weitertransport die gleiche Ladung - ggf. auch in der gleichen Relation - vorhanden sein muss. Ist diese nicht vorhanden, muss der Tank-Lkw entweder leer zurückfahren, was in etwa mit den gleichen Transportkosten wie in der Hinrichtung verbunden ist, oder er muss mit hohen Kosten gereinigt werden, was die Verlader allerdings nur ganz selten machen. Ein mit Stückgütern beladener Lkw kann jedoch weitaus einfacher an geeignete Rückladung kommen, sodass die Gesamttransportkosten niedriger ausfallen können als beim Chemietransport. Somit muss die Transportkostenberechnung die Eigenschaften unterschiedlicher Güter berücksichtigen. In der aktuellen Verkehrsverflechtungsprognose für den BVWP 2015 werden 25 NST2007 Gütergruppen unterschieden. Darüber hinaus werden KV-Verkehre separat betrachtet. In der Verkehrsverflechtungsprognose für das Jahr 2025 wurden die Güter nach den 10 NST- Kapiteln unterschieden und in der vergangenen BVWP-Prognose für den BVWP 2003 wurden die Güter nach den 12 DIW-Gütergruppen differenziert. Alle verwendeten Güterkategorien unterscheiden sich so stark, dass sie nicht miteinander verglichen werden können. Würde man das hier umzusetzende Verkehrsmittelwahlmodell auf die gegenwärtige Gütergruppensystematik aufbauen, so kann es bei zukünftigen Änderungen nicht verwendet werden und

29 27 muss mit einem großen Aufwand neu erzeugt werden. Auch ist zu berücksichtigen, dass ein Aufbau des Verkehrsmittelwahlmodells nach den 25 Gütergruppen bedeuten würde, dass man in der vorgesehenen RP- und SP-Befragung alle Gütergruppen erfassen müsste. Da hierzu für jede Gütergruppe eine Mindestanzahl von Befragungen erforderlich wäre, die wir aus vergangenen Erfahrungen mit Befragungen angesetzt haben, wären zwischen und Befragungen erforderlich. Dies ist um Faktor vier- bis fünfmal höher, als aus Aufwandsgründen vorgesehen ist. Viele der 25 Gütergruppen weisen jedoch ähnliche Ladungseigenschaften auf. Deswegen empfiehlt es sich, die unterschiedlichen Ladungseigenschaften in wenige homogene Ladungskategorien zu aggregieren und das Verkehrsmittelwahlmodell auf diese homogenen Ladungskategorien aufzubauen. Dadurch können spätere Aktualisierungen mit einem niedrigeren Kostenaufwand umgesetzt werden. Zur Ableitung der homogenen Gütergruppen ist im Prinzip eine Differenzierung nach Gutart (flüssig, fest) Wertdichte Transportanforderungen (Kühltransporte, Gefahrguttransporte etc.) Transportdistanzen (Fern- und Nahverkehre) Einbettung in logistische Systeme (Distributionsnetze, Stückgutnetze, etc.) vorstellbar. Im Rahmen dieser Studie wurde eine Segmentierung nach der Gutart getroffen, wobei Güter mit ähnlichen Anforderungen an den Transport in einer Gütergruppe zusammengefasst wurden. Hierbei wurde auch auf die prinzipielle Umsetzungsmöglichkeit aufgrund der Befragungsergebnisse geachtet. Unterschieden werden somit die folgenden zehn Segmente: Maritimer KV (Containerverkehr) Kontinentaler KV (kombinierter Verkehr der Bahn mit Wechselbehältern und Trailern) Landwirtschaftliche Erzeugnisse und Nahrungsmittel Erze, Kohle, Koks Steine, Erden, Baustoffe Mineralölprodukte Chemische Produkte, Düngemittel Metalle und Metallerzeugnisse Fahrzeuge, Maschinen und Ausrüstungen Sonstige Halb- und Fertigwaren 2.7 Schnittstellen für das Verkehrsmittelwahlmodell Herzstück des Verkehrsmittelwahlmodells sind Verhaltensfunktionen, welche die Verkehrsmittelentscheidung der Verlader in Abhängigkeit der Veränderung der Höhe der Transportkosten, der Transportzeiten sowie der Variable Zuverlässigkeit bestimmen. Die Verhaltensfunktionen wurden auf Basis einer umfangreichen RP- und SP-Befragung von bis 450 Verladern/Trans-

30 28 portentscheidern bestimmt. Diese umfangreiche Datenbasis wurde durch die Ergebnisse einer im Auftrag von der DB Netz AG umgesetzten Befragung ergänzt. Damit das Verkehrsmittelwahlmodell die Auswirkungen berechnen kann, müssen die gewählten Einflussvariablen Kosten, Zeit und Zuverlässigkeit 14 für die Modellrechnung bereitgestellt werden. Dazu sind Schnittstellen aus den anderen Teilen der BVWP-Methodik erforderlich. Benötigt werden zumindest folgende Schnittstellen: Schnittstelle zur Übernahme des Verkehrsmengengerüsts (Quelle-Ziel-Verflechtungen einschließlich Transportketten) Schnittstelle zur Übernahme der aus der Verkehrsumlegung resultierenden Angebotseigenschaften der Verkehrsmittel Lkw, Schiene und Binnenschiff Schnittstelle zur Übergabe der aus der Modellsimulation resultierenden Verkehrsverlagerungen sowie Änderungen der verkehrlichen Kenngrößen an das Bewertungsmodul. Die Definition der Schnittstellen erfolgt in enger Abstimmung mit dem Auftraggeber sowie den an der Überarbeitung und Aktualisierung des Bewertungsverfahrens zur BVWP beteiligten Auftragnehmern. Abbildung 2-3 Schnittstellen zum BVWP-Gesamtmodell Verkehrsumlegung LKW Kosten / Zeiten / Zuverlässigkeit Verkehrsmengengerüst inkl. Transportketten (QZ, GG, Menge) Verkehrsmittelwahlmodell im Güterverkehr Bewertungsverfahren Verkehrsumlegung Bahn Kosten / Zeiten / Zuverlässigkeit Verkehrsumlegung Binnenschiff Kosten / Zeiten / Zuverlässigkeit Für jede Schnittstelle wird am Ende der Arbeiten eine detaillierte Schnittstellenbeschreibung erfolgen. Diese wird Folgendes umfassen: Welche Inputdaten sind schnittstellenbezogen erforderlich (z.b. Verkehrsrelationen, Transportkosten, Transportzeiten, Verzögerungen etc.)? 14 Und bei Relevanz auch weitere Einflussfaktoren.

31 29 Aus welchen Quellen müssen die Inputdaten gewonnen werden (Statistiken, Verkehrsnetze, Fahrpläne, Daten des Auftraggebers etc.)? In allen diskutierten Punkten ist darauf zu achten, dass die Anforderungen an die definierten Schnittstellen auch im Rahmen der BVWP-Arbeiten (z.b. im Rahmen der intermodalen Netzbetrachtungen) umsetzbar sind. Darüber hinaus wird dargestellt werden, an welchen Schnittstellen der Faktor Zuverlässigkeit (unabhängig von der Definition) eingebaut und berücksichtigt werden kann. 2.8 Bewertung von intermodalen Verlagerungen und Bewertungssätze Ergebnis des Verkehrsmittelwahlmodells werden intermodale Verlagerungsmengen sein. Diese intermodalen Verlagerungsmengen werden in der Prognoseverfahren zur Rückkoppelung des Verkehrsmengenprozesses und zur Erstellung der Endprognosematrix benötigt in der Bewertungsphase für die Erfassung der Nutzen aus intermodalen Verlagerungseffekten benötigt In der Prognosephase sind die intermodalen Verlagerungsmengen genau in der gleichen Differenzierung bereitzustellen, wie die Gesamtverkehrsmatrix aufgebaut ist: Quellzone für den Hauptlauf Zielzone für den Hauptlauf Gütergruppe Verkehrsmittel Hauptlauf Verkehrsart (Straße, Einzelwagenverkehr, Ganzzugsverkehr, Rollende Landstraße, kombinierter Verkehr) Angabe, ob Seehafenhinterlandverkehr oder nicht Vor- und Nachlaufzone bei Transportkettenrelevanz Verkehrsmittel und Gütergruppe im Vor- und Nachlauf Diese Informationen sind sowohl für den gewinnenden als auch für den verlierenden Verkehrsträger abzugeben. In der Bewertungsphase sind die gleichen Informationen erforderlich. Für die Bewertung kann es jedoch von Interesse sein, weitere Informationen, wie z.b. Transportzeiten, Transportkosten und Informationen über die Veränderung der Zuverlässigkeit zu erhalten. Aus dem aufgestellten Verkehrsmittelwahlmodell können Gewichtungsfaktoren für die einzelnen Einflussfaktoren gewonnen werden. Diese Gewichtungsfaktoren geben an, wie hoch der Anteil der jeweiligen Einflussvariable an dem Nutzen ist, der aus der Verkehrsmittelwahl entsteht. Im Falle von Veränderungen geben sie den Wert des Nutzens an, der für einen Euro Kostenänderung bzw. für eine Minute an Zeit- bzw. Zuverlässigkeitsveränderung in entsteht. Diese Gewichtungsfaktoren lassen sich zueinander ins Verhältnis, insbesondere jedoch zum Transportpreis, setzen. Bezeichnet etwa β Preis den Parameter für den Transportpreis und β Zeit sowie β Zuverlässigleit die Parameter für die Zeit und Zuverlässigkeit, so wird das Verhältnis β Zeit / β Preis Value of Time (VoT)

32 30 und β Zuverlässigkeit / β Preis Value of Reliability (VoR) genannt. 15 Die Relation VoT gibt an, wie viel Euro den Entscheidern eine Einheit an Zeit (i.d.r. Minute) wert ist; der VoR Wert gibt an, wie viel Euro den Entscheidern eine Einheit an Zuverlässigkeit wert ist. Dies bedeutet, dass über das aufzubauende Verkehrsmittelwahlmodell entspreche Werte für den VoT bzw. den VoR abgeleitet werden können. 15 Bei nichtlinearen Transformationen der Einflussgrößen ist VoT und VoR i.d.r. nicht mehr konstant, sondern z.b. von der Höhe des Preises und der Zeit/Pünktlichkeit selbst abhängig. Das Prinzip bleibt aber das Gleiche.

33 31 3 Entwicklung eines Konzepts für ein Güterverkehrsmodell zur Bewertung Im vorhergehenden Kapitel sind die Ziele und Ansatzpunkte beschrieben worden, die durch ein zu entwickelndes Güterverkehrsmittelwahlmodell für den Einsatz im BVWP erreicht werden müssen. Im Rahmen dieses Kapitels wird zunächst ein Überblick über die in der Literatur dokumentierten Modelle gegeben (Abschnitt 3.1), also wie Güterverkehrsmittelwahlmodelle aufgebaut, entwickelt und umgesetzt werden. Darüber hinaus wird auch auf ersichtliche Umsetzungsschwierigkeiten der entwickelten Modelle eingegangen. Darauf aufbauend werden Überlegungen zu einem sogenannten visionären Wahlmodell skizziert. Schließlich werden Empfehlungen und Schlussfolgerungen für ein in der BVWP 2015 umsetzungsfähiges Verkehrsmittelwahlmodell gezogen und erste Schritte auf dem Weg zu einem Idealmodell skizziert. 3.1 Literaturrecherche über Verkehrsmittelwahlmodelle Die Literaturrecherche soll einen repräsentativen Überblick über den aktuellen Forschungsstand bezüglich existierender Verkehrsmittelwahlmodelle im Güterverkehr geben. Der Literaturüberblick fokussiert sich auf regionale, nationale und internationale Güterverkehrsmodelle, mithilfe derer öffentliche Politikmaßnahmen bewertet werden können. Folglich werden Modelle und deren Modellkomponenten analysiert, die einen vergleichbaren Fokus zu dem hier zu entwickelnden Modell haben Arten von diskreten Auswahlmodellen für die Verkehrsmittelwahl In der internationalen Forschungsgemeinschaft hat sich die Modellierung der Transportmittelwahlentscheidung mittels diskreter Auswahlmodelle durchgesetzt, deren Grundgedanke im Folgenden kurz beschrieben wird: Diskrete Auswahlmodelle bilden die Entscheidung eines einzelnen Konsumenten über die Auswahl eines Elementes aus einer Menge von zur Verfügung stehenden Alternativen ab. In diesem Fall ist es ein Versender, der ein Transportmittel für einen bestimmten Transportfall aussucht. Eine solche Entscheidung kann auch von einer Gruppe von Entscheidungsträgern gemeinsam durchgeführt werden. Der Entscheidungsträger orientiert sich dabei an einer Nutzenfunktion, in die alle für entscheidungsrelevant erachteten Argumente einfließen. Obwohl der Konsument als rational handelnd angenommen wird, kann der Modellierer die Entscheidung nicht mit vollständiger Sicherheit abbilden. Dies liegt im Allgemeinen an folgenden Gründen (Maier, Weiss (1990), S. 98f.): Unvollständige Information über die Charakteristika der Alternativen Unvollständige Information über die Charakteristika des Entscheiders Ungenaue oder unvollständige Messung der Werte der entscheidungsrelevanten Größen Manche Argumente sind nur indirekt messbar Speziell der letzte Stichpunkt die nur indirekte Messbarkeit von Attributen spielt eine entscheidende Rolle bei der Güterverkehrsmittelwahl, denn bestimmte Prozesse eines Versenders die möglicherweise einen hohen Einfluss auf dessen Verkehrsmittelwahl nehmen sind durch

34 32 einfache und standardisierte Befragungen nur schwer erfassbar. Um dennoch das individuelle Entscheidungsverhalten präziser modellieren zu können, wird deshalb gerne auf Stellvertretergrößen ausgewichen. So könnte man z.b. aus mehreren Variablen, die die Logistikaktivitäten von Firmen beschreiben, ein Konstrukt Belieferungsform mit den Ausprägungen Just in Time und Lagernachfüllung bilden. Alle angeführten vier Punkte führen dazu, dass die Nutzenfunktion nicht vollständig spezifiziert werden kann, und dass neben einem systematischen Ausdruck ein stochastischer Teil übrig bleibt. Der Nutzen, den Konsument n aus der Wahl von Alternative ; zieht, lässt sich dann darstellen als: wobei der deterministische Teil und der stochastische Teil der Nutzenfunktion ist. Auf einer Entscheidungsgrundlage, die zufällig verteilte Werte annimmt, kann eine Entscheidung, die den Nutzen maximiert, für jedes Individuum nicht genau vorhergesagt werden. Es kann nur die Wahrscheinlichkeit festgestellt werden, mit der der Nutzen, den Alternative stiftet, größer ist als der Nutzen jeder der anderen Alternativen. Diese Wahrscheinlichkeit ist gleichzeitig die Auswahlwahrscheinlichkeit für die Alternative. Die Gestalt der Auswahlfunktion hängt von der Verteilungsfunktion des stochastischen Nutzenteils, der auch als Störterm bezeichnet wird, ab. In manchen Fällen lässt sich die Auswahlfunktion nicht in geschlossener Form, das heißt als darstellen, und die Parameterschätzung und die dazu notwendige Bestimmung der Auswahlwahrscheinlichkeiten muss mit numerischen Näherungsverfahren oder durch Simulation durchgeführt werden. Der deterministische Teil der Nutzenfunktion enthält sämtliche Einflussgrößen, von denen der Modellierer annimmt, dass sie für die Entscheidung relevant sind, und für die in ausreichendem Umfang Daten vorliegen, mit denen die Variablen für die in der Fragestellung auftretenden Entscheidungsprobleme belegt werden können. Es gilt allgemein: wobei die Variablen und die Parameter des Modells darstellen und es k entscheidungsrelevante Argumente gibt. Die Spezifikation der Funktionen ist dem Modellierer überlassen. In jüngerer Zeit werden vor allem im Personenverkehr, und vereinzelt auch im Güterverkehr, Wahlmodelle eingesetzt, bei denen die Parameter von keine festen Werte haben, sondern ebenfalls zufallsverteilt entsprechend einer zugehörigen Verteilungsfunktion sind. In diesen Fällen sind die Auswahlwahrscheinlichkeiten für die einzelnen Alternativen ebenfalls nicht mehr in geschlossener Form darstellbar. Dieses Modell Mixed Logit hat den Vorteil, dass es im Falle von heterogenen Entscheidern eingesetzt werden kann, bei denen Ausprägungen bestimmter entscheidungsrelevanter Variablen über ganze Größenordnungen variieren. Diese Heterogenität ist besonders im Güterverkehr relevant, da z.b. die Tonnage von Frachtaufträgen oder die Firmengrößen sehr unterschiedlich sind und speziellen, meist rechtsschiefen Verteilungen folgen.

35 33 Mit diesen Besonderheiten versuchen auch die neueren in der Literatur beschriebenen Wahlmodelle umzugehen, Neben Erweiterungen und Transformationen des klassischen multinomiellen Logit Modells kommen insbesondere heteroskedastische Extremwertmodelle und mixed Logit Modelle zum Ansatz. Im Folgenden wir ein Überblick über die dokumentierten Modelltypen gegeben, In der Kurzbeschreibung der Modelle wird zur Vereinfachung angenommen, dass es nur einen Konsumenten gibt und somit wird der Index n weggelassen. Multinomielles Logit Modell (MNL- Modell) Zwei Zufallsvariablen werden als unabhängig und identisch verteilt (englisch independent and identically distributed (i.i.d.)) bezeichnet, falls sie die gleiche Verteilungsfunktion mit den gleichen Parameterwerten besitzen und stochastisch unabhängig voneinander sind. Sind die Störterme aller Alternativen in einem diskreten Auswahlmodell mit einer Gumbel- Verteilung (teilweise auch als Extremwertverteilung vom Typ 1 bezeichnet) i.i.d. verteilt, dann gilt für die Auswahlwahrscheinlichkeit der Alternative (Ben- Akiva, Lerman (1985)): Wobei der Streuungsparameter der Gumbel- Verteilung ist. In der Notation von Ben- Akiva und Lerman (1985) gilt die Gleichung:. Nested Logit Modell (NL- Modell) bzw. hierarchisches Logit Modell Wenn die Alternativenmenge in Teilmengen unterteilt werden kann, so dass Elemente in einer Teilmenge zusammengefasst sind, die sich ähneln, dann kann ein Nested Logit Modell zur Abbildung der Auswahlwahrscheinlichkeiten verwendet werden. Eine Ähnlichkeit zwischen zwei Alternativen ist in diesem Zusammenhang dann gegeben, wenn die Störterme zweier Alternativen und eine Kovarianz aufweisen, die verschieden von Null ist. Die Störterme lassen sich dann unterteilen in und wobei und beide Gumbel-verteilt sind mit den Parametern und so verteilt ist, dass die beiden vollständigen Störterme und ebenfalls Gumbel-verteilt sind und zwar mit Parameter. In diesem Fall kann das Modell als Hintereinanderausführung zweier multinomieller Logit- Modelle betrachtet werden. Die Auswahlwahrscheinlichkeit für eine Alternative i, die sich im Nest l befindet ist: Beide Wahrscheinlichkeiten können durch Formeln multinomieller Logit-Modelle dargestellt werden, für die folgendes gilt:

36 34 P Wobei Formal ist der Hintergrund des Nested Logit eine relative Ähnlichkeit zwischen Alternativen innerhalb eines Nests und eine relativ größere Unterschiedlichkeit zwischen den Alternativen in zwei unterschiedlichen Nestern, was durch die Kovarianzmatrix der Störterme dargestellt werden kann. Praktisch kann es jedoch auch benutzt werden, um gezielt Situationen mit hierarchischem Entscheidungsverhalten abzubilden. Heteroskedastisches Extremwertmodell (HEV- Modell) Die bisherigen Modelltypen gehen davon aus, dass die Störterme der einzelnen Alternativen gleich groß sind. Der Vektor der Zufallsvariablen war damit homoskedastisch. Ist die Varianz einzelner Komponenten unterschiedlich, dann ist der Vektor heteroskedastisch. Im Güterverkehr liegt jedoch die Annahme nahe, dass unterschiedliche Verkehrsmittel und deren Bewertung durch den Konsumenten durch den Beobachter nicht mit der gleichen Genauigkeit erfasst werden können, so dass der Störterm mit unterschiedlicher Breite streut. Um diesen Fall abbilden zu können, werden heteroskedastische Extremwertmodelle angewendet. Die Störterme sind unabhängig voneinander und Gumbel-verteilt. Allerdings ist der Streuungsparameter für jede Alternative anders. Die Auswahlwahrscheinlichkeiten können laut Train (2009, S. 92) nicht in geschlossener Form dargestellt, sondern müssen durch Simulation angenähert werden. Im Güterverkehr hat ein solches Modell den Vorteil, dass es mit der Unterschiedlichkeit von Varianten umgehen kann. So z.b. ist eine Lkw Transportleistung relativ homogen, und sie lässt sich mit einem bekannten Satz an Variablen gut beschreiben. Beim Kombiverkehr gibt es weitere Einflüsse auf den Nutzen wie z.b. die Lage der Terminals im Raum im Vergleich zur gewünschten door-to-door Transportrelation. Ähnlich ist es beispielweise bei der Wahl zwischen Lkw und Binnenschiff: Während bestimmte Versender z.b. überhaupt kein Problem damit haben, einen täglichen Anlieferungsprozess auf eine wöchentliche Anlieferung per Schiff umzustellen, da sie kaum Lagerhaltungskosten haben, kann es sein, dass die Lagernotwendigkeit für andere Versender einen großen Nutzennachteil des Schiffes darstellt (der Nutzen des Schiffes streut also stärker als der Nutzen des Lkw.) Generalisierte Extremwertmodelle (GEV Modelle) McFadden (1978) konnte zeigen, dass aus einer speziellen Funktion, die von den deterministischen Nutzenfunktionen aller zur Verfügung stehenden Alternativen abhängt, die Auswahlwahrscheinlichkeiten hergeleitet werden können. hat die Form und muss mehrere Bedingungen erfüllen, (die z.b. in Train (2009) S. 93 ff. dargestellt werden). Sind diese Bedingungen erfüllt, so gilt für die Auswahlwahrscheinlichkeit von Alternative :

37 35 Für das oben genannte multinomielle Logit Modell ist beispielsweise:, wobei mit dem Streuungsparameter der Gumbel-Verteilung übereinstimmt. Dies ist ein alternativer Weg der Herleitung für einige Wahlmodelle ohne explizit eine Verteilungsfunktion der Störterme anzunehmen. Probit Modell In Probit-Modellen werden die Störterme der einzelnen Alternativen als normalverteilt angenommen. Die einzelnen Störterme können in dieser Modellklasse unterschiedliche Varianzen haben (sie sind also nicht identisch verteilt). Außerdem müssen sie auch nicht unabhängig voneinander sein. Die Auswahlwahrscheinlichkeiten können nicht in geschlossener Form angegeben, sondern müssen beispielsweise durch Simulation genähert werden (siehe Train (2009, S )). Der großen Freiheit bei der Modellformulierung steht der Nachteil entgegen, dass kein Zwang zu einer analytischen Modellspezifikation mittels Gedankenmodellen besteht. So können Modelle entstehen, die zwar einen guten Fit besitzen, die aber dennoch nicht kausal nachvollziehbar sind. Mixed Logit Modelle Wahlmodelle, bei denen die Parameter von keine festen Werte haben, sondern ebenfalls zufallsverteilt entsprechend einer zugehörigen Verteilungsfunktion sind, werden gemischte (mixed) Modelle genannt, deren Hauptvertreter die Mixed Logit Modelle sind. Mit Mixed Logit Modellen kann man jedes andere diskrete Auswahlmodell angenähert abbilden (Train (2009), S. 141 ff). Die funktionale Form eines Mixed Logit Modells lautet (vgl. Train (2009), S. 135 ): Wobei die Dichtefunktion der Parameter von ist. Eine Lösung kann nur mittels Simulation gefunden werden, außerdem stellt sich die Frage der korrekten Spezifikation von Zwischenfazit: Besonderheiten und Grenzen diskreter Auswahlmodelle im Güterverkehr Diskrete Auswahlmodelle gelten wie auch im Personenverkehr als gängige Methode zur Modellierung von Verkehrsmittelwahlentscheidungen im Güterverkehr. Die neuen Entwicklungen versuchen dabei die Heterogenität der Entscheidungsträger u. -objekte im Güterverkehr adäquat abzubilden. Die Heterogenität bezieht sich hierbei zum einen auf die Skalenheterogenität, aber auch auf die Unterschiedlichkeit der Verkehrsalternativen im produktcharakteristischen Raum. Während im Personenverkehr in der Regel der Entscheidungsträger selbst befördert wird und seine Präferenzen für bestimmte Verkehrsmittel u.a. abhängig sind von Größen wie Komfort,

38 36 Verwendung der Zeit im Verkehrsmittel, Prestige, Flexibilität usw., stellt sich im Güterverkehr die Situation anders dar. Hier kann von der Hypothese der Gewinnmaximierung bzw. der Logistikkostenminimierung ausgegangen werden. Auf den ersten Blick sollte man meinen, dass Gewinn u. Kosten wesentlich besser zu quantifizieren sind als individueller Nutzen, d.h. dass das Verhalten von Unternehmen einfacher vorherzusagen ist. Es gibt es dennoch einige Gründe, die die Formulierung exakter Modelle einzelner Firmen erschweren. Zudem ist es auch nicht notwendig, so detailliert vorzugehen: Man müsste die Besonderheiten aller Firmen in einem Untersuchungsraum kennen. Viele Einflussgrößen auf Transport und Logistikentscheidungen können nicht standardisiert erfasst und abgebildet werden. Es gibt auch bei Firmen Gründe für das Abweichen von optimalen Entscheidungen: Pfadabhängigkeiten bei der Entwicklung von Systemen (sunk cost, Rolle der Arbeitnehmervertretungen bei Schließungen), Prinzipal-Agenten Probleme, Beziehungsnetzwerke und Korruption etc. Viele Entscheidungsprobleme in der Logistik sind kombinatorischer Natur (Netzwerkplanung, Tourenplanung). Solche Entscheidungen können nur schwer in ein Problem der diskreten Entscheidungen überführt werden (obwohl es hierzu erste Überlegungen gibt wie insbesondere die bounded-rationality Optimierung) Analyse von diskreten Verkehrsmittelwahlmodellen Die Analyse der existierenden und wissenschaftlich dokumentierten diskreten Verkehrsmittelwahlmodelle soll insbesondere folgende Fragen beantworten: Welche Modellwerkzeuge und Modellspezifikationen werden verwendet? Welche Einflussfaktoren sind für die Verkehrsmittel- und Transportkettenwahl wesentlich? Wie können Einflussfaktoren operationalisiert werden? Wie kann der Beitrag dieser Einflussfaktoren auf die Verkehrsmittelwahlentscheidung abgeschätzt werden? Die analysierten Modelle wurden auf Basis von Expertenwissen, deren Bedeutung für die wissenschaftliche Diskussion sowie deren Reifegrade ausgewählt. Hierzu wurden neben Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften und Konferenzbänden, auch nationale Verkehrsmodelle und aktuelle (Forschungs-)Projekte berücksichtigt. Bei der Sichtung der Literatur wurden die Literaturquellen weiter unterteilt in Quellen, die die Einflussgrößen auf die Verkehrsmittelwahl entweder quantitativ oder qualitativ beschreiben und in Quellen, die die zugrunde liegenden Verkehrsmittelwahlmodelle diskutieren. Letztere wurden eingehend untersucht. Insgesamt konnten 16 regionale, nationale und internationale Verkehrsmittelwahlmodelle im Güterverkehr analysiert werden. Um die Verkehrsmittelwahlmodelle miteinander vergleichen zu können, wurde zunächst ein einheitlicher Beschreibungsrahmen entwickelt. Der Beschreibungsrahmen ermöglicht es, einen kompakten Überblick über die Zielsetzung und Anwendungsfelder der einzelnen Modelle zu bekommen. Im Wesentlichen besteht er aus zwei Komponenten: Erstes einer strukturellen Beschreibung der Modelle sowie zweitens einer detaillierten Beschreibung der zugrunde liegenden Entscheidungskriterien.

39 37 Die strukturelle Beschreibung der 16 Modelle beinhaltet fünf Beschreibungskategorien: Berücksichtigte Verkehrsmodi: Welche Verkehrsmittel werden durch das Verkehrsmittelwahlmodell berücksichtigt? Charakteristiken der Entscheidungsobjekte: Welche Einheit (z.b. Sendung, Güterfluss) wird im Modell berücksichtigt? Entscheidungsträger: Wer entscheidet über das gewählte Verkehrsmittel? Wahlmodell: Auf welcher Entscheidungsebene setzt das Verkehrsmittelwahlmodell auf? Anwendungsbereich: Wo wurde das Modell bereits angewandt bzw. kann das Modell als Beispiel für das vorliegende Forschungsprojekt dienen? Im zweiten Teil der Analyse werden die den Modellen zugrunde liegenden Entscheidungskriterien analysiert. Die entwickelten Beschreibungskategorien orientieren sich an dem Vorgehen von pba (2010). Dieser spannt einen Untersuchungsrahmen für Modalwahlmodelle, welcher die unternehmerische Entscheidung der Verkehrsmittelwahl und mögliche Wahländerungen abbildet. Da der Fokus bei pba (2010) auf einem besseren Verständnis der unternehmerischen Verkehrsmittelwahlentscheidung liegt, während im vorliegenden Vorhaben konkrete Verkehrsmittelwahlmodelle diskutiert werden sollen, musste der Ansatz von pba (2010) jedoch an die vorliegende Aufgabenstellung und die damit veränderten Rahmenbedingungen angepasst werden. Daraufhin wurden folgende Kategorien der die Verkehrsmittelwahl beeinflussenden Entscheidungskriterien ermittelt: Kriterien, die das transportierte Gut charakterisieren (Beschaffenheit, Volumen, Masse, Verderblichkeit, Wert) Kriterien, die den dem Transport vor- und nachgelagerten Logistikprozess charakterisieren (Zyklische Lagerkosten, Sicherheitsbestand, innerbetriebliche Umschlagskosten, Bestellkosten) Kriterien, die das Verkehrsmittel charakterisieren (u.a. Transportkosten, Zuverlässigkeit, Transportdauer) Kriterien, die die Versender-Empfänger Relation charakterisieren (Logistikkonzept, Güterfluss, Präferenzen) Eigenschaften, die den Entscheidungsträger charakterisieren (Unternehmensgröße, Wirtschaftssektor) Scope des Modells (Anwendbarkeit zur Bewertung öffentlicher Politikmaßnahmen) In der Tabelle 3-1 findet sich die strukturelle Beschreibung der 16 analysierten Verkehrsmittelwahlmodelle. Diese Tabelle stellt jeweils die in den Modellen berücksichtigten Verkehrsmodi, die Charakteristiken der Entscheidungsobjekte, die Entscheidungsträger, die angewandte Methodik und der Anwendungsbereich dar.

40 38 Tabelle 3-1 Übersicht über die analysierten Verkehrsmittelwahlmodelle

41 39 Zusammenfassend lässt sich aus Tabelle 3-1 ableiten, dass: die Verkehrsmittel Straße und Schiene fast immer berücksichtigt werden. Auch der Kombinierte Verehr wird als Verkehrsalternative häufig verwendet. Weitere Verkehrsmodi spielen eine untergeordnete Rolle in den diskutierten Verkehrsmittelwahlmodellen. als Entscheidungsobjekt zumeist die Sendung (häufig unterteilt nach Gütergruppen) verwendet wird. der Entscheidungsträger der Verkehrsmittelwahl in den Modellen sehr häufig der Versender ist. insbesondere diverse diskrete Entscheidungsmodelle wie zum Beispiel Probit, Mixed-Logit und Nested-Logit Modelle zur Modellierung verwendet werden. Die für die Verkehrsmittelwahl relevanten Entscheidungskriterien, die als Argumente in die Zielfunktion des jeweiligen Entscheidungsmodells einfließen, sind in Tabelle 3-2 dargestellt. Unterschieden wird hierbei in Kriterien des Entscheidungsobjektes, des Logistikprozesses, des Verkehrsmittels, der Versender-Empfänger Relation, des Entscheidungsträgers sowie der Modellscope. Es sei darauf hingewiesen, dass die Zusammenfassung Tabelle 3-2 nur solche Variablen beinhaltet, die tatsächlich als Einflussgrößen in eine Nutzenfunktion eingehen. Alternativ gibt es auch die Möglichkeit, logistische Einflussgrößen durch eine entsprechende Modellsegmentierung zu berücksichtigen. So können z.b. homogene Gruppen aufgrund der Eigenschaften der Transportgüter gebildet werden. Solche Modelle sind allerdings bei bestimmten Anwendungen nur eingeschränkt prognosefähig, sofern sich die Gruppenzugehörigkeiten von Transportfällen aufgrund von Änderungen der Transportangebote deutlich ändern. Tabelle 3-2 Individuelle Entscheidungskriterien in Verkehrsmittelwahlmodellen

42 40 Ein Blick auf Tabelle 3-2 ergibt folgendes Bild: Es finden sich nur sechs Modelle, die national oder international angewendet worden sind. Die meisten Modelle legen den Schwerpunkt bei der Einbeziehung von Einflussgrößen auf die Eigenschaften der Verkehrsmittel selbst (insbesondere die Transportkosten und die Transportdauer) sowie die Eigenschaften der Entscheidungsobjekte. Zunehmend wird auch die Versender-Empfänger-Relation berücksichtigt. Die Charakteristika des zugrundeliegenden Logistikprozesses spielen in den untersuchten Modellen nur eine untergeordnete Rolle. Der Literaturüberblick hilft nur begrenzt weiter bei der Beantwortung der Frage, wie der Einfluss eines Logistikkonzeptes auf Transportmittelwahl mit Hilfe eines formalen Modells geeignet abgebildet werden kann, das stark auf die logistischen Einflussgrößen abhebt. Individuelle Eigenschaften des Entscheidungsträgers werden nur wenig detailliert betrachtet. Dies alles zeigt, dass noch kein Weg gefunden worden ist, ein Verkehrsmittelwahlmodell zu formulieren und zu schätzen, welches (i) die Eigenarten von Entscheidungsträgern im systematischen Teil der Nutzenfunktion differenziert berücksichtigt und (ii) für die Bewertung von Politikmaßnahmen angewandt werden kann. Ein solches sog. individuelles Verkehrsmittelwahlmodell wäre in der Lage, einen hohen Erklärungsgrad des Entscheidungsverhaltens zu liefern, aber die Aggregierbarkeit eines solchen individuellen Modells stellt eine momentan noch nicht gelöste Herausforderung dar. Das Aggregationsproblem kann gelöst werden, sobald Informationen über die Struktur der Grundgesamtheit hinsichtlich der in einem Individualmodell berücksichtigten Individualvariablen vorliegen, bzw. wenn es möglich ist, entsprechend fundierte Verteilungsannahmen zu machen. Zunächst sollte deshalb jedoch geprüft werden, welche Individualvariablen signifikant das Verhalten beeinflussen. In den großflächig und empirisch fundierten Modellen wie dem BVU Modell wird die Aggregationsproblematik dadurch adressiert, dass verschiedene Entscheidungsmodelle für homogene Gruppen nach entsprechend aggregierten Gütergruppen und Frachtauftragsgrößen geschätzt werden. Da diese Frachtauftragsgruppen in sich relativ homogen sind und auch wenig Skalenheteroskedastizität vorliegen dürfte, kann ein Nested-Logit Modell zur Anwendung gebracht werden. Weitere Logistikvariablen können hinzugenommen werden; dies ist auch schon in der Vergangenheit erfolgt. Für bestimmte Transportgüter ist Intermodalität eine wichtige Alternative; sie wird dabei als door-to-door Ketten als Entscheidungsoption abgebildet. Bei bestimmten Losgrößenklassen jedoch erfordert ein Verkehrsträgerwechsel eine Anpassung der Losgröße. Die Herausforderung, diesen Reaktionsprozess abbilden zu können, könnte durch ein Losgrößenwahlmodell adressiert werden. Wenn man die Aussagen der verschiedenen internationalen Veröffentlichungen gegeneinander stellt, so lassen sich einige wiederkehrende Muster und Aussagen erkennen: Viele Veröffentlichungen weisen darauf hin, dass logistische Entscheidungen eine wesentliche Rolle in der Güterverkehrsmittelwahlmodellierung spielen und folglich besser abgebildet werden sollten. De Jong und Ben-Akiva (2007) stellen beispielsweise die Güterflüsse vom Hersteller über den Großhändler zum Konsumenten an den Anfang ihrer Untersuchungen. Sie weisen darauf hin, dass durch logistische Vorgänge diese Flüsse in Quell-Ziel Flüsse umgewandelt werden, die nicht mehr mit den Flüssen vom Hersteller zum Konsumenten übereinstimmen, da sie oft nicht

43 41 direkt verlaufen. Das Logistikmodul ihres Modells besteht aus einem kombinierten Losgrößenwahl- und einem Transportkettenmodell. In letzterem wird der Transportweg einer Sendung über unterschiedlich viele Abschnitte einer Transportkette abgebildet. Die Losgrößenwahl wird als die zentrale den Transport beeinflussende Logistikaktivität angesehen. An den Transportknoten kann transportbedingte (De-)Konsolidierung stattfinden. Diese Vorgehensweise deckt sich in Teilen mit den weiter unten beschriebenen Überlegungen zu einem konzeptionellen Verkehrsmittelwahlmodell. Jedoch stellt die Kombination zweier unterschiedlicher Entscheidungen (mit unterschiedlichen nicht zu beobachtbaren weiteren Einflussgrößen) ein zentrales Problem dieses Ansatzes dar, der durch eine systematische Trennung zwischen sog. logistischen und Transportentscheidungen geheilt werden kann (siehe später bei den konzeptuellen Überlegungen). Jiang et. al (1999) stellen fest, dass die Verkehrsmittelwahl im Güterverkehr eine Abwägung der generalisierten Transportkosten gegen die Logistikkosten des Versenders darstellt. Im Modell werden Arten von Empfängern nach ihren Aktivitäten unterschieden, beispielsweise in Unternehmen, Einzelhandelsgeschäften und Lagerhäuser. Außerdem werden Merkmale des Güterflusses zwischen Versender und Empfänger betrachtet. Als Datengrundlage wird eine Versenderbefragung verwendet, die den Weg von Sendungen nachverfolgt und somit Transportketten beobachtet. Im Ausblick weisen die Autoren auf die Notwendigkeit hin, eine genauere Untersuchung des Zusammenwirkens von (i) logistischen Entscheidungen, den (ii) sich daraus an den Transport ergeben Anforderungen und (iii) den Angeboten der Transportdienstleister vorzunehmen. Auch Shingal und Fowkes (2002) deuten den Zusammenhang zwischen Logistikprozessen und Anforderungen an den Transport an, wenn sie die unterschiedliche Bedeutung der Transportzuverlässigkeit den Produktionsvorgängen auf Empfängerseite zuschreiben, ohne jedoch hier weiter ins Detail zu gehen. Ohne eine klare Abgrenzung zwischen Logistik und Transport vorzunehmen, klassifiziert Bühler (2006) in seinem Modell für den Kombinierten Verkehr unterschiedliche Enden von Transportrelationen (Industriebetriebe, Handelsunternehmen, Speditionslager, Endkunden) und begründet dies mit den unterschiedlichen (speziell zeitlichen) Anforderungen an die Transportdurchführung, Weiterhin hebt er bei den zeitlichen Rahmenbedingungen ab, innerhalb derer der Transport stattzufinden hat, sowie auf Vereinbarungen zwischen Verlader und Spediteur, die nach dem Verständnis dieses Berichts als logistische Einflussgrößen zählen könnten. Als solche zeitlichen Rahmenbedingungen sieht er insbesondere die Dispositionszeit und die Länge der Zeitfenster für Abholung und Belieferung an. Außerdem fragt er, ob bei dem in der Befragung ausgewählten Transportfall eine Just-in-Time Lieferung vereinbart wurde. Es weist auch auf vertragliche Zusatzleistungen hin, die der Spediteur für den Verlader erbringen kann. Diese Zusatzleistungen gehen in Form von binären Variablen in das Modell ein ( Spediteur muss für den Verlader die Zusatzleistungen Lager und Logistik übernehmen (Bühler (2006), S. 178), gleiches gilt für das Vorhandensein eines Rahmenvertrags und von Regelungen zur Sendungsverfolgung. Bei den genannten Variablen ist kritisch anzumerken, dass kaum eine Prognosefähigkeit gegeben ist, da es sich rein um kurzfristige institutionelle Übereinkünfte und Rahmenbedingungen zwischen zwei Vertragspartnern handelt, welche sich bei geänderten Transportbedingungen beliebig ändern könnten. Samimi et. al (2012) entwickelten ein Güterverkehrsmodell, in dem sich der Transport von Waren aus den Aktivitäten der Beteiligten ableitet. Im Modell werden Unternehmen und deren Bezie-

44 42 hungen untereinander erzeugt. Ausgehend von den Unternehmensbeziehungen werden Entscheidungen getroffen, die die Autoren als logistics decisions bezeichnen. Hierzu gehört vor allem die Bildung der Losgröße aber auch die Verkehrsmittelwahl. In letztere fließen Angaben dazu ein, ob die Sendung über bestimmte Knoten lief, in denen logistische Vorgänge im Sinne dieses Berichts abliefen. Solche Knoten sind Lagerhäuser, Distributions- und Konsolidierungspunkte. Arunotayanun (2009) weist auf die Entwicklung der letzten Jahre hin, in der die Entscheidung über die Verkehrsmittelwahl über mehrere Akteure entlang einer logistischen Kette verteilt wurde. Die Auswertung einer Versenderumfrage ergab die statistische Signifikanz von Einflussgrößen, die auf logistische Eigenschaften zurückzuführen sind. Er entwickelte verschiedene Wahlmodelle, in die er auch Eigenschaften der Versender-Empfänger-Relation, wie beispielsweise die Form der Transportkette mit einbezog. Aus der Versenderumfrage konnte er verschiedene Transportkettentypen abgrenzen, die Eingang in die Nutzenfunktion der Wahlmodelle fanden. 3.2 Konzeptuelle Überlegungen für ein Verkehrsmittelwahlmodell mit Logistischen Einflussgrößen Wie im Literaturüberblick herausgearbeitet, wird Logistik als ein wesentliches Bestimmungselement in der Verkehrsmittelwahl gesehen, ohne dass es bisher gelungen ist, ein national anwendbares Modell mit logistischen oder auch die Firmen beschreibenden Individualvariablen zur Anwendung zu bringen. Daneben gibt es verschiedene Modelle (SAMGODS, SMILE), die die Verkehrsmittelwahl als nur eine Komponente von Logistikentscheidungen betrachten. Diese Modelle sind jedoch nur mit relativ aggregierten Verkehrsmittelwahlmodellen ausgestattet. Aus unserer Sicht ist es wichtig, die Fundamentalzusammenhänge zu verstehen, die hinter Verkehrsmittelwahlentscheidungen stehen. Diese sollten in Form von rationalen Entscheidungsmodellen dargestellt werden. Diese Modelle haben zwei wesentliche Eigenschaften: Erstens führen Verbesserungen in den Angebotsstrukturen auch zu Kosteneinsparungen bei den Unternehmen (beim Fallenlassen der Rationalitätsannahme wäre diese Eigenschaft nicht mehr garantiert). Zweitens reagieren die Modelle maßnahmensensibel. Ziel ist es, Modelle mit einem hohen Erklärungswert im Entscheidungsverhalten zu formulieren. Vermeintliche Nicht-Irrationalitäten sollen durch eine geeignete Spezifikation der Modelle reduziert werden, da eine unzureichende Abbildung von bestimmten Einflussgrößen oder Zusammenhängen in einem Modell dazu führen kann, dass ein beobachtetes Verhalten als nicht rational empfunden wird. Deshalb wird im ersten Abschnitt die Verkehrsmittelwahl im Kontext von weiteren wesentlichen Entscheidungen im Güterverkehrssystem analysiert. Dabei wird auch das Entscheidungskalkül in der Firmenlogistik genauer betrachtet, dass z.b. heutzutage zu einer vermeintlich nicht wirtschaftlichen Bestellpolitik führt, In einem nächsten Schritt werden Vereinfachungen formuliert und entsprechende Kategorien zur Klassifikation von Verkehrsmittelnachfrage und -angebot erarbeitet. Schließlich werden die Einflussgrößen für ein Individualmodell diskutiert. Abschließend wird eine hypothetische Grundstruktur eines Verkehrsmittelwahlmodells mit logistischen Einflussgrößen diskutiert.

45 Verkehrsmittelwahl innerhalb von Produktions- und Logistiksystemen Güterverkehr ist eine abgeleitete Nachfrage, die ihren Ursprung in der Arbeitsteilung zwischen Betrieben auf der Mikroebene sowie Regionen und Nationen auf der Makroebene hat. Güter können dabei sowohl Produktionsgüter, Endverbrauchsgüter (kurz- und langlebige) sowie Investitionsgüter sein. Bis aus dieser Nachfrage Transportbewegungen auf Verkehrsnetzen werden, fallen verschiedene Entscheidungen und Transformationsprozesse an (vgl. Tabelle 3-3). Die Tabelle zeigt eine Abfolge von einzelunternehmerischen Entscheidungen und zwischenbetrieblichen Koordinationsbereichen/Marktinteraktionen. Tabelle 3-3 Entscheidungen und Akteure im Güterverkehrssystem Quelle: angelehnt an Liedtke et al. (2009) Ausgangspunkt des Güterverkehrs ist die Bestellung von Gütern bei produzierenden Lieferanten. Diese Güter können an Produktions-, Handels- und Konsumstandorten nachgefragt werden. Da die Produktions- und Verbrauchsprozesse in der Regel voneinander unabhängig sind und da auch Raumüberwindung ( Transport ) organisiert werden muss, gibt es zwischen Produktion und Konsum bestimmte Entkoppelungspunkte wie Warenausgangslager, Wareneingangslager oder Distributionszentren. Diese Punkte können als Logistische Knoten bezeichnet werden. Sie sichern die ausreichende und eventuell punktgenaue Bereitstellung von Waren für den nächsten Transport- oder Produktionsprozess. Die Menge aller logistischer Knoten, die miteinander in einem Systemzusammenhang stehen, können als Logistiksysteme bezeichnet werden (Liedtke und Friedrich, 2012). Ihre Planung kann als Logistiknetzwerkdesign bezeichnet werden. Die Bedeutung von Logistik als ein bestimmendes Element des Transports und die begriffliche Trennung zwischen Logistik und Transport basieren auf den Ausführungen von Sjöstedt (2004) und Liedtke et al. (2009), die wiederum auf der klassischen Transportsystemanalyse fußen. Auch im System der wirtschaftlichen Aktivitäten gibt es eine Unterscheidung zwischen Transport und

46 44 Logistik. In der internationalen Literatur wird ebenso zwischen Transport und Logistics unterschieden (bsp. Tavasszy (2006)). Fleischmann (2002) definiert Logistikteilsysteme mit Hilfe folgender logistischer Aktivitäten: Kommissionierung, Picking, und Lagerung. Logistiksysteme stellen die Schnittstelle zwischen Produktions- und Transportsystemen dar. Zur Raumüberwindung bedienen sich Logistiksysteme den Dienstleistungen der Transportsysteme. Hierzu wird ein Vertrag zwischen einem Versender und einem Transportdienstleister geschlossen. Transportdienstleister bauen Transportketten auf. Die Transportkettenglieder werden wahlweise mit eigenen oder fremden Transportkapazitäten bedient. Hierbei können die jeweiligen Transporte auf unterschiedlichen Verkehrsträgern durchgeführt werden. In Transportnetzen können ebenfalls besondere logistische Aktivitäten anfallen. Dies sind die eigentliche Transportdurchführung, die Be- und Entladung sowie der transportnetzinterne transportbedingte Umschlag mit verbundener Zeitpufferung zur Überbrückung der An- und Abfahrtszeiten. Das Aufbrechen und die Rekombination von Sendungen sowie die Pufferung von Verbrauchsfluktuationen sind in der Regel keine Aktivitäten der Transportdienstleister. Der eigentliche und zu beobachtende Transport ist somit die realisierte Fahrzeugbewegung auf dem physischen Netz sowie auf einem Teilabschnitt eines übergeordneten Logistik- u. Transportnetzes. Eine gewisse Doppelfunktion von Logistik und Transport haben die sogenannten Logistikdienstleister aus der Kontraktlogistik, die Logistikaktivitäten für produzierende Unternehmen übernehmen. Interessanterweise passen auch diese Unternehmen in die skizzierte systematische Trennung zwischen Transport und Logistik, da sie in der Regel zur Durchführung der Transporte reine Transportdienstleister beauftragen. Einige Kontraktlogistiker haben hierzu enge Partnerschaften und/oder gegenseitigen Unternehmensbeteiligungen aufgebaut. Wie Tabelle 3-4 verdeutlicht, ist ein Transport und somit die Güterbewegung durch das physische Netz das Ergebnis von übergeordneten strategischen, taktischen und operativen Planungen sowie von Marktinteraktionen der Akteure im Güterverkehrssystem. Die eigentliche Verkehrsmittelwahl kann relativ eindeutig an der Schnittstelle zwischen Logistik und Transport verortet werden. In der Tabelle 3-4 ist hierzu der Begriff der Transportdienstleisterwahl als mikrologistische Entscheidung genannt: Durch die Wahl eines bestimmten Transportdienstleisters ist die Verkehrsmittelwahl entweder eindeutig bestimmt, findet in gemeinsamer Absprache statt oder der Logistiker lässt dem Transportdienstleister Freiräume, die Verkehrsmittelwahl selbst zu entscheiden. Die Verfügbarkeit und die Eigenschaften der Transportdienstleistungen auf den verschiedenen Verkehrsträgern haben Auswirkungen auf das Design der Logistiksysteme. Ein Just-in-Sequence Konzept mit Überwindung einer großen Distanz ist zum Beispiel nur dann realisierbar, wenn das einzusetzende Verkehrsmittel eine nahezu 100%ige Zuverlässigkeit aufweist. Die (generalisierten) Kosten des Transports stellen eine wesentliche Komponente der gesamten Logistikkosten dar. Jedoch gibt es neben dem Transport auch noch weitere Einflussgrößen auf die Gestaltung von Logistiksystemen, wie z.b. die räumliche Lage von Liefer- und Belieferungsstandorten oder Nachfragefluktuationen. Verschiedene Logistiksysteme wiederum stellen oft sehr spezifische Anforderungen an den Transport. Außerdem reagieren unterschiedliche Logistiksysteme verschieden auf Infrastrukturverbesserungen im Transportsystem. Weiter unten werden Beispiele

47 45 aufgeführt, die das veranschaulichen sollen. Die aus der Logistik heraus resultierende Heterogenität sollte bei der Bildung homogener Segmente als entscheidende Clusterungs-Dimension Berücksichtigung finden. Diese Diskussion zeigt, dass Logistik und Transport in eine Art hierarchische Beziehung (mit Wechselwirkungen) gebracht werden können. An dieser Stelle ist auch ein Vergleich zur Personenverkehrsmodellierung lohnenswert. In der aktivitätsbasierten Personenverkehrsmodellierung wird nämlich eine Entscheidungskette postuliert, die von der Wahl der Aktivitätenorte und -zeiten über die Verkehrsmittel- bis hin zu Wegewahl reicht. Ein hierarchisches Verhältnis zwischen Logistik und Transport bedeutet jedoch nicht, dass Transport selbst nur noch einen untergeordneten Einfluss besitzt. So gibt es Logistiksysteme, deren wesentliche Kostentreiber ausschließlich im Transport liegen. Außerdem stellt der Transport Randbedingungen auf, an die sich die Logistik teilweise anpassen muss. In der Modellbildung stellt sich nun die Frage der geeigneten Vereinfachung. Eine Möglichkeit wurde von De Jong und Ben-Akiva (2007) entwickelt. Demzufolge werden Transportkettenentscheidungen und die direkt an sie angrenzenden Losgrößenentscheidungen mit Hilfe eines multinomialen Logit Modells abgebildet (siehe auch die Beschreibungen vorher). Ein wesentlicher Vorteil ist die konsistente Überbrückung der Transport-Logistik-Grenze. Ein Nachteil ist jedoch, dass hierbei unterschiedliche (und mutmaßlich hierarchisch zusammenhängende) Entscheidungen verschiedener Typen von Entscheidungsträgern zusammengefasst werden, so dass es zur Überzeichnung bestimmter Elastizitäten kommen kann. Alternativ kann zunächst systematisch zwischen der Abbildung von Transport- und Logistiksystemen getrennt werden. Nun kann in einem zweiten Schritt zwischen diesen beiden Typen von Systemen eine Verkehrsmittelwahl etabliert werden. Die Verkehrsmittel und die Nachfrage sollten jedoch dann entsprechend der Marktangebote definiert werden (siehe mehr dazu im nächsten Abschnitt). So würde aus der Verkehrsmittelwahl eine Wahl zwischen funktionalen Transportketten. Weiterhin erscheint es sinnvoll, Logistiksysteme in logistische Relationen zu unterteilen. Eine logistische Relation ist eine direkte Verbindung zwischen zwei logistischen Knoten, zwischen denen die Transportfälle ohne Manipulationen an den Transporteinheiten durchgeschleust werden. Sie ist also die Beziehung zwischen zwei logistischen Knoten, die als Versender bzw. Empfänger fungieren. Für ein nationales Verkehrsmittelwahlmodell bedeutet das Konzept der logistischen Relationen, dass nur noch die Fernverkehrsrelationen in der Logistik betrachtet werden müssen. Dadurch, dass die Logistikknoten als Entkoppelungspunkte zwischen Produktions- und Transportprozessen fungieren, können die Anforderungen an den Ferntransport unterschiedlich von den Anforderungen des die Güter final weiterverarbeitenden Produktionsprozesses sein. Abbildung 3-1 zeigt einen typischen logistischen Prozess, wie er auch in den Experteninterviews dokumentiert worden ist. Zur Sicherstellung der Versorgung im Knoten C ist ein Lager (VMI) welches in diesem Beispiel von einem Lieferanten verwaltet wird aufgebaut worden. Dieses übernimmt die punktgenaue und sortierte Belieferung (JIT/JIS) mit Gütern, die im Knoten P hergestellt werden. Darüber hinaus verfügt es über die Funktion eines Sicherheitspuffers. Mögliche Störungen auf der Transportstrecke von P zu C werden durch Vorhalten zusätzlichen Bestandes abgesichert. Der Transport wird über die dreigliedrige Transportkette Warenausgangslager Transportknoten (T); Transportknoten(T) Transportknoten(T); Transportknoten(T) Lager (VMI) organisiert. Diese Transportkette kann uni- oder auch multimodal gestaltet werden. Etwai-

48 46 ge Unzuverlässigkeiten im Transport können hier zum Teil durch die Entkoppelung von Transport und Belieferung durch das Lager abgefangen werden. Schließlich ist der Ferntransport (T T) eher als eine Lagerauffüllung zu betrachten, wobei kaum noch die strengen Anforderungen des JIT an das Verkehrsmittel zum Tragen kommen. Abbildung 3-1 Logistik- vs. Transportkette Die Einbettung des Transportprozesses in ein umgebendes Logistiksystem in Abbildung 3-1 verdeutlicht noch einmal, dass die Logistikosten durch die Verkehrsmittelwahl (Transportkettenwahl) beeinflusst werden können, und dass ein bestimmtes Verkehrsmittel Anpassungen an den sie umgebenden Logistiksystemen verursachen kann. Das Konzept der logistischen Relationen (auf denen Transportketten gewählt werden) stellt einen ersten Ausgangspunkt zur Formulierung eines individuellen Verkehrsmittelwahlmodels dar. Dies bedeutet aber auch, dass sowohl die Modellierung der Transportketten als auch ggf. die Modellierung geänderter Logistikstrukturen in eigenständigen Modellen vorgenommen werden muss. Hierfür finden sich in der Literatur gewisse Anknüpfungspunkte. Von Bedeutung sind hierfür insbesondere die sog. Hypernetz und Supernetzmodelle für Transport- als auch für Logistiksysteme (Cascetta (2009), Sheffi (1985), Sheffi und Daganzo (1979)). Darüber finden sich in Literatur weitere Modelle, die die Entstehung von Transportknoten und -verbindungen endogen mittels Prinzipien aus der New Economic Geography modellieren. Einen Überblick über die Ansätze zur Modellierung von Transport- und Logistiksystemen geben Liedtke und Friedrich (2012) Entscheidungsmodelle und Kostentreiber in der Logistik Der vorliegende Abschnitt gibt einen Überblick über mögliche Auswirkungen von Infrastrukturmaßnahmen bzw. Transportkostenänderungen auf logistische Prozesse. Die Transportlogistik ist dabei explizit ausgeblendet: Unter der Annahme eines perfekten Wettbewerbs zwischen Transportdienstleistern übersetzen sich Verbesserungen im Infrastruktursystem in Ressourceneinsparungen beim Personal und beim Fahrzeugeinsatz. Diese werden bereits in der Bewertung bilanziert. An dieser Stelle soll ausschließlich der Einfluss von Transportverbesserungen auf Materialflusssysteme analysiert werden. Dabei wird insbesondere auf die Rolle von Zeit, Zuverlässigkeit und Kapitalbindungskosten sowie Lead-Time eingegangen. Nach Gudehus (2004) organisiert die Unternehmenslogistik Material- und Datenströme innerhalb des Unternehmens sowie zwischen Lieferanten und Abnehmern. Die Logistik kann in Beschaffungs-, Produktions-, Distributions- und Entsorgungslogistik untergegliedert werden. Einen guten

49 47 Überblick geben z.b. Arnold und Furmans (2009), Arnold (2008), Günther und Tempelmeier (2007), sowie Pfohl (2000). In sämtlichen Bereichen existiert wiederum eine Bandbreite von Optimierungsmethoden für eine große Anzahl standardisierter Probleme. Zunehmend versteht sich die Logistik als eine Managementaufgabe zur Steuerung von übergreifenden Prozessen zur Mitarbeiterführung und Koordination. Der Begriff des Supply-Chain Managements hat darüber hinausgehend den Anspruch, Logistiksysteme betriebsübergreifend miteinander abzustimmen und zu optimieren. Die Beschaffungs- sowie Distributionslogistik sind im Wesentlichen die Schnittstelle zwischen Lieferanten und Produktion auf der einen und Produktion und Abnehmern auf der anderen Seite. Eines der obersten Ziele der Beschaffungslogistik ist die adäquate Sicherstellung der Materialversorgung der Produktion. Das Ziel der Distributionslogistik ist die adäquate Belieferung der Kunden mit Fertigprodukten (vgl. Pfohl (2000)). In mehrstufigen Produktionssystemen greift somit die Distributionslogistik des Zulieferers in die Beschaffungslogistik Abnehmers. Das Modell der Losgrößenoptimierung gibt einen wesentlichen Einblick in die Funktionsweise der Beschaffungsprozesse. Diese bestehen zum einen aus Lagern und Flüssen und zum anderen aus diskreten Raumüberwindungsprozessen. Die kostenoptimale Abstimmung zwischen einem diskreten Produktions- oder Raumüberwindungsprozess wird durch die optimale Losgröße q* angegeben. Diese berechnet sich nach der klassischen Losgrößenformel von Andler (1929) wie folgt: Mit: Q F w Mikroskopischer Güterfluss (Einheit: Menge pro Zeit) Fixkosten (Umrüstkosten, Bestellfixe Kosten, Transportfixkosten) Lagerkostensatz (Platzbeanspruchung, Kapitalbindung) Dieses einfache und eher didaktische Modell ist die Basis für Losgrößenmodelle, wie sie in der Realität angewendet werden. Es drückt jedoch schon das wesentliche Entscheidungskalkül in der Organisation von Materialflusssystemen aus: Die optimale Losgröße ist das Ergebnis eines Trade-offs zwischen Lager- u. Kapitalkosten einerseits sowie Transportkosten andererseits. Im Optimum gilt: Zusätzlichen kleinen Ausgaben für den Transport stehen Einsparungen in gleicher Höhe bei der Lagerung entgegen. Es gilt also, dass sich weder eine Erhöhung der Transportintensität eines Unternehmens als auch eine Erhöhung der Lagerhaltung mehr lohnen. Falls in diesem Beispiel die Transportkosten sinken, gilt obige Bedingung nicht mehr. Die Kosten für eine zusätzliche Einheit Transport sind dann geringer als die Kosten für die Lagerhaltung. An diesem Punkt ist es für die Firma vorteilhaft, Lagerhaltung durch Transport, also z.b. eine höhere Sendungsfrequenz, zu ersetzen. In der Literatur gibt es diverse Spielarten von Losgrößenmodellen, die die zum Teil sehr restriktiven Annahmen der klassischen Losgrößenformel relaxieren (wie zum Beispiel dynamische Modelle, die für Fälle angewendet werden sollten, bei denen der Bedarf nicht mehr als konstant betrachtet werden kann (Tempelmeier (2006)). In der Realität sind sowohl Warenverbräuche als

50 48 auch Herstellungsprozesse in der Regel nicht deterministisch. Speziell in Richtung Endverbrauch werden Bedarfe immer weniger prognostizierbar. Schwankungen erfolgen zum Beispiel aufgrund unregelmäßiger Einkäufe, Wetter- und saisonalen Schwankungen sowie Werbekampagnen usw. Aber auch die Transportzeiten der bestellten Menge unterliegen stochastischen Prozessen. In solchen Systemen werden Sicherheitsbestände gegen Ausfallrisiken gehalten. Je höher die Schwankungen, desto höher die Sicherheitsbestände. Die Anpassung dieser Modelle an die vielfältigen Praxisanforderungen erhöht in der Regel ihre Komplexität und erfordert eine Kenntnis der zugrunde liegenden Stochastik. Die Umsetzung der optimalen Bestellweise erfolgt in der Praxis durch die Anwendung sogenannter Bestellpolitiken, die im Wesentlichen durch konstante und variable Bestellzyklen und -mengen charakterisiert sind (siehe z.b. Alicke (2005)). Im oben beschriebenen klassischen Losgrößenmodell sind im Optimum sowohl die Bestellmenge als auch der sich dadurch ergebene Zyklus konstant. Bestellpolitiken mit variablen Zyklen und variable Mengen ergeben sich aus Problemstellungen mit stochastischen Einflüssen. Diese sind insbesondere dann gegeben, wenn der Bedarf variiert. Bedarfe variieren dann sehr stark, wenn unplanbare Verkäufe an Privat- und Industriekunden vorliegen oder wenn ein Produktionsprozess nicht oder nur für kurze Zeiträume geplant wird. Auch sind relative Schwankungen umso höher, je kleiner die Verbrauchsmengen eines einzelnen Artikels sind. Eine typische Bestellpolitik für diese Fälle ist diejenige mit festen Mengen und variablen Zyklen. Dabei wird ein sogenannter Eingriffsbestand oder Meldebestand bestimmt, an dem eine Nachbestellung ausgelöst wird. In diesem Moment reicht der Restbestand noch in der Regel aus, um die Zeit bis zum Eintreffen der Nachlieferung zu überbrücken. Dabei ist zu beachten, dass zwischen Auslösung der Bestellung und Anlieferung eine bestimmte Zeitspanne vergeht, die sich aus Prozessen beim Lieferanten und der Transportzeit zusammensetzt. Diese Zeitspanne wird auch Lead-Time genannt. Neben Bestellmengenmodellen und -politiken unterscheidet Wannenwetsch (2002) drei Arten der Materialbeschaffung: Einzelbeschaffung Vorratsbeschaffung und Produktionssynchrone Beschaffung. Diese Materialbeschaffungsarten decken sich im Wesentlichen mit den Kategorien für Logistikketten, die in den folgenden Abschnitten ausgearbeitet werden. Sie decken sich zum Teil auch mit bestimmten Bestellpolitiken, und hinter ihnen liegt ein bestimmtes Optimierungskalkül: In der Einzelbeschaffung werden Materialen erst beschafft, wenn der jeweilige Bedarf vorliegt. Kapitalbindungskosten im Lager spielen hier keine Rolle. Kapitalbindungskosten im Transport spielen eine untergeordnete Rolle. Die Vorratsbeschaffung entkoppelt die Beschaffung von der Produktion. Das führt zu einer hohen Materialverfügbarkeit aber auch zu hohen Kapitalbindungskosten und erhöhtem Platzbedarf in Lagern. Die produktionssynchrone Beschaffung ist eng mit der Produktion gekoppelt. Um das Kalkül hinter der letztgenannten Art der Beschaffung zu verstehen, ist es notwendig, die Philosophie des Lean und Supply Chain Managements zu analysieren. Diese sind Teil eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses zur Steigerung der Arbeitseffizienz und zur Verringerung von Fehlern (vgl. Womack u.a. (1994 u. 1996). Das Flussprinzip nimmt hier eine entschei-

51 49 dende Rolle ein. Nach diesem Prinzip wird an dem Flussobjekt (z.b. dem Produktionsteil) permanent Wertschöpfung betrieben, so dass die Gesamtdurchlaufzeit auf die reine Wertschöpfungszeit reduziert werden kann. Ohno (2009) definiert sogenannte Verschwendungsarten, die der Reduzierung der Gesamtdurchlaufzeit entgegen stehen: Überproduktion Wartezeiten Transport Bearbeitungszeiten und Bestände. Es hat sich z.b. herausgestellt, dass hohe Lagerbestände nicht nur die Gesamtdurchlaufzeit erhöhen, sondern auch Fehler verdecken können. Mit Fehlern sind beispielsweise Fehlkalkulationen, Fehllieferungen oder Schadteile gemeint. In Prozessen mit minimalen Sicherheitsbeständen fallen solche Fehler sofort auf und ihre Ursachen können durch einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess zeitnah abgestellt werden. Dieser Ausflug in die Unternehmenslogistik ermöglicht nun, folgende qualitative Aussagen über die Rolle der Transportzeit, der Transportkosten sowie der Zuverlässigkeit zu formulieren: Transportzeit: Nach Ohno (2009) bedeutet eine Verringerung der Transportdauer eine Verringerung der Verschwendung. Die Gesamtdurchlaufzeit in einer Produktion kann dadurch reduziert werden. Es gibt also eine Zahlungsbereitschaft von Unternehmen zur Erhöhung von Transportgeschwindigkeiten. Allerdings ist diese Zahlungsbereitschaft schwer quantifizierbar und nur unklar an bestimmte Ressourceneinsparungen geknüpft. Es ist zu vermuten, dass die Einsparungen durch Reduzierung der Kapitalbindungskosten des Materials während des Transportes aufgrund einer Erhöhung der Transportgeschwindigkeit nur einen vergleichsweise geringen Anteil der Kostenersparnis für Unternehmen ausmachen. In stochastischen Systemen mit flexiblen Bestellzyklen in denen Sicherheitsbestände die Bedarfe während der Transportzeit sicherstellen können die (Sicherheits-)Bestände im Lager weiter gesenkt werden, sobald die Transportzeit sinkt, denn eine Senkung der Transportzeit reduziert gleichzeitig auch die Lead-Time. Transportkosten: Die Reduktion der Transportkosten führt nach dem klassischen Losgrößenmodell zu einer Senkung der Gesamtlogistikkosten. In Systemen, in denen die Bestellmenge nach einem Trade-off zwischen Transport- und Lagerkosten bestimmt wird, wird zudem Lager durch Transport ersetzt. Zuverlässigkeit: Die Schwankungen in der Lieferzeit/Beschaffungszeit reduzieren sich. Dadurch können vorgehaltene Sicherheitsbestände reduziert werden. Das reduziert die Kapitalbindungskosten im Lager sowie sämtliche weitere durch Bestände entstandenen Kosten (s.o.). Logistikplaner operieren bei der Festlegung von Sicherheitszeiträumen oder Sicherheitsmengen in der Regel mit Quantilen. Zum Beispiel werden Eingriffsbestände so festgelegt, dass es z.b. in 97% aller Fälle nicht zu einer Erschöpfung des Bestands kommt. Wenn es zu Schwankungen in

52 50 Prozessen kommt, kann die resultierende Schwankung als das Produkt von den entsprechenden Zufallsverteilungen bestimmt werden. Als Regeln dabei gelten: Der am meisten schwankende Teilprozess bestimmt die resultierende Schwankungsbreite und bei rechtsschiefen Verteilungen bestimmt die Verteilung mit dem ausgeprägtesten Thick-Tail die Sicherheitsbestände. Zur Diskussion eines Value of Reliability Improvements sowie zur Übertragung auf Infrastrukturbewertungen können folgende Regeln formuliert werden: Je größer die Zuverlässigkeit und Planbarkeit eines Logistiksystem sind, umso bedeutender werden Erhöhungen bei der Zuverlässigkeit. Wenn eine Infrastrukturmaßnahme zwar eine Erhöhung der mittleren Fahrzeit bewirkt aber kaum Auswirkungen auf den Thick-Tail der Verteilung hat, so bringt sie kaum einen Beitrag zur Senkung der Logistikkosten. Bei sicheren Logistikprozessen ist die relevante Transportzeit durch ein entsprechendes Quantil bestimmt. Wenn die Unzuverlässigkeit eines Verkehrssystems durch Ursachen bestimmt ist, die nicht durch die Kapazitätsbereitstellung behebbar sind, so haben sie kaum eine positive Wirkung für die Logistiker (Beispiel: Auf einer Nachtfahrt von Stuttgart nach Mailand ist der häufigste Verspätungsgrund eine Sperrung des Gotthardtunnels aufgrund eines Unfalls oder Reifenwechsels). Die Diskussion zeigt, dass zu erwarten ist, dass der Value of Reliablility Improvements sehr stark je nach Logistiksystem unterschiedlich sein kann. Entsprechende mikrologistische Anlysen sind hierzu auch von Dullaert und Zamparini (2013) vorgestellt worden Kategorisierung von Logistikrelationen und Transportketten Entsprechend den Arten der Materialbeschaffung stellen die folgenden zwei Tabellen mögliche Kategorien zur Einteilung von Logistikrelationen vor. Bezüglich der Logistikrelationen sind Hypothesen formuliert worden, welche Ausprägungen und Wichtigkeiten der Value-of-Time und Valueof-Reliablity in den verschiedenen Kategorien zu erwarten sind. Diese Hypothesen werden in Abschnitt beispielhaft weiter ausgeführt.

53 51 Tabelle 3-4 Logistikrelationen Bezeichnung Beschreibung Hypothesen Beispiele Lagerbasiertes System In einem lagerbasierten System unterhält der Empfänger ein Lager, aus dem er in relativ gleichmäßigen Mengen Güter entnimmt. Dieses Lager wird regelmäßig beliefert, so dass Frequenz und Menge der Belieferung durch ein Losgrößenmodell, das die Kosten der Lagerhaltung und Belieferung unter den gegebenen Randbedingungen minimiert, bestimmt werden. Geringer Value of Time Geringe Zuverlässigkeitsansprüche Sensitiv auf Transportkosten Allgemein: homogenes Gut in einer Produktion mir prognostizierbaren bzw. stabilen Verbräuchen. Verderbliche Waren (im erweiterten Sinne) Verderbliche oder schnell an Marktwert verlierende Güter lassen sich auch durch ein Total Logistics Cost Modell beschreiben. In diesem Fall dürfte jedoch ein stark erhöhter Value of Time vorliegen, der den physischen Substanzverlust oder die moralischen Abschreibungen reflektiert. Erhöhter Value of Time Hoher Value of Reliability (jedoch nur bezüglich gravierender Verspätungen) Kleidungsstücke und jahreszeitlich aufgemachte Lebens- und Genussmittel (Weihnachten, Ostern). Lead-time getriebene Prozesse Durch die Hinauszögerung von Wiederbestellzeitpunkten kann eine signifikante Reduktion von Komplexität sowie zyklischen als auch Sicherheitsbeständen erreicht werden. Hoher Value of Time Hoher Value of Reliability Flüsse in Richtung Konsum (Läden, Distributionslager) Produktion mit hoher Variantenvielfalt Notfalltransporte Bezieht sich nur auf Notfalltransporte doorto-door. Vermutlich geringes Volumen. Hoher Value of Time Dazu vergleichsweise geringer Value of Reliability Ersatzteile im Kleinlaster, Luftfracht Sonderanfertigungen Das Gut wird speziell für einen Kunden hergestellt und benötigt eine lange Produktionszeit Geringer Value of Reliability Maschinen, Sonderkonstruktionen, Metallbau Lagerbasierte Systeme können mit Hilfe eines Losgrößenoptimierungsmodells abgebildet werden. Durch geeignete Interaktionsterme (Zinssatz) und Normierungen (Problem der Skalenheteroskedastizität) könnte eine integrierte Losgrößen- und Transportmittelentscheidung in ein Nested-Logit Modell überführt werden. Das gleiche gilt für verderbliche Waren; diese sollten sich jedoch signifikant durch erhöhte Kosten der Lagerhaltung und Transport auszeichnen. Insbesondere stellen Lead Time getriebene Prozesse eine Herausforderung bei der Verhaltensprognostik dar. Jedoch nahmen gerade diese aufgrund steigender Produktvielfalt und dem Übergang zu modularer Produktion in den letzten Jahrzehnten dramatisch zu. Kapitalbindung im Lager ist vergleichsweise hoch im Vergleich zur Kapitalbindung auf dem Transport selbst. Es ist denkbar, hier ein Losgrößenwahlmodell vorzuschalten, allerdings ist dies empirisch zu verifizieren und es ist zu erwarten, dass der Wert der Transportzeitverbesserungen mit der Produktvarietät und Nachfrageschwankungen steigt.

54 52 Bei Sonderanfertigungen und Notfalltransporten ist das Entscheidungsobjekt nicht ein Flusssystem, sondern ein Transportfall wie in bisherigen Modellen auch, Mit der Güterklassifikation NST/2007 ist der Versuch unternommen worden, die Transportgüterklassifikation stärker an der Klassifikation der ökonomischen Sektoren anzulehnen. Die erleichtert insbesondere die Modellierung der Güterentstehung sowie teilweise die Verknüpfung von physischen Strömen mit Handelsströmen aus der Handelsstatistik. Unsere Analysen haben jedoch gezeigt, dass der Logistikprozess am Zielort (oder auf der Logistikrelation) den entscheidenden Einfluss auf die Losgrößen- und Verkehrsmittelwahlentscheidung hat. In einigen Güterbereichen ist anzunehmen, dass es eine gute Übereinstimmung zwischen den homogenen Logistikrelationen und den Gütern gibt. Bestimmte Gruppen (wie z.b. die Güterhauptgruppe 5) sind jedoch sehr inhomogen bezüglich der Logistikprozesse. Informationen zur Zuordnung und Aufteilungsschlüsseln von Gütergruppen und Logistikrelationen gehen jedoch aus den aktuell verfügbaren Statistiken nicht hervor, da diese Informationen darüber enthalten, wie Transporte in Logistiksysteme eingebettet sind. Ein individuelles Wahlmodell mit logistischen Relationen ist also momentan nicht aggregierbar. Im Gegensatz dazu ist es bereits heute möglich, die Angebote der Transportmärkte entsprechend den Anforderungen eines Idealmodells zu klassifizieren: Tabelle 3-5 Transportangebot und Transportketten Bezeichnung Stückguttransporte Beschreibung Transporte von Kleinladungsträgern in einem Netzwerk mit Vor-, Haupt- und Nachläufen. Erbracht von Netzwerkanbietern und Allianzen freier Transportunternehmer. In der Vergangenheit auch als multimodale Netzwerke aufgebaut. Momentan ein Trend zu geschlossenen Systemen (Milk runs, Gebietsspeditionen). Ganz- und Teilladungen KV Transportketten Einzelwagenverkehr Bahn Teil- und Ganzzüge Binnenschiff Door-to-door Transporte von Lkw mit ggf. der Einbindung einfacher Cross-Docking Prozesse 1. Transporte von und zu den Seehäfen mit ISO Containern. 2. Kontinentaler unbegleiteter KV Transport einzelner Wagen oder Wagengruppen auf der Bahn. Übergabe zwischen Bahnen im Europäischen Kontext. Momentan hohe Qualitätsdefizite. Problem der Anschlussgleisbedienung. Door-to-door Züge einzelner Versender (wie: Logistikzüge) oder Spezialsysteme für Wagengruppen (wie z.b. im Chemiebereich). Das Gut wird speziell für einen Kunden hergestellt und benötigt eine lange Produktionszeit Variablen in einem individuellen Verkehrsmittelwahlmodell Die Entwicklung diskreter Auswahlmodelle startet in der Regel unter Berücksichtigung aller relevanten Einflussgrößen. Bei der später durchgeführten Schätzung der Modellparameter auf Grundlage einer Stichprobe wird das Modell um statistisch nicht signifikante Entscheidungsgrößen reduziert. Ein individuelles Modell zur Verkehrsmittelwahl im Güterverkehr berücksichtigt alle relevanten Gegebenheiten unter denen die Verkehrsmittelwahlentscheidung gefällt wird. Der Term rele-

55 53 vant bezeichnet hier sämtliche Größen, die Auswirkungen auf die eigentlichen Transportvorgänge haben und direkt sowie indirekt durch verkehrspolitische Maßnahmen verändert werden können. Die Einflussgrößen für die Verkehrsmittelwahl wurden im Wesentlichen der Literaturrecherche entnommen Eigenschaften der Güter Ein Kriterium für eine hohe Zahl an Transporten in kurzen zeitlichen Abständen dürfte bei hohem Verbrauch die Verderblichkeit der beförderten Güter sein. Dabei ist der Begriff der Verderblichkeit weit zu fassen, so dass er neben der stofflichen Unbrauchbarkeit für anschließende Prozesse eine Saisonalität bzw. Aktualität der beförderten Güter umfasst. Die mit der Verderblichkeit einher gehende erhöhte Sendungshäufigkeit sowie der veränderte, namentlich höhere, Stellenwert, der einer beschleunigten Transportdurchführung zugemessen wird, kann entweder durch einen Interaktionsterm in der Nutzenfunktion oder aber über eine entsprechende Homogenisierung der Gütergruppen operationalisiert werden. Neben der Verderblichkeit sind es andere Gütereigenschaften, von denen vermutet werden kann, dass sie mit den Merkmalen des Güterflusses, sowie dem für die betreffende logistische Relation gewählten Verkehrsmittel in Zusammenhang stehen. Dabei gilt es jedoch zu beachten, an welcher Stelle im Produktions- bzw. Distributionsprozess der jeweilige Transport stattfindet. Die Expertengespräche bestätigten, dass Sendungsgrößen in ihrem Umfang zunehmen, je näher der Versender an der Urproduktion angesiedelt ist und, dass die Bestellzyklen umso kürzer werden, je näher das Gut zum (privaten) Endabnehmer gelangt. Für Güter gleicher Art könnte es also von Bedeutung sein, wo im Wertschöpfungsprozess die betreffende logistische Relation angesiedelt ist. Neben der detaillierten Beschreibung des jeweiligen Produktionsprozesses, die sich als oftmals nicht durchführbar erweisen wird, kann die Verpackung der Sendung einen Hinweis auf den Verarbeitungs- bzw. Verfeinerungszustand geben. Kleinere Gebindegrößen weisen auf eine Produktions- bzw. Versandstufe, die nahe am Endverbraucher liegt hin, während größere Gebinde auf einen Fertigungszustand näher an der Rohware schließen lassen. Operationalisiert werden könnte die Verpackung bzw. das Gebinde entweder über eine kategoriale Variable oder über eine kontinuierliche Variable, die Masse oder Volumen je Verpackungseinheit angibt. Neben der Position in der Logistikkette kann eine bestimmte Verpackungsart mit den Eigenschaften des verpackten Gutes in Zusammenhang stehen. Die physischen Merkmale des Gutes (wie trockenes Stückgut, flüssiges oder trockenes Massengut) sind unabhängig vom Verkehrsmittel. Allerdings führt der Transport mit unterschiedlichen Alternativen bei gleichen Gütern zu unterschiedlichen Nutzen. Deshalb liegt eine unterschiedliche Gewichtung der stofflichen Eigenschaften der Güter für jedes zur Wahl stehende Verkehrsmittel nahe. Die Eigenschaften selbst können in Form einer kategorialen bzw. sequenziell binären Variable erfasst werden. Neben dem Aggregatzustand kommen hier auch weitere Merkmale wie die Erfordernis zum temperaturgeführten Transport (Kühl- und Gefriergüter) oder die Zurechnung zu den Gefahrgütern oder auch zu den Lebensmitteln als möglicherweise entscheidungsrelevante Größen in Fragen. Es gibt übrigens verschiedene Ladungseinheiten des Kombinierten Verkehrs, die stofflich unterschiedliche Güter zu einem homogenen Transportgut machen. Dem Wert eines Gutes wird oft ein Einfluss auf die Gewichtung der Transportdauer und somit eine Erhöhung der Bedeutung der Geschwindigkeit des Transportmittels zugeschrieben. Be-

56 54 gründet wird diese Auffassung mit der gegebenenfalls hohen Kapitalbindung, die durch die transportierten Güter hervorgerufen wird. Dieser Wert ist jedoch für die meisten Güter als sehr unbedeutend anzusehen. Viel stärker dürfte die mit einer Beschleunigung von Transporten einhergehenden Reduktionen der Bestellzeit eine Rolle spielen. Letztlich ist jedoch auch hier ein gewisser (aber schwächerer) Zusammenhang mit Kosteneinsparungen durch geringere Kapitalbildung zu identifizieren. Dichte und Masse werden vor allem dort relevant, wo sie Grenzen der Kapazität eines Verkehrsmittels erreichen oder überschreiten. Um die Verbindung zu einer einzelnen Sendung zu schaffen, ist es sinnvoll, Masse und Volumen als kontinuierliche Variablen in die Nutzenfunktion aufzunehmen bzw. sie auf Signifikanz zu prüfen. Die Affinität unterschiedlicher Verkehrsmittel zu verschiedenen Massen bzw. Volumina kann dadurch erreicht werden, dass die Gewichtung durch Funktion der Variablen bzw. durch Parameter für die zur Auswahl stehenden Alternativen unterschiedlich ist. Die Zahl der in einem Transport zusammengefassten Artikel gibt einen Hinweis auf die Art des Logistikprozesses. Wenn es sich nur um ein Gut handelt, so dürfte der Lager-Transport Trade-off eine zentrale Rolle bei der Abwägung alternativer Entscheidungsmöglichkeiten spielen. Andernfalls spielen Lead-Time und Komplexitätsreduktion eine höhere Rolle (siehe mehr dazu bei Logistikprozess) Eigenschaften der Verkehrsmittel Eine weitere Eigenschaft jeder logistischen Relation sind die Standorte von Versender und Empfänger. Für einige der alternativen Verkehrsmittel erwächst daraus die Frage nach einem entsprechenden Infrastrukturzugang. Offenkundig ist dies für die reinen Transporte auf die Schiene bzw. Wasserstraße. Mittelbar beeinflusst das Vorhandensein eines Zugangspunkts zur jeweiligen Infrastruktur auch intermodale Transportketten. In diesem Fall kann die Entfernung zum Anfangs- bzw. Endpunkt der gesamten Transportkette als Kostenindikator dienen. Von der Infrastruktur muss die Bedienung derselben unterschieden werden, die als Merkmal des Transportmittels gesehen werden kann. Unmittelbare Folge der räumlichen Lage der logistischen Relation ist die Transportdistanz, die zwischen zwei logistischen Knoten zurückzulegen ist. Aufgrund der Beförderung einer Sendung innerhalb eines umfassenderen Transportnetzwerkes ergibt sich die entscheidungsrelevante Distanz als Entfernung der unmittelbar zum physischen Transport führenden Relation auf dem Infrastrukturnetz des gewählten Verkehrsträgers. Die Distanz als solche kann Eingang in die Nutzenfunktion finden, entscheidungsrelevant dürften aber eher die daraus entstehenden Transportkosten und -zeiten sein. Die Angebotsqualität kann in folgende zwei Qualitätsindikatoren unterteilt werden: Abwicklungsqualität und Servicequalität. Erstere bezieht sich sowohl auf Zuverlässigkeit, als auch auf Beschädigungen des Gutes während der Fahrt. Beschädigungen können entweder als die Prozentzahl der beschädigten Stücke in einer Sendung oder als prozentuale Größe, die aus einer längerfristigen Beobachtung auf der betreffenden logistischen Relation hervorgeht, angegeben werden. Die Bewertung der verkehrsmittelspezifischen Variablen hängt vom Wert des Gutes, seiner Dringlichkeit (gemessen z.b. durch eine Höchsttransportdauer) und seiner Ersetzbarkeit ab. So ist bei Einzelstücken die Beschädigungsquote entweder 0% oder 100% je Sendung, was

57 55 sich in einer entsprechend schlechten Bewertung von Beschädigungen niederschlägt. Die Zuverlässigkeit kann als Standardabweichung von Transportzeiten oder über ein Pünktlichkeitsmaß definiert werden. Pünktlichkeitsmaße sind in der Logistik eher verbreitet. Die Servicequalität hebt einerseits auf das Vorhandensein eines entsprechenden Angebots und andererseits auf die mit seiner Nutzung verbundenen Anforderungen an den Nutzer ab. Während im reinen Bahn- bzw. Binnenschiffstransport das Nichtvorhandensein eines Infrastrukturzugangs auf der zu überbrückenden Relation entweder die Auswahlmenge der Alternativen einschränkt oder den Nutzen der entsprechenden Verkehrsmittel derart schmälert, das ein Transport nicht mehr attraktiv ist, so sind selbst bei vorhandenem Infrastrukturzugang Aspekte der Bedienungsqualität zu klären Eigenschaften des Logistikprozesses Sowohl die Literaturanalyse und aufbauende Gedanken als auch die im Rahmen dieser Untersuchung durchgeführten Experteninterviews zeigen, dass das einem Transport zugrunde liegende Logistikkonzept eine wichtige Rolle bei der Wahl des Transportmittels spielt. Es bleibt allerdings eine Herausforderung, das Logistikkonzept das per Definition eine Systementscheidung darstellt auf eine logistische Relation zu projizieren. Entscheidungen, die auf Systemebene getroffen werden, zielen darauf ab, eine Vielzahl von logistischen Relationen so zu koordinieren, dass ein für das Gesamtsystem optimales Ergebnis entsteht. Dadurch kann die Situation entstehen, dass durch eine Systementscheidung eine Verkehrsmittelwahl getroffen wird, die für die Gegebenheiten der vorliegenden Transportrelation unter Umständen nicht optimal ist. Es muss deshalb die Zugehörigkeit logistischer Relationen und der daraus hervorgehenden Transportrelationen zu einem System, das eine übergeordnete Optimierung durchführt, erkennbar sein. Dies soll an folgenden zwei Beispielen erläutert werden: Die Tourenplanung eines einzelnen Fahrzeuges unterscheidet sich möglicherweise von der Tourenplanung eines Fahrzeugs, das zu einer Flotte gehört, die als Ganzes optimiert wird. Ein Versender wählt möglicherweise nicht den Kombinierten Verkehr auf einer bestimmten Relation, weil auf allen anderen Transportrelationen keine KV- Angebote verfügbar sind. Er müsste eigens für diese Relation u.u. eine andere Spedition beauftragen und andere Ladungsgefäße einsetzen. Um auf Systemebene die Erfordernisse der Gesamtheit der logistischen Relationen bei der Entscheidung zu berücksichtigen, müssen geeignete Stellvertretergrößen zur Weitergabe der Eigenschaften der logistischen Relationen gefunden werden. Es ist denkbar, dass die Nachfrage nach Transportdienstleistungen anhand des zugrunde liegenden Logistikkonzepts in homogene Gruppen unterteilt werden kann. Diesen Gruppen kann jeweils eine bestimmte Spezifikation der Nutzenfunktion unterstellt werden. Wenn bestimmte Typen von Sendungen mit bestimmten Typen von Logistiksystemen assoziiert werden können, dann bietet sich die Möglichkeit einer Gruppenbildung entsprechend verschiedener Typen von Sendungen an. Die Eingruppierung nach Sendungstypen ist nur eine vorläufig denkbare Vorgehensweise, um die Interaktion von Transportentscheidungen mit Logistikentscheidungen abzubilden. Langfristig ist zu überprüfen, in wie weit auch funktionale Formen sowie Abhängigkeiten und Transportentscheidungen auf Relationsebene mit übergeordneten logistischen Entscheidungen auf Systemebene abgebildet werden können. Anhand der Zugehörigkeit einzelner Sendungen zu einem dieser Logistikkonzepte

58 56 könnte die Verkehrsmittelwahlentscheidung durch ein separates Wahlmodell abgebildet werden, das die Eigenheiten der jeweiligen Logistikgruppe bezüglich der zur Verfügung stehenden Alternativen, der involvierten Akteure, mehrheitlich beförderten Güter und den daraus resultierenden Anforderungen an das jeweilige Verkehrsmittel stärker berücksichtigt, als ein Modell, das alle Marktsegmente abdecken soll. Es gibt im Güterverkehr verschiedene in der Praxis gut eingeführte Konzepte und Begriffe, die auch in Lehrbüchern vermittelt werden. Beispiele sind die sog. Standardbelieferungskonzepte wie Just-in-Time oder Just-in-Sequence. Wenn man aber entsprechende Variablen in einem individuellen Wahlmodell berücksichtigen möchte, so ist das Problem zu lösen, dass diese Begriffe in Praxis und Wissenschaft oft unterschiedlich interpretiert werden. Auch gibt es keine repräsentativen Untersuchungen zur Ausprägung solcher Logistikvariablen. Dies ist ein Unterschied zum Personenverkehr, bei dem Informationen über entsprechende Eigenschaften der Haushalte, die oftmals auch erst durch übergeordnete Entscheidungen festgelegt werden, wie beispielsweise der Autobesitz, flächendeckend verfügbar sind Wertschätzung von Verkehrsverbesserungen Wie in den Abschnitten und dargestellt, bestehen zwischen den Logistik- und Transportnetzwerken wechselseitige Abhängigkeiten. Sowohl bei der Prognostizierung zukünftiger Verkehrsströme als auch bei der Bewertung von Infrastrukturprojekten sollten deshalb die Wechselwirkungen, die beide Systeme aufeinander haben, berücksichtigt werden. Speziell bei der Maßnahmenbewertung können Verhaltensänderungen in den dem Verkehrssystem vorgelagerten Logistiksystemen weitere bewertungsrelevante Folgen haben. Verbesserungen im Verkehrssystem haben einen kostensenkenden Effekt auf die Logistiksysteme. Es ist daher davon auszugehen, dass eine Zahlungsbereitschaft für verkehrliche Verbesserungen in der Höhe der daraus möglichen Logistikkosteneinsparungen existiert. Bisher wurde in der BVWP nur die Änderung der reinen Transportmittelkosten betrachtet. Zu diskutieren ist, ob eine Beschleunigung Kosteneinsparungen über die reinen Transport- und Kapitalbindungskosten hinaus nach sich zieht. Kosteneinsparungen durch Verbesserungen im Verkehr können nicht dadurch berechnet werden, indem das optimale Verhalten der Beteiligten unverändert angenommen wird und nur einzelne Kostenkomponenten zu ersetzen sind. Tatsächlich sind bei den Kosteneinsparungen zwei Effekte zu unterscheiden: Bestimmte Verbesserungen haben keinen Einfluss auf das logistische Verhalten; sie haben einen direkt kostensenkenden Einfluss. Jedoch kann es auch Effekte geben, bei denen Firmen ihr Verhalten durch Transportverbesserungen ändern. Sie würden dann ihre bisherigen Prozesse billiger durchführen können und zudem mehr Transportdienstleistungen nachfragen, wobei es zu zusätzlichen Einsparungen an anderer Stelle käme. Die Wirkungen von verkehrlichen Verbesserungen auf die Logistik wirken sich je nach zugrundeliegendem Optimierungsproblem von Firmen von Fall zu Fall unterschiedlich aus. Aus diesem Grund lassen sich keine generellen Aussagen treffen. Für ausgewählte prototype Beispiele lassen sich aber Effekte veranschaulichen. Im Folgenden sollen folgende nutzenstiftende Effekte verdeutlicht werden: Substitution zwischen Transport und Beständen Substitution von Lagerstandorten und Distributionsaktivitäten

59 57 Minimierung von Beständen durch schnelleres Agieren (Lead-Time Reduktion) Wirksamkeit von Pünktlichkeitsverbesserungen in stochastischen Logistikprozessen Substitution von Transport und Beständen Im einfachsten denkbaren Fall sind sowohl der Verbrauch als auch die Lieferzeit vom Hersteller zum Verbraucher deterministisch. Der Verbraucher bestellt rechtzeitig vor dem Aufbrauchen seines Lagerbestandes den betreffenden Artikel in einer Losgröße nach, die für ihn kostenminimal ist. In einer vereinfachten Darstellung setzen sich die Gesamtkosten wie folgt zusammen: ( ) Wobei die nachgefragte Menge innerhalb des Bezugszeitraumes (z.b. einem Monat), die distanzabhängigen Kosten einer Bestellung, und die mengenabhängigen Lagerkosten sind. Da ( ) nicht von der Bestellmenge abhängen, werden als bestellfixe Kosten bezeichnet. Wenn nun so gewählt wird, dass die Gesamtkosten minimiert werden, dann gilt. Wenn die Lkw nicht Ladungen von verschiedenen Bestellungen auf einer Fahrt konsolidieren könnten, so würden Verbesserungen im Verkehrssystem zu geringeren Kosten für eine Fahrt führen, also die. senken. Das wiederum würde die optimale Bestellmenge verringern. Durch eine gesunkene Bestellmenge werden die gesamten Lagerkosten gesenkt. Ein Zahlenbeispiel soll diesen Umstand verdeutlichen: Während eines Zeitraums werden von einem Verbraucher 100 Stück eines Artikels bestellt. Für eine Bestellung fallen Mindestkosten von 20 Euro an, unabhängig von der transportierten Stückzahl. Außerdem kostet das Einlagern beim Verbraucher für ein Stück im Bezugszeitraum 2 Euro. Eine Verminderung der Anfahrtsdauer, die zu einer Reduktion von um 10% führt, hat den in der Tabelle 3-6 dargestellten Effekt. Durch den Wurzelausdruck für nicht proportional. fallen die Gesamtkosten Tabelle 3-6: Ausgangswerte für die Losgrößenwahl des Versenders vorher nachher prozentual Tabelle 3-7: Auswirkungen von Transportzeitreduktionen auf das Bestellverhalten eines Unternehmens vorher nachher prozentual 44,72 42,42 5,13 189,44 184,85 2,42

60 58 Transportzeitverkürzungen wirken sich hier indirekt über die Kosten für den gehaltenen Lagerbestand auf die Gesamtkosten aus. Die Wirksamkeit verkehrlicher Maßnahmen für unterschiedliche Lieferbeziehungen hängt deshalb von den insgesamt beförderten Mengen und den Lagerkosten ab. Um sich diesen Umstand zu verdeutlichen, kann die Funktion der Gesamtkosten optimalen Losgröße ( ) betrachtet werden. Es gilt: K opt 5 2 Q dist k lager bei einer c Die Veränderung der Gesamtkosten in Abhängigkeit der Transportkosten kann durch die entsprechende Ableitung errechnet werden: K opt c 5 Q dist k 2 2c Absolut gesehen, ergeben sich für größere Ströme teurer zu lagernder Güter größere Einsparungen durch Transportzeitverbesserungen. Teurere Lagerhaltung bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass es sich beim Transportgut um höherwertige Waren handelt. Es kann sich auch um verderbliche Güter handeln oder um eine Vielzahl unterschiedlicher Artikel, deren Lagerung eine steigende Komplexität nach sich zieht. Wenn man jedoch die Auswirkungen für die individuellen Unternehmen abschätzen möchte, und die Kostenänderung auf die Gesamtkosten bezieht, so zeigt sich: K opt c K opt 1 2c lager, so dass sich relativ zu den Gesamtkosten für das einzelne Unternehmen keine Anhängigkeit der Einsparungen von den Lagerkosten oder den Gesamtfluss ergibt. Eine geringere Bestellmenge hat eine höhere Anzahl an gefahrenen Fahrzeugkilometern zur Folge, die aber auch von der Transportnetzplanung des beauftragten Transportunternehmens abhängt. Der Effekt von Transportverbesserungen ist in (zumindest weitgehend) deterministischen Logistiknetzwerken besonders groß, da er wie oben gezeigt über die gehaltenen Lagerbestände auf die Kosten Einfluss nimmt. In Logistiksystemen, bei denen die Lagerhaltung außerdem zur Absicherung gegen Bedarfs- oder Versorgungsschwankungen dient, ist der prozentuale Effekt geringer, da ein im Einzelfall nicht unerheblicher Teil des Lagerbestandes ständig vorhanden und somit von den Vorgängen im Verkehrssystem entkoppelt ist Substitution von Lagerstandorten und Distributionsaktivitäten In zentral gesteuerten Distributionsnetzen, in denen eine Produktionsstätte oder ein Zentrallager ein definiertes Einzugsgebiet mit einer Vielzahl von Nachfragern versorgt, kann eine Reduktion der Transportdauer zu Verlagerungen der räumlichen Struktur von Liefernetzwerken führen. Dies ist speziell dann der Fall, wenn an den Verbrauchsorten keine Bestände vorgehalten werden können und eine schnelle Zustellung des gewünschten Artikels dem jeweiligen Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil verschafft. Solche Lieferstrukturen finden sich vor allem bei der Belieferung von Einzelhandelsgeschäften mit hoher Artikelvielfalt wie Buchhandlungen und Apotheken. Beispielhaft sei die folgende Situation dargestellt: Ein Gebiet von km 2 werde derzeit von fünf Distributionszentren abgedeckt. Bei einer geforderten maximalen Transportdauer zum weitest entfernten Verbraucher von vier Stunden

61 59 kann innerhalb eines Arbeitstages auf Bestellungen reagiert werden. Das Einzugsgebiet eines Distributionszentrums sei als Kreis angenommen, dessen Radius die weitest mögliche Entfernung zu einem Verbraucher angibt. Im Ausgangsfall ist dies Kilometer. Die Auswirkungen einer Transportzeitverkürzung um 30 Minuten werden in folgender Tabelle gezeigt. Tabelle 3-8: Räumliche Wirkungen von Transportzeitverkürzungen (Ausgangswerte) vorher nachher prozentual Transportdauer 4 3,5-12,50 Anzahl Distributionsstandorte 5 Einzugsgebiet gesamt Tabelle 3-9: Räumliche Wirkungen von Transportzeitverkürzungen (Ergebnisse) vorher nachher prozentual Maximale Entfernung vom Distributionszentrum (Luftlinie) 159,58 182,37 +14,29 Anzahl Distributionsstandorte 4 (ganzzahlig aufgerundet) -20 Einzugsgebiet pro Distributionszentrum Durch die bessere Flächenerschließung werden die Einzugsgebiete überproportional erweitert, was eine Reduktion der Fixkosten zum Betrieb der weggefallenen Standorte zur Folge hat. Die Kosteneinsparungen liegen hier nicht nur auf Seiten des Herstellers bzw. Versenders, der nun mit weniger Standorten ein größeres Gebiet abdecken kann, sondern auch bei einem Teil der Empfänger, die durch geringere Anfahrtskosten dieselben Einsparungen wir im ersten Beispiel aufgezeigt erzielen Minimierung von Beständen durch schnelleres Agieren In den meisten Fällen ist die Nachfrage nach Gütern nicht deterministisch. Dies trifft besonders auf den Handel mit und die Produktion von variantenreichen Gütern zu. Der Bedarf innerhalb einer gegebenen Zeitspanne kann dann mittels Wahrscheinlichkeitsverteilungen angenähert werden. Ein Beispiel soll zeigen, dass Verkürzungen der Lieferzeit durch eine Verkürzung der Fahrzeit zu Kosteneinsparungen durch ein verändertes logistisches Verhalten führen können. In einem Einzelhandelsgeschäft werde von einem Artikel im Schnitt nur ein Stück pro Kunde gekauft. Die Anzahl der Kunden, die während eines Tages den Artikel kaufen, sei Poisson-verteilt. Die Poisson-Verteilung liefert dabei die Wahrscheinlichkeit für die Anzahl von Kunden, die in einem bestimmten Zeitintervall (hier ein Tag) unabhängig voneinander genau ein Stück des Arti-

62 60 kels kaufen. Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass innerhalb des Tages genau Kunden den Artikel kaufen beträgt demnach: ( ). Wobei der Erwartungswert der Verteilung ist. Um in 99% der Fälle den Bedarf decken zu können, muss gelten: ( ). Bei einer Lieferzeit von der Bestellung bis zur Wiederbefüllung muss der Vorrat im Laden so hoch sein, dass auch während dieser Zeit der Bedarf gedeckt werden kann. Der Erwartungswert der Poisson-Verteilung erhöht sich auf. Tabelle 3-10: Ausgangswerte zur Berechnung der Auswirkung von Transportzeitverbesserungen schwankender Nachfrage Erwartungswert Nachfrage pro Tag Lieferzeit (in Tagen) Lagerkosten (pro Jahr) Ladekosten (pro Belieferung) vorher nachher prozentual Anfangsbestand Tabelle 3-11: Verringerte Auswirkungen kleinerer Transportzeitverbesserungen in Logistiksystemen mit schwankendem Bedarf vorher nachher prozentual Eingriffsgrenze Auffüllmenge 22,38 22,38 Mittlerer Lagerbestand Höchster Lagerbestand 14,01 13,07 6,71 37,83 34,83 6,74 Die Eingriffsgrenze ist der Bestand, bei dem die Nachfrage während der Bestellzeit noch zu 99% gedeckt werden kann. Ist sie unterschritten, so muss nachbestellt werden. Die Nachbestellmenge errechnet sich in diesem Beispiel ebenfalls nach der oben hergeleiteten EOQ- Formel:, wobei der Erwartungswert für den Bedarf innerhalb eines Jahres ist, also gilt. Aus Tabelle 3-11 können mehrere Folgerungen gezogen werden. Die Hauptaussage ist, dass bei zufällig ablaufenden Logistikprozessen Verbesserungen im Verkehrssystem ebenfalls spürbar positive Effekte haben. Allerdings mindern die als Schwankungsreserve bereitgehaltenen Bestände den Effekt der Transportzeitverbesserung, da der Sicherheitsbestand von den Vorgängen

63 61 im hier als deterministisch angenommenen Verkehrssystem unabhängig ist. Deutlich wird diese Tatsache, wenn man die Auswirkungen auf die Höhe des Lagerbestands mit dem Fall einer deterministischen Nachfrage von oben vergleicht. Es müssten also sehr hohe Lieferzeitverkürzungen erreicht werden, um einen vergleichbaren Effekt bei den Kosten zu erreichen. Positive Effekte von Beschleunigungen im Transport auf die vorgehaltenen Bestände treten immer dann auf, wenn die Verbrauchsorte eine Vielzahl von stochastisch nachgefragten Gütern vorrätig halten. Beispiele für solche Empfänger sind Einzelhandelsgeschäfte oder Betriebe, die Güter aus vielen Einzelteilen in einer hohen Variantenvielfalt herstellen. Wenn für alle dieser Artikel in jeder Verbrauchsstelle jeweils so viel Regalraum bereitgehalten werden muss, um den höchsten Lagerbestand fassen zu können, dann zeigt das obige Beispiel, dass eine Lagerkapazität von mehr als dem Fünffachen des erwarteten Bedarfs in der Wiederbeschaffungszeit bereitgestellt werden muss. Speziell im Lebensmitteleinzelhandel mit einer vierstelligen Anzahl an verschiedenen Artikeln würde dies zu einer unzumutbaren Steigerung des Raumbedarfs führen. Im obigen Beispiel hat also eine Verringerung der Lead-Time um ca. einen Tag zu Kosteneinsparungen von ungefähr 6% geführt. Beim Vergleich zweier Verkehrsmittel mit deutlich unterschiedlichen sicheren Transportzeiten ist erkennbar, dass dieser Effekt in bestimmten Situationen zu drastischen Kostendifferenzen führen kann. Wird beispielsweise bisher auf einer Transportrelation die Eisenbahn mittels des Einzelwagenverkehrs benutzt (mit 4 Tagen sicherer Transportzeit) und wird diese durch Lkw ersetzt, so könnten Bestände drastisch reduziert werden oder sogar auf eine produktionssynchrone Beschaffung umgestellt werden. Die längere sichere Transportzeit der Bahn liegt oftmals jedoch eher nicht an der Infrastruktur, sondern an den betrieblichen Abläufen. Sollten diese Transporte wieder auf die Bahn verlagert werden, so wäre eine sichere Transportzeit von ein bis zwei Tagen notwendig, wozu ggf. dann doch Infrastrukturverbesserungen notwendig sind, so dass Wartezeiten auf freie Trassen entfallen und etwaige Verzögerungen sich nicht aufschaukeln Wirksamkeit von Pünktlichkeitsverbesserungen in stochastischen Logistikprozessen Verbesserungen der Transportdauer bzw. Steigerungen der Zuverlässigkeit sind nicht losgelöst von den Schwankungen der damit verbundenen Verbrauchs- und Herstellungsprozesse zu sehen. Ein Transportprozess kann einen verschieden hohen Grad an Zuverlässigkeit aufweisen, der unter anderem durch die Varianz der Transportdauer ausgedrückt werden kann. Der Eintreffzeitpunkt beim Empfänger hängt außerdem von der Zuverlässigkeit der Bereitstellung der Güter beim Versender ab. Nimmt man an, dass Schwankungen beim Versender und im Transport unabhängig voneinander sind, so gilt und entsprechend für die Standardabweichung. Wenn dem Empfänger ein spätester Ankunftszeitpunkt genannt wurde und dieser mit 99% Sicherheit eingehalten werden soll, so wäre dieser Eintreffzeitpunkt bei jeweils normalverteilten Schwankungen: T E T 2 2 T Ankunft, 99 Herstellung Transport 3 Herstellung Transport. verdeutlicht diesen Umstand.

64 62 Abbildung 3-2 Faltung der Dichtefunktionen von Herstellungs- und Transportdauer. Ein Zahlenbeispiel soll dies verdeutlichen: Im Ausgangsfall haben die beiden Verteilungen Standardabweichungen wie in der ersten Zeile von Tabelle 3-12 angegeben. Eine bedeutende Schwankungsverringerung der Transportdauer bringt zwar eine Verringerung der Schwankungsbreite in der Ankunftsdauer, sie geht aber in der Ankunftszeitverteilung weitgehend unter, wie die zweite Zeile von Tabelle 3-13 zeigt. Tabelle 3-12: Der Transport trifft durch einen zuverlässigeren Transportablauf früher beim Empfänger ein (Angaben in Stunden) vorher nachher prozentual ( ) ( ) ,67 Tabelle 3-13: Durch einen zuverlässigeren Transport ist die Zeitersparnis geringer (Angaben in Stunden) vorher nachher prozentual ( ) ,54 8,06 5,62 In einem Fall, in dem die Dauer sowohl der Herstellung als auch des Transports zufälligen Schwankungen unterliegen, kann eine Verbesserung der Transportdauer nur dann große Kostenersparnisse bringen, wenn der Transportvorgang zuvor der bei Weitem unberechenbarste Teil der Lieferbeziehung war. Wird ein ebenfalls zufällig schwankender Bedarf hinzugenommen, dann kann sich der Effekt unter Umständen verstärken.

65 Zusammenfassung Eine Reduktion der mittleren Transportzeiten ohne zusätzliche Verbesserungen bei der Zuverlässigkeit führt zunächst zu einer geringeren Kapitalbindung der Waren, die sich auf dem Transportweg befinden. Dies ist bei den meisten Gütern ein eher kleiner Effekt. Abgesehen davon werden Transporte als solche preisgünstiger. Logistiker können jedoch von der Verkürzung von Transportzeiten profitieren, indem sie ihr Lagersystem zentralisieren und/oder indem sie Lagerbestände verringern und stattdessen eine zunehmende Anzahl von Transporten zur Belieferung durchführen. Darüber hinausgehend wird eine Verkürzung der Lieferzeit wird vor allem dort honoriert, wo die Nachfrage sehr schwankend ist, es eine große Zahl an Gütern gibt oder eine auf sonstige Weise gesteigerte Komplexität der Lagerhaltung die Bevorratung größerer Bestände erheblich verteuert. Hier kann ein erhöhter hoher Value of Travel Time Savings angenommen werden. Das gleiche gilt auch für Systeme, die vollständig auf Bestände verzichtet haben: Hier führt eine Senkung von Transportkosten alternativ zu verbesserten Planungsprozessen oder zu einer Verringerung der Zeit, die ein Kunde auf ein Produkt warten muss. Alternativ könnten auch wieder Distributionsstandorte eingespart werden. Steigerungen der Transportzuverlässigkeit werden vor allem in bereits sehr zuverlässig arbeitenden Logistiksystemen mit einer gleichmäßigen und exakt prognostizierbaren Nachfrage zu einer Kostenreduktion führen, weshalb ein erhöhter Value of Reliability eines Verkehrsmittels besonders dort zu vermuten ist. 3.3 Datenanforderungen für das konzeptionelle Modell Die Datenanforderungen an ein konzeptionelles ideales Verkehrsmittelwahlmodell können aus seinen wesentlichen Schritten abgeleitet werden. Die Datenanforderung sind in Abbildung 3-3 dargestellt. In einem ersten Schritt einer Modellierung mittels eines Idealmodells ist es notwendig, einzelne heterogene Betriebe (oder alternativ: Klassen von Betrieben) in den Verkehrszellen zu generieren. Hierzu sind im Idealfall Geodaten mit den Merkmalen des Firmensektors und der Betriebsgröße zu verwenden. Beispiele sind Geomarketingdaten der Gesellschaft für Konsumforschung oder geografische Daten von offenen Geodatenportalen (wie z.b. openstreetmap.org). Momentan ist jedoch davon auszugehen, dass die Datenqualität noch nicht ausreichend und regional als auch sektoral sehr unterschiedlich ist. Die Erzeugung der Ausgangs- und Zielpunkte von Transporten kann sich deshalb auch auf Randstatistiken stützen (wie z.b. regionale Beschäftigungsstatistiken der Bundesagentur für Arbeit). An dieser Stelle sei anzumerken, dass aus Beobachtungsdaten abgeleitete Mikropopulationen alleine nicht in die Zukunft prognostiziert werden können. Eine weitere Möglichkeit ist die Erzeugung von Betrieben auf Basis der Randsummen von regionalen u. sektoralen Verflechtungsmatrizen. Mit Hilfe von Kenngrößen lassen sich den Betrieben Produktionsmengen und Warenwerte zuordnen.. Im zweiten Schritt werden Firmenbeziehungen modelliert. Zur Modellierung der Beziehungen der oben erzeugten Mikropopulationen stehen momentan keine verwertbaren Daten zur Verfügung. Hier gibt es momentan keine andere Alternative als eine repräsentative Stichprobe von Firmen. Wesentliche benötigte Informationen sind hierbei:

66 64 Abbildung 3-3 Ableitung von Datenanforderungen eines Idealmodells Räumliche Verteilung von Unternehmen Klassifikation nach NACE Räumlich NUTS3 Größenangabe: Umsatz oder Beschäftigte Güterflüsse zwischen Unternehmen auf Mikroebene Klassifizierung der Güter Masse pro Zeitraum Merkmale der Güter Klassifizierung der Knoten (Lager, Produktion, Verkauf) Daten zu Logistikentscheidungen Sendungswert Güterfluss Typ der Logistikrelation Merkmale der Transportangebote Fahrten- und Transportketteninformationen Entfernung, Fahrzeugmerkmale, Transportangebotsschlüssel Art der Knoten (Sektor, Logistikknoten oder Transportknoten) Zu/ Entladung an jedem Stopp Mit welchen anderen Firmen (Sektoren) ist die Firma verknüpft? Wie verteilen sich die Güter auf die verschiedenen Beziehungen auf? Welche Distanzen werden von/bis zu den Versand-/Abnahmeorten überbrückt? Zur letzten Frage sei zu ergänzen, dass Beobachtungen von Transportfällen nach dem bisherigem Design kaum geeignet sind, Door-to-Door Transportdistanzen zu identifizieren. Der Grund sind hierfür die vielen gebrochenen Transporte sowie die Einschaltung logistischer Knoten (wie Konsignationslager). Allein bei sehr hohen Distanzen ist dies über internationale Handelsstatistiken möglich. Eine weitere Möglichkeit ist die Erzeugung der Firmenbeziehungen auf Basis der oben erwähnten regionalen u. sektoralen Verflechtungsmatrizen. Auch hier sind Informationen aus der oben skizzierten Befragung notwendig, denn eine aggregierte Verflechtungsmatrix müsste auf mikroskopische Verflechtungen zwischen einzelnen Firmen disaggregiert werden. Nach der Herleitung der Firmenbeziehungen werden Logistik- und Transportkettenentscheidungen modelliert. Zunächst geht es um die Festlegung des Typs der Logistikrelation, die sehr stark mit der vorgesehenen Bestellpolitik sowie der Verfügbarkeit von Logistikstandorten sowie Transportangeboten zusammenhängt. Es sind hierzu Daten zu Ausprägungen dieser Logistikrelationen sowie zu den dahinter liegenden Entscheidungen notwendig. Für die verschiedenen Logistikrelationen, die die Firmen zur Organisation ihrer gegenseitigen Versorgung benutzen, wird nun eine Entscheidung über die Transport(kette) getroffen. Dies ist das Pendant zur heutigen Verkehrsmittelwahl. Die schließlich beobachteten Transportbewegungen dienen im Idealfall eher nur noch zu Vergleichs- und Kalibrierungszwecken denn als Ausgangspunkt zur Erzeugung einer mikroskopi-

67 65 schen Versender-Empfänger Matrix. Allerdings könnte die Analyse der Start- u. Endpunkte von Transportfällen wichtige Informationen über die Arten von logistischen Knoten, Transportknoten sowie über die Orte wirtschaftlicher Aktivitäten liefern, und somit wichtiger Input für die oben beschriebenen Schritte sein. 3.4 Vorhandene Datengrundlagen Darstellung vorhandener Datenquellen Aus den Kernelementen eines visionären Güterverkehrsmodells und der begleitenden Analyse können Hypothesen über die wesentlichen Einflussgrößen auf die Verkehrsmittelwahl aufgestellt werden. Die Bedeutung einzelner Argumente der Nutzenfunktion wird durch die Modellschätzung mittels einer Stichprobe aus der Grundgesamtheit der Transportfälle geschätzt. Erst hier zeigt sich, ob die einzelnen Variablen einen signifikanten Einfluss auf das Entscheidungsverhalten haben und ob sie auch eine bewertungsrelevante Größenordnung erreichen. Um ein Modell jedoch auf die Grundgesamtheit anwenden zu können (also: um eine Aggregation vornehmen zu können) müssen die einzelnen Variablen mit Werten belegt werden. Diese Werte stammen entweder aus vorhergehenden Modellstufen oder anderen Datenquellen. Die Verfügbarkeit entsprechender Daten, sowohl flächendeckend als auch für sämtliche zur Verfügung stehenden Transportalternativen, ist eine wesentliche Limitation bei der Umsetzung des Idealmodells in der Prognosepraxis. Im Folgenden werden die relevanten öffentlich zugänglichen Statistiken auf ihre Eignung als Datenquellen zur Entwicklung eines individuellen Wahlmodells untersucht. Güterkraftverkehrsstatistik des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA): Aus der Grundgesamtheit aller Lkw im gewerblichen und Werksverkehr, die eine Nutzlast größer als 3,5 Tonnen haben, wird eine 4 Promille aller Fahrzeuge umfassende Stichprobe gezogen und befragt. Die Art der beobachteten Fahrzeuge passt demnach zum aufzustellenden Verkehrsmittelwahlmodell. Eine Fahrt ist in dieser Befragung definiert als dem Weg zwischen der ersten Beund der vollständigen Entladung. Falls unterwegs Güter auf- oder abgeladen werden, so werden nur die Anzahl, nicht aber die örtliche Lage der Stopps erfasst. Es werden lediglich der Ort der ersten Beladung und der letzten Entladung durch ihre Postleitzahl beschrieben. Ebenfalls werden keine zeitlichen Angaben zum Fahrtverlauf gemacht. Die Art der beförderten Güter wird durch das Gut mit der höchsten Masse bestimmt, welches durch die NST 2007 Klassifikation eingruppiert wird. Der durchschnittliche Auslastungsgrad während einer Fahrt wird massen- und volumenmäßig angegeben. Auf diese Weise könnte die Statistik ein Hilfsmittel zur Preiskalkulation von Teilladungsverkehren mit dem Lkw sein. Durch die beschriebenen Eigenschaften hat die amtliche Güterkraftverkehrsstatistik folgende Informationslücken, die sich speziell auf die Beschreibung von Transportketten und deren Quellen bzw. Senken auswirken. Die Frachtauftragsstruktur bei verschiedenen Teilladungen, die während einer Fahrt zusammen transportiert werden, ist nicht ermittelbar. Hieraus folgt eine Unkenntnis über die Frachtauftragsstruktur bei Teilladungen und bis hin zu Stückgutsendungen.

68 66 Es liegen keine Informationen über die wirtschaftlichen oder logistischen Aktivitäten vor, die in den Quellen und Senken der Fahrten stattfinden. In den Quellen kann nicht zwischen Produktion bzw. Handel (Güter werden erzeugt und/oder verbraucht) und Logistik (Güter werden neu zusammengestellt) unterschieden werden. Aus diesem Grund sind die logistischen Relationen zwischen Versender und Empfänger weder identifizierbar noch rekonstruierbar, die sich im visionären Verkehrsmittelwahlmodell als zentral herausgestellt hat. Außerdem kann keine Zuordnung der nur über das Stellvertretergut definierten Tonnage zu Güter- bzw. Wertflüssen aus der Produktionsstatistik bzw. der Input- Output Rechnung vorgenommen werden. Weiterhin sind keine regelmäßigen Rundtouren erkennbar, wie sie von größeren Empfängern als Sammelverkehre eingerichtet werden ( Milk-runs ). Über die Senken der Fahrten ist außer ihrer Eigenschaft als intermodaler Umschlagpunkt nichts bekannt, speziell nicht, ob es sich bei der Senke um eine logistische Einrichtung handelt. So sind beispielsweise Vor- und Nachläufe in Stückgutnetzwerken nicht aus den Daten extrahierbar. Die Einteilung nach NST2007 Gütergruppen hat Verbesserungen in Bezug auf die Verknüpfung mit der Produktionsstatistik sowie mit dem System der Wirtschaftlichen Aktivitäten gebracht. Grundsätzlich zielt die Systematik nicht auf Homogenität der Logistiksysteme bzw. der Transporte ab (vgl. die fehlende Information über die Aktivitäten am Start und Ziel von Transporten). Zusammen mit der nicht vorhanden Information über die Wirtschaftsaktivitäten/Logistikaktivitäten am Anfang und Ende eines Transportes fehlen sämtliche weiteren Attribute, die Firmen charakterisieren könnten, wie z.b. die Firmengröße oder das Vorhandensein eines bestimmten Produktionskonzeptes. Es ist momentan nicht mehr möglich, den Mikrodatensatz für Analysezwecke zu bekommen, Dies führt zu folgenden Problemen: Es ist nicht möglich, bestimmte Marktsegmente mit Hilfe von Clusterverfahren auf Basis verschiedener Dimensionen durchzuführen. In bestimmten aggregierten Segmenten treten zu geringe Fallzahlen auf. Beispielsweise betrifft dies den Kombinierten Verkehr zu den Seehäfen mittels Lkw. Bei flexibler Aggregation könnten jedoch wesentliche Kennwerte ermittelt werden. Kraftfahrzeugverkehr in Deutschland (KiD) Diese empirische Untersuchung wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur erstellt. Sie bildet schwerpunktmäßig den Wirtschaftsverkehr mit Fahrzeugen, die eine Nutzlast unter 3,5 Tonnen haben, ab. In geringem Umfang werden auch LKW über diese Grenze erfasst. Obwohl die hauptsächliche betrachtete Fahrzeugklasse für das Verkehrsmittelwahlmodell uninteressant ist, lassen sich aus den erhobenen Daten eher als in der amtlichen Güterkraftverkehrsstatistik logistische Relationen erkennen. Eine Fahrt besteht hier aus dem zwischen zwei Stopps zurückgelegten Weg. Beginn und Ende einer Fahrt werden räumlich (mit Adresse) und zeitlich festgehalten. Die Güterart des Gutes, das den höchsten Gewichtsanteil an der zugrunde liegenden Fahrt hatte, wird als Freitextangabe erfasst. Das Unternehmen, das das Fahrzeug am meisten nutzt, wird nach dem Wirtschaftszweig der WZ- Klassifikation (WZ 2008, erste Abteilung) angegeben. Quellen und Senken werden so fein klassifiziert, dass man nach

69 67 Orten an denen produziert, verkauft oder umgeschlagen bzw. logistisch behandelt wird, unterscheiden kann. Während aus dieser Untersuchung Lehren zu einer Verbesserung der amtliche Güterkraftverkehrsstatistik gezogen werden können, ist sie jedoch nicht geeignet zur Modellierung der nationalen Fernverkehre, da das entsprechende Verkehrsvolumen in der amtliche Güterkraftverkehrsstatistik erfasst wird. Mautstatistik des Bundesamtes für Güterverkehr Es werden alle mautpflichtigen Lkw mit einer zulässigen Gesamtmasse von mehr als 12 Tonnen auf Bundesautobahnen und einigen wenigen Bundesstraßen erfasst. Grundsätzlich werden für statistische Zwecke folgende Daten jeder Fahrt erfasst: Datum (tagesgenau) Nationalität Emissionsklasse Achsklasse Mautabschnitt Zeitpunkt der Auffahrt auf die Autobahn nach Zeitscheibe Interessant sind hierbei vor allem die Emissionsklassen und die Mautabschnitte. Ein Mautabschnitt ist die Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Knotenpunkten (Anschlussstelle, Autobahnkreuz, Autobahndreieck, Grenzübergang). Die Mautabschnitte werden in der Statistik erfasst, allerdings nur sehr aggregiert veröffentlicht. Die Emissionsklasse ist unter zwei Gesichtspunkten relevant. Einerseits gibt sie die höchstzulässigen Schadstoffmengen (in g/kwh) für verschiedene Schadstoffe an, so dass ein erwarteter Schadstoffausstoß berechnet werden kann. Die Analyse nach Schadstoffklassen hilft jedoch nicht bei der Verkehrsmittelwahl- Modellierung. Die Attribute von Transportfall und Versender/Empfänger sind nicht vorhanden. Was der Mautstatistik jedoch entnommen werden kann sind zeitliche Verteilungen über die Auffahrt auf die Autobahn. Hierüber könnten z.b. Abfahrtsverteilungen von Lkw-Verkehren generiert werden. Marktbeobachtung des Bundesamtes für Güterverkehr Mit Unternehmen und Verbänden, die Transporte im Straßen-, Schienen- und Binnenschifffahrtsverkehr durchführen sowie Unternehmen der verladenden Wirtschaft werden im Rahmen dieser Marktbeobachtungen Gespräche durchgeführt, aus denen qualitative Daten gewonnen werden. Außerdem werden in der jährlich erscheinenden Veröffentlichung quantitative Daten des Kraftfahrtbundesamtes ausgewertet. Für jedes der drei Verkehrsmittel werden neben der langfristigen Entwicklung der Verkehrsleistungen und Mengen, die Preis- und Umsatzentwicklung der Vergangenheit angegeben. Nützlich für die Kalkulation der Kosten ist die Angabe der Fahrleistung nach Last- und Leerkilometern. Für die Beförderungsentgelte wird die Entwicklung des Erzeugerpreisindexes mit Basisjahr 2006 angegeben. Hauptsächlich qualitativ sind die Einschätzungen zu Kooperation und Konzentration des Angebots für die jeweiligen Verkehrsmittel, sowie verschiedene Kostenkomponenten. Das Marktgeschehen wird mittels der nach Unternehmensgrößen klassifizierten Zahl der Marktein- und -

70 68 austritte dokumentiert. Gemeinsam mit dem Bericht zur Struktur der Unternehmen des gewerblichen Güterkraftverkehrs und des Werkverkehrs des BAG können Marktcharakteristika des Güterverkehrs auf der Straße abgeleitet werden. Diese Informationen sind potenziell interessant für die Modellierung der Transportangebote. Dies ist jedoch nicht Teil des laufenden Projektes. Statistics on the production of manufactured goods (PRODCOM) In dieser Statistik werden etwa verschiedene Produktkategorien der Abschnitte B (Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden) und C (Verarbeitendes Gewerbe, Herstellung von Waren) der statistischen Systematik der Wirtschaftszweige in der Europäischen Gemeinschaft (NACE Rev. 2) mengen- und wertmäßig erfasst. Für jede dieser Produktkategorien werden die Menge (in der für das Gut üblichen Einheit z.b. kg, m 3 ) sowie der Wert des Gutes angegeben. Die Statistik ist feiner untergliedert als die NACE Klassifikation selbst. Obwohl sie für unsere Zwecke nicht vollständig ist, eignet sich die PRODCOM zur Ableitung von Warenwerten. Es fehlen die Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft und somit ein wesentlicher Bestandteil der Massengüter. Ein weiterer Nachteil ist, dass sich die Statistik auf Produkte und nicht auf Aktivitäten bezieht, so dass zusätzliche Annahmen gemacht werden müssen. Andere für das Modell interessante Datenquellen verwenden Klassifikationen, die sich auf eben solche Aktivitäten und weniger auf deren Ergebnisse beziehen (beispielsweise die oben genannte NACE und die Güterklassifikation NST 2007). Warenwerte könnten ebenfalls aus der Außenhandelsstatistik abgeleitet werden. In diesem Fall ist allerdings zu beachten, dass jeder Grenzübertritt eine neue Erfassung der betreffenden Sendung als Ex- bzw. Importware nach sich zieht. Solche Doppelzählungen werden in der PRODCOM vermieden. Input-Output-Analyse: Destatis Fachserie 18, Reihe 2 Die Input-Output-Analyse stellt Verflechtungen von verschiedenen Produktionsbereichen untereinander sowie zum privaten Konsum, den Investitionen und dem Export dar. Je nach verwendeter Tabelle werden den Kategorien des Güteraufkommens auch importierte Güter zugeschlagen. Für die Abbildung der Güterströme zwischen verschiedenen Branchen ist unter den vom Statistischen Bundesamt veröffentlichten die Input-Output- Tabelle der inländischen Produktion und Importe die geeignetste. Es werden in der Vorleistungsmatrix wertmäßige Verbräuche von Gütern durch Produktionssektoren angegeben, deren Klassifikation (96 Kategorien) sich an der CPA (Classification of Products by Activity) anlehnt. Aus der oben genannten Input- Output- Tabelle kann die wertmäßige Zusammensetzung des privaten Verbrauchs ermittelt werden. Dies könnte ein Schritt zur Modellierung der Nachfrage, der sich beispielsweise der Einzelhandel gegenüber sieht bilden. Nachteilig wirkt sich hier jedoch der Tatbestand aus, dass die IO-Tabelle nur für Gesamtdeutschland zur Verfügung steht. Regionale Aussagen lassen sich hier i.d.r. nicht mehr ableiten. Statistisches Bundesamt- Destatis Fachserie 8 (Verkehr) Innerhalb dieser Fachserie gibt es mehrere Reihen, in denen das Statistische Bundesamt regelmäßig Daten zum Personen- und Güterverkehr mit den verschiedenen Transportmitteln veröffentlicht.

71 69 In den Querschnittsveröffentlichungen Verkehr aktuell (Reihe 1.1.) sowie Verkehr im Überblick (Reihe 1.2.) werden für den Eisenbahngüter-, Straßengüter- und Binnenschiffsverkehr Beförderungsmenge und -leistung nach NST sowie Preisindizes für verschiedene Verkehrsdienstleistungen angegeben. Reihe 1.3 dieser Fachserie befasst sich mit dem kombinierten Verkehr. Reihe 2.1. (Betriebsdaten des Schienenverkehrs) werden die Verkehrsströme auf dem Schienennetz betrachtet. Reihe 4 befasst sich mit dem Güterverkehr auf Binnenwasserstraßen. Für alle Verkehrsmittel (Straße, Schiene (incl. KV), Binnenschiff) liegen jährliche Beförderungsmenge sowie Beförderungsleistung je räumlicher Verkehrsbeziehung vor. Diese Beziehungen werden auf Ebene der Landkreise und differenziert nach der NST 2007 Klassifikation (nach 81 Gütergruppen) erhoben. 16 Die Daten werden allerdings in einer höheren räumlichen Aggregationsstufe veröffentlicht. Zusätzlich sei anzumerken, dass für die KV die Daten in TEU angeben sind. Die Daten sind ein wesentlicher Ausgangspunkt der BVWP Verflechtungsmatrix. Allerdings ist die Zuordnung der abgebildeten Fahrten zu Logistik- und Transportrelationen nicht möglich. Aufgrund des aggregierten Charakters dieser Daten sind sie zur Kalibrierung eines individuell aufgebauten Verkehrsmittelwahlmodells kaum geeignet. BVWP Verflechtungsmatrix Aktuell ist für die BVWP eine gesamtmodale Verflechtungsmatrix für das Jahr 2010 in der NST2007 Güterdifferenzierung aufbereitet worden. Der Aufbau der Matrix ist in Kapitel detailliert vorgestellt worden. In der BVWP Verflechtungsmatrix sind die amtliche Güterkraftverkehrsstatistik sowie die Daten aus der oben genannten Fachserie 8 zu einer gemeinsamen Verflechtungsmatrix verarbeitet worden. Durch die Einarbeitung von Informationen aus der Seeverkehrsstatistik sowie aus Unternehmens-Befragungen sind weitere Informationsquellen eingearbeitet; daher hat die Matrix den maximal möglichen Informationsgehalt, der aus allen vorhandenen öffentlichen Verkehrsstatistiken gewonnen werden kann. Darüber hinaus wird eine Prognosematrix für das Jahr 2030 in der gleichen Struktur erarbeitet. In dieser Matrix werden Quelle- Ziel-Beziehungen auf NUTS3 Ebene abgebildet. Regionale Verflechtungen zu Regionen außerhalb Deutschlands sind in einer höheren räumlichen Aggregationsstufe abgebildet. Wichtig sei an dieser Stelle anzumerken, dass Aufkommensschwerpunkte wie zum Beispiel Seehäfen gesondert dargestellt werden (also als zusätzliche Region aufgenommen worden sind). Die Verflechtungsmatrix wurde differenziert nach den Verkehrsträgern Straße, Schiene, Binnenschifffahrt und Luftverkehr. Diese Datenquelle beschreibt die Transportbeziehungen innerhalb, von, nach und durch Deutschland. Leider können aus der Verflechtungsmatrix Logistikbeziehungen (mit Ausnahme der intermodalen Verkehre im kombinierten Verkehr) und Logistikverkehre nicht erkannt werden Informationsdefizite der vorhandenen Datenquellen Trotz dieser Fülle an verfügbaren Datenquellen, können einige wichtige Informationen nicht extrahiert werden. Darüber hinaus können die oben beschriebenen Daten nicht unabhängig vonei- 16 Für 2010 liegen die Daten jedoch nur nach 25 NST Gütergruppen vor.

72 70 nander verwendet werden, da sie zum Teil aufeinander aufbauen. So ist beispielsweise die amtliche Güterkraftverkehrsstatistik zentral für die Erstellung von (Güter-/Firmen-)Verflechtungsmatrizen. Eine entscheidende Information ist dabei die Door-to-Door Distanz zwischen Produktions-, Handels- und Konsumstandorten. Da Güter immer mehr über komplexe (transport-)logistische Netzwerke befördert werden, deckt sich die Door-to-Door Distanz immer weniger mit den aus der amtlichen Güterkraftverkehrsstatistik extrahierbaren Fahrtweiten. An dieser Stelle sei erwähnt, dass z.b. der Anteil der Fahrten für Stückgüter, Fahrzeugteile und Lebensmittel in den letzten 10 Jahren erheblich zugenommen hat, was u.a. an den dahinter liegenden logistischen Netzwerken (wie Hub-And-Spoke Systeme) liegt, und somit die Bedeutung dieser Netze für den Güterverkehr unterstreicht. Datenquellen, die es ermöglichen würden, ein stark disaggregiertes Wahlmodell großflächig anzuwenden (also: Aggregierung durchzuführen) sind nicht bekannt. Dies betrifft die Eigenschaften von Firmen sowie die Ausprägungen der Beziehung zwischen den Firmen (mikroskopische Güterflüsse Q). 3.5 Implikationen für die Weiterentwicklung der Empirie Versenderbefragung: Wie bereits mehrfach erwähnt, existieren keine Datenquellen, die großflächige und repräsentative Mikrodaten der Grundgesamtheit der initialen Entscheider im Güterverkehr Firmen, die als Empfänger und Versender fungieren enthalten. Die Verfügbarkeit dieser Daten stellt allerdings eine wesentliche Voraussetzung zur Vermessung von Firmen und Firmenbeziehungen sowie zur Aggregation (der flächendeckenden Anwendung eines individuellen Wahlmodells) dar. Eine Firmenbefragung sollte Information über: Firmenbeziehungen (z.b. Sektorrelationen) die räumliche Struktur des Versorgungsproblems sowie der eigenen Logistikstruktur enthalten. Entsprechende empirische Arbeiten sind zum Beispiel in folgenden Arbeiten dokumentiert: Versenderbefragung ECHO (Envois-Chargeurs-Opérateurs) in Frankreich (INRETS (2007)), Commodity Flow Survey des US Bureau of Transportation Statistics (BTS (2009)), Tokyo Metropolitan Goods Movement Survey (TMGMS) Weiterentwickung der amtliche Güterkraftverkehrsstatistik Von zentraler Bedeutung ist die Erweiterung der amtlichen Güterkraftverkehrsstatistik. Insbesondere werden hier lediglich wenige zusätzliche Attribute benötigt, wie z.b. die Art der logistischen Konten am Start- und Endpunkt jedes Transportfalles. Dies könnte helfen, sowohl die logistischen Relationen als auch die Einbettung in Transportketten (wie Stückgutnetze) zu identifizieren. Eine detaillierte Analyse sowie Weiterentwicklungsmöglichkeiten finden sich in Liedtke u.a. (2010).

73 Spediteursbefragung Das Gegenstück zur repräsentativen Versenderbefragung ( Nachfrage ) ist eine Befragung von Transportunternehmen und Spediteuren, in der beispielsweise folgende Attribute erfasst werden können: Standorte Einbindung in Netzwerke und Beziehungen und Unterauftragnehmerkaskaden Ressourcen: Flächen, Umschlagsanlagen, Fahrzeuge Planungsregeln Zum derzeitigen Stand möchten wir allerdings von einer solchen systematischen Untersuchung von Transportunternehmen abraten. Zu einer endogenen Modellierung der Angebotsstrukturen ist es notwendig, weiterhin Grundlagenforschung zu betreiben. Momentan sind außerdem bereits diesbezüglich folgende Informationen verfügbar: Firmen- und Fuhrparkgröße (aus der Marktbeachtung des KBA) Annahme kostenbasierte Preissetzung (aus Marktstruktur, die als perfekter Wettbewerb oder monopolistischer Wettbewerb beim Lkw charakterisiert werden kann). Daraus resultierend: Preise für Transportdienstleistungen, die Ressourceneinsatz reflektieren. Tourmuster (sofern der KBA/BAG Mikrodatensatz für diesbezügliche Zwecke verfügbar wäre) Standorte (über Beschäftige oder Geo-Informationen). 3.6 Implikationen für das Verkehrsmittelwahlmodell für die BVWP 2015 Zusammenfassend kann folgendes festgehalten werden: Eine systematische begriffliche und analytische Trennung zwischen Logistik und Transport wird in der internationalen Forschungsgemeinschaft übereinstimmend vorgenommen. Die Logistik stellt wesentliche Anforderungen an die Transportdurchführung, jedoch beeinflusst die Verfügbarkeit und Ausgestaltung von Transportdienstleistungen das Design von Logistiksystemen. Umgekehrt reagieren Logistiksysteme aber auch auf Vorgänge im Transportsystem. Anhand der oben aufgeführten Ausführungen kann gezeigt werden, dass Investitionen in Verkehrsinfrastrukturen Verhaltensänderungen bei den Versendern hervorrufen können. Solche Verhaltensänderungen wirken sich wiederum auf die Vorgänge auf den Verkehrsnetzen aus. Es ist zu vermuten, dass eine schrittweise Anpassung der Akteure in Verkehr und Logistik an die Gegebenheiten des jeweils anderen Systems erfolgt. Es wird deshalb empfohlen, langfristig sowohl die Bildung von Logistiksystemen als auch von Transportangebotssystemen endogen zu modellieren. Hierbei bleibt zur berücksichtigen, dass neben der Abbildung von intermodalen Transportketten auch Transportsysteme wie Stückguttransport, interkontinentaler Containerversand, Teilladungsnetzwerke und Milk-Run Systeme einen solchen kettenartigen Charakter besitzen und entsprechend als Ketten modelliert werden sollten.

74 72 Für die Modellierung der Verkehrsmittelwahl (also: die Interaktion zwischen Produktion, Handel und Logistik als Transportnachfrage sowie dem Transportangebot) bietet es sich als Vereinfachung an, diese beiden Arten von Systemen in ihre Komponenten zu zerlegen. Dies sind Knoten und Relationen. Die Verkehrsmittelwahl wird dann zu einer Auswahl von Transportketten für Logistikrelationen. Auch bei der Maßnahmenbewertung sind die Ergebnisse von der Einteilung der Betroffenen in verschiedene Gruppen abhängig. Wie in den Beispielen in Abschnitt ausgeführt wurde, haben speziell Verbesserungen der Transportzuverlässigkeit Auswirkungen in sehr unterschiedlichem Ausmaß. Sie sind abhängig von den Vorgängen am Knoten des Versenders und/oder Empfängers. In einem detaillierten Verkehrsmittelwahlmodell sollten die vermutlich in der Gesamtpopulation sehr unterschiedlich verteilten Values of Travel Time Savings bzw. Vaules of Reliability beachtet werden. Bei der Spezifizierung eines individuellen Wahlmodells gibt es verschiedene Möglichkeiten, den Einfluss von Logistik auf die Verkehrsmittelwahl abzubilden. Wir sehen zunächst einen gangbaren Weg darin, Sendungen in homogene Gruppen zu unterteilen. Die Unterteilung sollte nicht ausschließlich nach physischen Merkmalen des Gutes, sondern auch nach logistischen Anforderungen in den jeweiligen Wirtschaftszweigen erfolgen. Eine Gruppenbildung kann durch Modelle, die die Signifikanz des Einflusses bestimmter Interaktionsterme auf die Verkehrsmittelwahl untersuchen, unterstützt werden. Bei der Formulierung von Modellen mit Interaktionstermen soll auch die Nutzung von logistisch inspirierten Konstrukten untersucht werden. Als Einflussgrößen auf die Verkehrsmittelwahl sind weiterhin die Ladungsanforderungen bzw. die Verpackungsart, die Transportkosten, die Transportdauer, die Zuverlässigkeit, die Distributionszeit und die Verfügbarkeit anzusehen. Wir sind jedoch zuversichtlich, dass Merkmale der Güterflüsse und die wesentlichen Dimensionen des Logistiksystems durch folgende Variablen erfasst werden können: Güterfluss Q. Werte- und Volumendichten Merkmale der Logistikrelation Räumliche Gegebenheiten des logistischen Problems Aus den letztgenannten Variablen lassen sich zum einen die logistischen Konstrukte bilden. Außerdem besteht die Möglichkeit, Losgrößenmodelle zu formulieren, die den eigentlichen Verkehrsmittelwahlmodellen hierarchisch vorgeschaltet werden können. Solche Losgrößenmodelle kann man auch in der internationalen Literatur beobachten, allerdings tritt dann das Problem der Datenverfügbarkeit auf. Für die derzeitige BVWP schlagen wir deshalb folgendes vor: Das BVU-Modell soll in seiner Grundstruktur verwendet werden, da es wesentliche Einflüsse der Logistik (durch die Bilder homogener Nachfragegruppen) widerspiegelt. Bei der Formulierung der Segmente sollten allerdings neben den Gütereigenschaften die Charakteristika der logistischen Relation, soweit möglich, berücksichtigt werden. Auch sollten sich die zur Auswahl stehenden Transportangebote an den Bezeichnungen der auf den Transportmärkten angebotenen Dienstleistungen orientieren.

75 73 Von der Aufnahme weiterer Individualvariablen mit Ausnahme der vier in Kapitel 2.5 genannten wird abgeraten, denn momentan gibt es keine Möglichkeit, hier sinnvoll zu einer entsprechenden Aggregation zu gelangen. Es wird vorgeschlagen im Rahmen der computergestützten Erhebung zu prüfen, ob für ausgewählte Segmente ein Losgrößenmodell vorgeschaltet werden kann. Die hierzu notwendigen Größen wurden in der Fragebogenentwicklung berücksichtigt und in den Fragebogen aufgenommen (siehe Fragebogen). Die Ergebnisse der Literaturrecherche sowie die hypothetischen Überlegungen flossen in den Fragebogen ein. Es gilt nun die entsprechenden Hypothesen, die wir beispielsweise in Tabelle 3-5 aufgestellt haben, zu testen. Die verfügbaren Daten sind für ausgewählte Segmente weiter zu analysieren. Hierbei ist die Eignung verschiedener funktionaler Formen sowie die Bildung verschiedener Konstrukte zur besseren Erklärung von individuellen Entscheidungsverhalten zu untersuchen. Mit einer solchen Analyse könnten weitere, möglicherweise auch bewertungsrelevante, Größen gezielt auf Einfluss und Signifikanz untersucht werden.

76 74 4 Durchführung der Erhebung und Beschaffung zusätzlicher Daten 4.1 Expertengespräche Ziel der Expertengespräche Ziel der geplanten Expertengespräche ist es, ein vertieftes Verständnis der Entscheidungsprozesse hinsichtlich des Transports von Gütern zu erlangen, insbesondere in Bezug auf die Rolle von Transportkosten, der Transportzeit, dem Logistikkonzept und der Zuverlässigkeit. Die Erkenntnisse aus den Expertengesprächen sollen insbesondere in die Definition der Logistikklassen und die Entwicklung des Güterverkehrsmittelwahlmodells eingehen sowie weiteren Input für die Ausgestaltung des quantitativen Fragebogens liefern Ablauf der Expertengespräche Insgesamt wurden 20 Unternehmen ausgewählt, mit denen solche Expertengespräche geführt werden sollten. Ausgewählt wurden Gesprächspartner die bedeutende Akteure auf dem Logistikmarkt sind. Hierbei handelte es sich sowohl um Logistikunternehmen, als auch um bedeutende Produktionsunternehmen. Die Auswahl erfasste eine Vielzahl von Branchen, worüber alle Transportgüter, die im Rahmen der BVWP durch die NST2007 Gruppierung differenziert werden können, vertreten waren. Hierdurch wurde sichergestellt, dass die unterschiedlichen Rahmenbedingungen für Logistikentscheidungen abgedeckt werden können. Lagerunternehmen im Bereich Getreide, Futtermittel und Ölsaaten (Raum Rhein-Neckar) Logistik von Chemie- und Mineralölverkehren (Raum Halle-Leipzig)) Chemieunternehmen (Raum Rhein-Neckar) Intern. Spedition (Karlsruhe) Automobil- und Fahrzeugteile (Raum Rhein- Neckar) Futtermittelverarbeitung (München) Energieunternehmen (Rhein- und Ruhrgebiet) Maschinenbau (Augsburg) Verarbeitung von Baustoffen (Rhein- und Ruhrgebiet) Stahlverarbeitung (Raum Hannover) Nahrungsmittelverarbeitung (Ostwestfalen) Abbau von Rohstoffen (Mitteldeutschland) Verarbeitung von Holzwerkstoffen (Sauerland) Papier- und Hygieneprodukte GmbH (Sauerland) Logistik von Chemie- und Mineralölverkehren (Raum Halle-Leipzig) Stahlverarbeitung (Nordseeküste) Automobil- und Fahrzeugteile (Raum Hannover) Chemieunternehmen (Raum Rhein- Neckar) Maschinenbauunternehmen (Raum Rhein- Neckar) Maschinenbauunternehmen (Raum Rhein- Neckar) Für die Durchführung der Gespräche, die in Form persönlicher und offener Interviews geführt wurden, wurde in Absprache mit dem BMVI ein Gesprächsleitfaden entwickelt und abgestimmt.

77 75 Dieser Leitfaden sollte sicherstellen, dass alle wesentlichen Themen angesprochen werden, aber andererseits den einzelnen Interviewern auch genügend Spielraum lassen, individuell auf die einzelnen Gesprächspartner einzugehen und die jeweils speziell interessierenden Aspekte vertiefen zu können. Im Rahmen der Gespräche sollten folgende Informationen gewonnen werden: Allgemeine Informationen zum Unternehmen, zu den Transportgütern, zu den Quell- und Zielgebieten sowie zu den logistischen Anforderungen Informationen zur Organisation des Transports im Rahmen der Logistikprozesse Einflussgrößen auf die Verkehrsmittelwahl Definition und Aussagen zur Bedeutung der Zuverlässigkeit Gründe für Verhaltensänderungen bei der Verkehrsmittelwahl, auch verursacht durch Allgemeine Trends und jüngere Entwicklungen im Verkehrssektor Ergebnisse der Expertengespräche Organisation des Transports im Rahmen der Logistikprozesse Die Organisation der Transporte ist im Wesentlichen von der Gütergruppe abhängig, deswegen erfolgt die Darstellung gütergruppenspezifisch. Getreide/Ölsaaten: Diese Güter sind saisonale Güter, deren Anbau nur saisonal möglich und deswegen eine lange Lagerung in Silos erforderlich sind. Die Waren in den Silo-Lägern werden aus der näheren Umgebung bezogen. Die Anlieferung erfolgt durch die Versender selbst per Lkw. Die Güter werden in den Silos und in den Lägern getrocknet und zwischengelagert bis sie für den Endverbrauch benötigt werden. Die Läger liegen i.d.r. an Wasserstandorten. Der Warenausgang geht zu Mühlen, Ölmühlen, Futtermittelbetrieben und Mälzereien. Der Warenausgang wird durch die Lagerbestände gedeckt. Zwischen 50% und 70% der Transporte werden per Binnenschiff befördert, soweit es die Wasserstraßenverhältnisse erlauben; der Rest geht überwiegend per Straße. Die Bahn wird nur wenig eingesetzt. Ein Problem ist die eingeschränkte Möglichkeit der Bahnwaggons außerhalb der Erntezeit. Düngemittel, Salz, Steine, Erden: Bei Schütt- und Massengütern wie Salz, Kies und Sand wird für den Weg von den Salz-, Kiesund Zementwerken normalerweise das Binnenschiff bevorzugt, sofern diese an das Wasserstraßennetz angebunden sind. Sonst wird auch auf die Bahn zurückgegriffen. Hierüber werden jedoch zentrale Lagerorte bedient, die die Waren weitervertreiben. Generell gilt, dass gebrochene Verkehre aus Kostengründen zu vermeiden sind. Die Belieferung von Baustellen oder sonstigen Endverbrauchsstufen erfolgt per Lkw.

78 76 Nahrungsmittel: In der Nahrungsmittelindustrie werden im Versand überwiegend Zentrallager angeliefert. Die Waren werden i.d.r. zwei Tage nach Bestellung beim Lager angeliefert. Daher wird auf Lager produziert und ab Lager geliefert. Die Lieferung erfolgt i.d.r. per Lkw, da die Lager häufig nicht über einen Gleisanschluss verfügen, innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters. Im Tiefkühlsegment werden fast ausschließlich volle Lkw eingesetzt. Trockensortimente wird in Teilladungen entweder mit Lebensmittelstückgutspediteuren oder Gebietsspediteuren ausgeliefert. Für Exporte wird auf den KV zurückgegriffen. Im Wareneingang werden Güter, wenn möglich aus der näheren Umgebung der Werke bezogen. Trotz großer Mengen kommt für den Transport aufgrund der geringen Entfernungen nur der Lkw in Frage, bei größeren Entfernungen werden auch Güter im KV befördert. Holz und Holzprodukte: Für die Herstellung von Holzprodukten wird eingehend Rohholz verarbeitet. Dieses geht zu über 90% per Lkw ein. Die Produktionsstandorte sind so gewählt, dass der Bedarf i.d.r. aus nahen Waldbeständen gedeckt wird. Der Rest kommt per Bahn in Ganzzügen; dann aus ferneren Relationen. Hier kommt das Problem, dass für Rungenwagen kaum Rückladung vorhanden ist. Im Versand haben die Kunden i.d.r. kein Lager, daher erfolgt eine Lagerung bei den Holzbetrieben. Zu fast 70% werden die Kunden per Lkw beliefert; zu rd. 20% per Einzelwagen und zu 10% per KV mit Bahn. Hygienepapiere/Altpapier/Zellstoff: Hauptabnehmer von Hygienepapiere sind die großen Handelskonzerne, sodass rd. 90% der Versendungen als FTL Ladung erfolgt. Hier dominiert der Lkw-Transport. Da die Transportaufkommen über die Zeit sehr stark schwanken, werden die Losgrößen in der Produktion so angepasst, dass der Lageraufwand minimiert wird. Die Produkte sind volumenkritisch. Ausgehende Verkehre werden zu 95% per Lkw bedient; im Wareneingang (Altpapier, Halbfertigprodukte) kommt zu 70% der Lkw zum Einsatz im internationalen Verkehr aber auch das Binnenschiff. Im Versand wird eine stundengenaue Anlieferung gefordert. Im Wareneingang findet eine tagesgenaue Anlieferung statt; bei Altpapier und Zellstoff werden Pufferläger geführt. Mineralölprodukte und Chemische Erzeugnisse: Im Bereich von flüssigen Massengütern und Chemischen Erzeugnissen wird im Verkehr zwischen den Produktionsstandorten oder den Tanklagern fast ausschließlich die Bahn und das Binnenschiff eingesetzt. Dies erfolgt aus Kosten- bzw. auch aus Sicherheitsgründen. Im Wesentlichen werden hier Haus-Haus-Transporte durchgeführt. Bei der Bahn werden im Wesentlichen Ganzzüge aus Kesselwagen eingesetzt und beim Binnenschiff zumeist ganze Schiffseinheiten. Problematisch ist hierbei der Rücktransport, da dieser i.d.r. mangels Rückladung leer stattfindet. Die Wagen bzw. Schiffe könnten nur mit den gleichen Stoffen/Waren gefüllt werden; eine alternative Reinigung ist zu kostenintensiv. Im KV-Verkehr werden Tankcontainer eingesetzt. Der Vor- und Nachlauf findet per Straße statt.

79 77 Für den Transport zwischen Raffinerien/Produktionsstätten/Tanklagern bzw. den Endverbrauchspunkten (Tankstellen, Großhandelsläger) werden ausschließlich Lkw eingesetzt. Eisen und Stahlprodukte: Eisen- und Stahlprodukte werden sowohl per Lkw als auch per Bahn durchgeführt. Die Entscheidung welcher Verkehrsträger eingesetzt wird, hängt von der Partiegröße und der Relation ab. Bei Bahntransporten werden im Versand zu 85% Einzelwagen oder Warengruppen eingesetzt. Im Rohstoffbezug werden überwiegend Stahlbrammen per Ganzzug eingesetzt. Im Stahlbereich findet aufgrund des Kostendrucks eine Bestandsreduzierung im Lagerbereich statt sowie eine Reduzierung der Transportkosten. Im Stahlbereich belaufen sich die Zeitspannen zwischen Bestellung und Eintreffen beim Kunden mehrere Wochen; im Export sind es bis zu 10 Wochen. Bei Kunden mit kontinuierlichem Bezug (wie z.b. für die Automobilindustrie) müssen jedoch auch stundengenaue Zeitfenster eingehalten werden. Maschinen, Halb- und Fertigwaren: Unterschiedliche Rohstoffe werden im Wareneingang mit allen Verkehrsmitteln, häufig auch im KV, angeliefert. Der Warenausgang erfolgt i.d.r. zu Distributionszentren, die kontinuierlich per Lkw unter Einhaltung von engen Zeitfenstern beliefert werden. Der Transport zwischen Unternehmensstandorten findet häufig mit Lkws statt. Bei sperrigen und gewichtigen Gütern werden auch Güter im Einzelwagenverkehr befördert. Kriterien für die Verkehrsmittelwahl Alle befragten Unternehmen geben an, dass die Höhe der Transportkosten ein wichtiges Kriterium für die Verkehrsmittelwahl ist. Hierbei werden die in der Regel auch mit dem Transport verbundenen Logistik- und Lagerkosten verstanden. Die reinen Beförderungskosten machen jedoch den größten Anteil an den gesamten Transportkosten aus. Der Logistik- und Lagerkostenanteil wird von den Unternehmen als niedriger angegeben. Einige nennen hierbei Spannbreiten zwischen 10% und 20% der Gesamtlogistikkosten. Neben den Transportkosten wird von den meisten Experten die Flexibilität als weiteres wichtiges Kriterium des Verkehrsmittels genannt. Hierunter verstehen die Experten die Schnelligkeit, mit der ein Verkehrsmittel für einen Transportvorgang bereitgestellt werden kann. Dies kann gütergruppenspezifisch recht unterschiedlich sein. So kann es z.b. für die Beförderung von t Getreide, Sand oder Kohle einfacher und schneller sein, ein Schiff zu organisieren, als 70 einzelne Lkw. Andererseits sind zeitlich eng gesteckte Liefertermine unabhängig von der Partiegröße wahrscheinlich schneller mit dem Lkw zu erreichen. Neben der Flexibilität wird in einigen Fällen auch die Umweltverträglichkeit des Transportmittels genannt. Allerdings spielt dieses Kriterium nur dann eine Rolle, wenn die Höhe der Transportkosten sich in einer ähnlichen Höhe mit den alternativen Verkehrsmitteln bewegt. Darüber hinaus wird sehr häufig auch die Zuverlässigkeit als notwendiges Kriterium genannt. Die Höhe der Transportzeit(-dauer) wird nur von wenigen Unternehmen als ein bedeutendes Kriterium für die Verkehrsmittelwahl genannt. Dort wo dies vorkommt, handelt es sich in der Regel um Verteilungs- und Distributionstransporte. Der Umfang der Transportzeit spielt anschei-

80 78 nend immer dann eine größere Rolle, wenn die transportierten Güter sich von der Produktionsebene entfernen und sich der Konsum und Verbrauchsebene nähern. Umso kleiner die Ladungspartien werden, aufgrund von Verteilungs- und Distributionsverkehren, eine umso größere Bedeutung spielt die Transportdauer auf die Verkehrsmittelwahl. Allerdings kann auch angenommen werden, dass die Transportzeit auch im Transport von zeitsensiblen Gütern von hoher Bedeutung ist; hier geht es im Wesentlichen um Molkereiprodukte, Blumen, technischen Reparaturteilen, Medikamente, Saison- (wie z.b. Textilien und Trendprodukten mit kurzen Lebensdauern) oder Neuartikeln. Leider war im Rahmen der Befragung kein Experte dabei, der diese Bereiche abdeckte. Beim Transport von Chemischen und Mineralölprodukten sowie Gefahrgütern spielt auch die Sicherheit eines Verkehrsträgers eine große Rolle. Diese wird generell bei den Verkehrsträgern Bahn und Binnenschiff höher eingeschätzt. Definition von Zuverlässigkeit Unter Zuverlässigkeit wird von den Experten verstanden, wenn die bestellte Ware innerhalb eines definierten Zeitraumes ankommt. Hierbei gibt es neben dem vorgegebenen Zeitpunkt einen gewissen Spielraum der je nach Produkt und Branche sehr unterschiedlich ist. Z.B. ist der Zeitpuffer für eine akzeptierte verspätete Lieferung bei der Belieferung von Baustellen sehr gering, da die Gefahr vorhanden ist, dass eng getaktete Produktionsprozesse unterbrochen werden. Wenn durch die Belieferung Produktionsprozesse unterstützt werden, die mit einer Zwischenund Vorratslagerhaltung arbeiten, dann sind die akzeptierten Abweichungen vom festgelegten Liefertermin höher. Unter Zuverlässigkeit wird somit Terminzuverlässigkeit verstanden; die Schnelligkeit eines Transportes ist hier bedeutungslos. Die Zuverlässigkeit ist bei der Wahl eines Transporteurs oder Transportmittels deswegen so wichtig, da die Kosten die durch Produktionsunterbrechungen entstehen können, ggf. ein Vielfaches der Transport- und Lagerkosten ausmachen. Verlässliche Ankunftstage und -zeiten sind auch bei längeren Distanzen und auch multimodalen Transporten ein Kriterium für die Zuverlässigkeit. Bei zuverlässigen Verkehren sollte das vorgegebene Zeitfenster zu über 95% eingehalten werden. Kommen Verkehre zu spät, dann kommt es sogar vor, dass sie von Kunden zurückgeschickt und nicht abgenommen werden. Produktionsstillstände sind bei allen Experten nicht akzeptabel. Besonders zeitkritische Verkehre sind jedoch zumeist im Voraus bekannt, sodass sie bereits in der Planungs- und Vorbereitungsphase eine hohe Priorität genießen. Hier werden im Vorfeld bereits Notfallmanagementpläne erarbeitet, die im Ernstfall (wie z.b. Havarie am Rhein, unpassierbarer Gotthardtunnel) zum Einsatz kommen. Der häufigste Grund für Unzuverlässigkeit ist die verspätete oder falsche Gestellung von Wagen oder sonstigem Transportequipment. Reifenpannen, Unfälle, außergewöhnliche klimatische Bedingungen sind weitere Gründe. Auch passiert es häufig, dass bei Sammelverkehren Teilladungspartien nicht mehr aufgenommen werden können, oder bei Umladungen Ladungen vergessen oder falsch verladen werden. Vorhersehbare Staus (wie der Stau Montags morgen) werden von den Kunden nicht mehr als Verspätungsgründe akzeptiert. Umso multimodaler und komplexer Transporte werden, umso niedriger ist die Zuverlässigkeit von Transporten. So wird z.b. bei Einzelwagenverkehren mit der Bahn kein Lieferzeitpunkt mehr garantiert und Regressan-

81 79 forderungen werden von vorneherein ausgeschlossen. KV-Verkehre werden jedoch andererseits als sehr zuverlässig eingestuft. Im Schiffsverkehr verursachen Wasserstandsschwankungen und Schleusenschließungen häufig Probleme. Nach Meinung der Experten sollte eine Wasserstraße mindestens an mehr als 200 Tagen schiffbar sein, damit entsprechende Verkehre eingeplannt werden können. Dies ist besonders bei Saisongütern wichtig. Viel Flüsse, wie z.b. auch die Elbe werden aufgrund ihrer starken Wasserstandsschwankungen nur noch wenig genutzt. Gründe für zeitnahe Verhaltensänderungen bei der Verkehrsmittelwahl (Trends) Unternehmen die überwiegend mit Massengütern arbeiten bzw. hauptsächlich mit kleinräumigen Distributions- und Verteilerverkehren beschäftigt sind, erwarten in der nahen Zukunft keine gravierenden Verhaltensänderungen oder Entwicklungen die sich auf ihre Verkehrsmittelwahl auswirken werden. Bei den Massengütern wäre solch eine Verhaltensänderung nur bei einem gravierenden Ausbau des Gleisnetzes sowie der Wasserstraßen denkbar, die jedoch nicht erwartet wird. Für die Zukunft erwarten einige, dass Bahnanschlüsse durch die Zunahme des Verkehrsaufkommens häufiger überlastet sind. Negativ wird auch erwähnt, dass gerade im Ausland vermehrt neue Standorte auf der grünen Wiese entstehen, die nicht über einen Bahnanschluss verfügen. Dies kann sich auf den Bahnverkehrsanteil negativ auswirken, es sei denn, dass der KV ausgebaut wird. Diesbezüglich fordern einige Experten den Ausbau von KV-Terminals sowie der KV- Verbindungen, insbesondere ins Ausland. Die Erweiterung der KV-Standorte wird, nach dem Rückbau der Gleisanschlüsse in der Fläche und der starken Verteuerung im Einzelwagenverkehr der Bahn, als einzige Möglichkeit gesehen, Bahntransporte durchzuführen. Generell erwarten fast alle Experten, dass die Reichweiten der Lagerbestände in den Produktionsunternehmen weiter abnehmen werden und stundengenaue Lieferziele insbesondere bei Verbrauchsgütern zunehmen werden. Häufig wird das mit einer weiteren Auslagerung von Lagerungsaktivitäten verbunden sein. Ursächlich hierfür sind Flächenengpässe und Kostenreduzierungen. Auch werden die Abrufintervalle immer kürzer. Diese Entwicklung spricht prinzipiell gegen die Massenverkehrsträger. Die zukünftig erwartete Verkehrsmengensteigerung wird den Lkw-Verkehr jedoch vor großen Problemen stellen. Dies wird sich insbesondere negativ auf die Transportkosten und die Zuverlässigkeit des Verkehrsträgers auswirken. Auch durch erwartete Veränderungen bei Lenk- und Ruhezeiten sowie dem zunehmenden Mangel an Lkw-Fahrern und Transportraumangebot werden Kostenerhöhungen erwartet, die sich zu Gunsten der anderen Verkehrsträger, insbesondere im Rahmen von kombinierten Verkehren, auswirken werden. Auch wird in den letzten Jahren ein stärkerer Rückgang der Stückgutnetzwerke beobachtet; die Entwicklung geht eher hin zu getakteten Direktverkehren. In diesem Zusammenhang gibt es mehrere Versuche der Auslastungsoptimierung durch Verbesserung der Laderaumnutzung (z.b. werden Trailer mit Doppelstock im Textilbereich eingesetzt) oder durch Kooperationen zur Erhöhung des Rückladungsanteils. Alle Experten bedauern den schlecht laufenden Modellversuch des Giga-Liners, der zur weiteren Kostenreduzierung zumindest auf Hauptlaufstrecken oder bei voluminösen Produkten gern gesehen wäre.

82 80 Interessiert wird die Netzwerkbahnkonzeption der Bahn beobachtet; hierdurch erwartet man stringente Transportabläufe, die zu sichereren Vor-, Hauptlauf- und Empfangszeiten führen sowie eine schnellere Wagenverfügbarkeit. 4.2 Vorgehensweise bei den quantitativen Interviews (RP-/SP- Interviews) Erhebungsmethode Die Erhebung der RP- und SP-Daten erfolgte in Form von computergestützten persönlichmündlichen Interviews (CAPI), da die Durchführung der SP-Experimente einer optischen Stützung bedarf. Prinzipiell wäre dies zwar auch bei Online-Interviews und schriftlichen Erhebungen möglich, jedoch schieden diese beiden Erhebungsmethoden aufgrund der geplanten Länge des Interviews (bis zu einer Stunde) und der anspruchsvollen Zielgruppe, die durch eine persönliche Ansprache besser erreicht werden konnte, aus Erhebungsumfang Ursprünglich war eine Fallzahl von netto 400 Interviews geplant. Allerdings wurden bei den im Vorfeld zur quantitativen Erhebung Expertengesprächen weniger Interviews geführt als zunächst vorgesehen, da aus den geführten Gesprächen bereits genügend Erkenntnisse gewonnen werden konnten. Deshalb wurde mit dem Auftraggeber vereinbart, das an dieser Stelle eingesparte Budget für eine Aufstockung der CAPI-Interviews zu verwenden. Die Fallzahl an quantitativen Interviews wurde daher um 50 auf insgesamt netto 450 Interviews erhöht. Dies hat den Vorteil, dass damit die aus den CAPI-Interviews abzuleitenden Bewertungsansätze für Zeitgewinne und erhöhte Zuverlässigkeit auf einer noch breiteren Erhebungsgrundlage basieren. Da davon auszugehen war, dass ein geringer Anteil an Interviews nach Beendigung der Feldarbeit aufgrund von fehlerhafter Angaben aussortiert werden musste und um eine bessere Quotensteuerung zu gewährleisten, wurden insgesamt n=500 Interviews erhoben. Nach Bereinigung der Daten blieben noch n=474 für die Analyse übrig Stichprobenanlage Grundlage für die Erhebung bildete eine Quotenstichprobe aus Versendern und Empfängern von Gütern sowie Speditionen. Als Auswahlgrundlage für die Bildung der Stichprobe diente das Firmenverzeichnis von der der Firma Heins + Partner, welches insgesamt ca. 3,77 Mio. Firmenadressen enthält. Neben verschiedenen anderen Merkmalen ist in dieser Datenbank auch der Wirtschaftszweig vermerkt, zu welchem das jeweilige Unternehmen bzw. der Betrieb gehört, sowie eine Größenangabe der Mitarbeiterzahlen. Für die Stichprobenbildung wurden die für die Studie relevanten Wirtschaftszweige zu vier Obergruppen zusammengefasst (die aufgeführten Abschnittsbezeichnungen bzw. WZ-Nummern beziehen sich auf die Klassifikation der Wirtschaftszweige WZ 2008). Rechts daneben sind sowohl die ursprüngliche Anzahl an Interviews, als auch die am Ende realisierte Fallzahl aufgeführt:

83 81 Tabelle 4-1 Stichprobenplan nach Wirtschaftszweigen Quoten- Zelle Wirtschaftszweig Geplante Anzahl Interviews Realisierte Anzahl Interviews 1 Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden (Abschnitt B, WZ 05 08) sowie Rückgewinnung (WZ 38.3) 2 Verarbeitendes Gewerbe (Abschnitt C, alle WZ außer: WZ , WZ 32.1) 3 Großhandel (Abschnitt G, WZ und ) n= 30 n=30 n=200 n=325 n=110 n=48 4 Speditionen (WZ ) n=110 n=71 GESAMT n=450 n=474 Die Abweichungen zwischen Soll und ist werden im Kapitel Feldarbeit näher erläutert. Über alle WZ hinweg wurde weiterhin folgende Quotierung nach Beschäftigtenklassen vorgenommen: Tabelle 4-2 Stichprobenplan nach Unternehmensgrößenklassen Unternehmensgröße Geplante Anzahl Interviews Realisierte Anzahl Interviews 5 bis 99 Beschäftigte n=110 n= bis 249 Beschäftigte n=170 n= Beschäftigte n=170 n=146 GESAMT n=450 n=474 Damit sollten zum einen Kleinstunternehmen mit vermutlich geringem Transportaufkommen ausgeschlossen werden, zum anderen sollte durch die Quotierung sichergestellt werden, dass genügend größere Unternehmen in der Stichprobe vertreten sind. Auf dieser Grundlage wurde eine bundesweite Stichprobe von ca Unternehmensadressen erworben, wobei auf eine breite regionale Streuung geachtet wurde.

84 Erhebungsinstrument Das Erhebungsinstrument bestand aus einem zweiteiligem Fragebogen, welcher für eine CAPI- Befragung (Computer Assisted Personal Interview) programmiert wurde. Der erste Teil des Interviews stellte den sogenannten Screening-Fragebogen dar, in dem zunächst ermittelt wurde, ob das Unternehmen zu der gesuchten Zielgruppe gehört. Der zweite Teil des Fragebogens war dann das eigentliche Hauptinterview, welches auch RP-Abfrage und die SP-Game enthielt. Der gesamte Fragebogen kann der ANLAGE 1 entnommen werden Screening Vor dem eigentlichen Haupt-Interview fand das Screening-Interview statt. Dieses wurde zwar telefonisch durchgeführt, die Antworten der Zielperson wurden aber im CAPI-Fragebogen während des Telefonats durch den Interviewer bereits elektronisch erfasst. Dabei wurde zunächst die geeignete Zielperson im Unternehmen ermittelt (Entscheider über Logistik- und Transportvorgänge). Im Screening-Interview wurde dann über geeignete Filterfragen geprüft, inwieweit der Betrieb für die Interviews in Frage kommt. Filterfragen waren dabei: Fällt der Betrieb die Verkehrsmittelwahlentscheidung (oder aber z.b. der Spediteur)? Finden überwiegend Verkehre im Nahbereich bis 100 km statt? Finden überwiegend Verkehre mit Partiegrößen bis 2 Tonnen statt? Könnten grundsätzlich auch andere Verkehrsmittel gewählt werden? Diese Fragen wurden getrennt nach versandten und empfangenen Gütern gestellt. Da der Schwerpunkt des Projekts auf der Entwicklung eines Modells zur Verkehrsmittelwahl liegt, wurde nur dann ein CAPI-Interview durchgeführt, wenn das Unternehmen die Verkehrsmittelwahlentscheidung in der Regel selbst trifft und ein Wechsel des Verkehrsmittels prinzipiell möglich ist. Außerdem wurden Unternehmen ausgeschlossen, die überwiegend Partiegrößen bis 2 Tonnen versenden bzw. empfangen oder bei denen überwiegend Verkehre im Nahbereich stattfinden, da hier die Bahn und das Binnenschiff in der Regel keine realistische Alternative zum Lkw darstellen. Qualifizierte sich das Unternehmen für das Hauptinterview, so wurde die Teilnahmebereitschaft dafür ermittelt und im positiven Fall ein Termin für das persönlich-mündliche Interview vereinbart Haupterhebung Das eigentliche Hauptinterview wurde Laptop-gestützt und persönlich beim Befragten vorgenommen. Dazu wurde das Interview vorher programmiert, wodurch die teilweise notwendigen sehr komplexen Filterführungen detailliert umgesetzt werden konnten und das Einspielen der individuellen Informationen zum Transportvorgang in die SP-Experimente sichergestellt wurde. Auf diese Weise war auch eine dynamische Anpassung des Befragungsablaufs an spezifische Besonderheiten des Unternehmens oder des Transportes möglich. Alle Eingaben des Befragten wurden soweit möglich programmgesteuert plausibilisiert (z.b. über zulässige Wertebereiche oder Plausibilisierung berechneter Werte mit dem Befragten). Zum Beispiel wurden bei der Abfrage der Entfernung und der Transportkosten im Programm die Kosten pro Tonnenkilometer berechnet. Diese wurden dem Befragten dann angezeigt und mussten bestätigt oder entspre-

85 83 chend korrigiert werden. Dies war insbesondere wichtig, da fehlerhafte oder stark abweichende Angaben bei der RP-Abfrage sehr schnell zu unrealistischen Experimenten im SP-Game führen können. Das Kernstück des Fragebogens bildete die Abfrage der RP- Daten und die Durchführung der SP-Experimente. Je nachdem, ob der Befragte Entscheidungen über ausgehende Transporte (Push-Logistik) oder eingehende Transporte (Pull-Logistik) trifft, wurden RP- und SP-Daten zu Transportversänden bzw. Transportempfängen ermittelt. Dabei wurden, zunächst generelle Informationen zum Unternehmen (Anzahl Nutzfahrzeuge, Vorhandensein von Gleis- und Binnenwasseranschlüssen, Menge der versendeten Güter, benutzte Verkehrsmittel, Verspätungsrate der Verkehrsmittel) erhoben. Auf dieser Basis wurden vom Befragten zwei konkrete, für den Betrieb typische Transportvorgänge ausgewählt, bei denen das Unternehmen die Verkehrsmittel-Wahlentscheidung getroffen hatte und bei dem auch ein anderes Verkehrsmittel genutzt werden hätte können. Dabei wurden, soweit im Betrieb anzutreffen, prioritär Transporte mit dem Binnenschiff oder der Bahn ausgewählt, damit für diese im Vergleich zum Lkw eher selten genutzten Verkehrsmittel in genügender Zahl in der Stichprobe vertreten sind. Soweit möglich wurden zudem zwei inhaltlich unterschiedliche Transportfälle ausgewählt. Damit soll soweit wie möglich vermieden werden, zwei sehr ähnlich gelagerte Transportfälle in einem Unternehmen zu untersuchen. Zu diesen Transporten wurden zunächst die relevanten Detailinformationen (RP-Daten) erfasst, insbesondere: Art, Gewicht und Warenwert des Transportguts Eigenschaften des Transportguts (z.b. zerbrechlich, brennbar usw.) Quelle und Ziel des Transports Benutztes Verkehrsmittel Alternativ nutzbare Verkehrsmittel Vorhandensein von Gleis- und Binnenwasseranschlüssen beim Empfänger Notwendigkeit der Zustellung in einem bestimmten Zeitfenster? Eingebaute Pufferzeiten Verspätung des Transports Handelt es sich um Seehafenhinterlandverkehr? Transportzeit, Kosten und Entfernung beim tatsächlichen Transport und bei dem alternativen Verkehrsmittel, falls zutreffend nach Vor-, Haupt- und Nachlauf differenziert. Zusätzlich wurde abgefragt, um welches Zeitintervall die Transportdauer der pünktlichen Transporte schwankt.

86 84 Nach Abfrage des RP-Falls (realer Transportfall) wurde jeweils ein SP-Game durchgeführt. Jedes SP-Game bestand dabei aus 16 SP-Experimenten (fiktiven/simulierten Auswahlentscheidungen), bei denen der Befragte unter drei Transportalternativen die jeweils günstigste Alternative auswählen muss. Dabei beschreibt eine der Alternativen genau den Transportvorgang, so wie er real stattgefunden hat. Die zweite Alternative beschrieb ein Transportangebot mit demselben Verkehrsmittel wie real genutzt, aber mit anderen Werten hinsichtlich Transportkosten, Transportzeit und Zuverlässigkeit. Die dritte Alternative beschrieb ein Transportangebot mit einem anderen Verkehrsmittel als real genutzt. Die Auswahl dieser Alternative basierte auf den im RP-Fall abgefragten möglichen Alternativen (s. auch Abbildung weiter unten). Die einzelnen Transportangebote werden in den SP-Experimenten durch folgende Eigenschaften beschrieben: Verkehrsmittel Kosten Transportzeit Pünktlichkeit (in %) Umfang der Verspätung (Tage/h/min) Die Vorgabe des Transportangebotes, d.h. insbesondere die Auswahl der Kosten, Zeiten und Zuverlässigkeit, basierte bei der zweiten und dritten Alternative auf den im RP-Fall abgefragten Angebotseigenschaften des gewählten und des alternativen Verkehrsmittels. Diese Basiseigenschaften wurden je SP-Experiment programmgesteuert variiert 17 und die so geänderten Eigenschaften wurden dem Befragten angezeigt. Auf diese Weise wurde sichergestellt, dass die simulierten Transportangebote einerseits möglichst realitätsnah sind und andererseits die Eigenschaften genügend streuen, so dass auch Wechsel vom realen Verkehrsmittel zu den Alternativen stattfanden. Wählt der Befragte eines der beiden Angebote mit dem gleichen Verkehrsmittel wie real genutzt, so hat er gleichzeitig sowohl eine intramodale als auch intermodale Wahlentscheidung getroffen. Wählt der Befragte das Angebot mit einem anderen Verkehrsmittel als real genutzt, so erfolgt lediglich eine intermodale Wahlentscheidung. Deshalb wird er in diesem Falle gebeten, zusätzlich noch die intramodale Wahlentscheidung zwischen den beiden Angeboten mit dem real genutzten Verkehrsmittel zu treffen. Auf diese Weise werden in den SP-Experimenten effizient sowohl intramodale als auch intermodale Wahlentscheidungen gewonnen. Damit steht eine noch breitere Datenbasis zur Ableitung von Bewertungsansätzen für intramodale Transportzeitverkürzungen sowie intramodale Verbesserungen der Zuverlässigkeit zur Verfügung. Die Variablen der einzelnen SP-Experimente wurden innerhalb folgenden Rahmens variiert: 17 Basis dieser Variation sind sogenannte orthogonale Designs.

87 85 Tabelle 4-3 Variation der SP-Experimente Gewähltes Verkehrsmittel Alternatives Verkehrsmittel Transportpreis ( ) -20% bis +30% -30% bis +20% Transportdauer (hh:mm) -20% bis +30% -30% bis +20% Pünktlichkeit (%) -10PP bis +(100-Basis)*0,3-10PP bis +(100-Basis)*0,5 Verspätung (hh:mm) -25% bis +100% -50% bis +50% Die Variation der Eigenschaften erfolgte also in einem relativ großen Simulationsbereich, so dass auch spätere Anwendungen durch empirische Daten abgesichert sind. Um die Befragten verstärkt zum Wechsel der Verkehrsart zu bewegen, wurde die alternative Verkehrsart im Vergleich zur gewählten Verkehrsart tendenziell verbessert (ein Wechsel liefert mehr Information als kein Wechsel). Während die übrigen Fragen vom Interviewer vorgelesen wurden und er die Antworten eingab, wurden die Zielpersonen für die Beantwortung der SP-Experimente gebeten, sich selbst an den Laptop zu setzen. Selbstverständlich stand der Interviewer dabei für Rückfragen und Hilfestellung zur Verfügung. Abbildung 4-1: Beispielhaftes SP-Experiment in der Befragung Durchführung der Feldarbeit Aufgrund der hohen Komplexität und Bedeutung dieser Untersuchung wurde vor der eigentlichen Befragung ein Pretest durchgeführt. Hierfür wurden ausgewählte Interviewer beauftragt, insgesamt 10 Interviews mit relevanten Unternehmen durchzuführen. Die Interviewer erhielten dabei

88 86 neben den schriftlichen Informationen zur Befragung, zusätzlich einen Feedbackfragebogen, auf dem die Interviewer Probleme und Auffälligkeiten in der Befragung vermerken konnten. Gleichzeitig wurde hier ganz gezielt nach bestimmten als kritisch erachteten Stellen im Fragebogen gefragt (z.b. Sind die SP-Games im Fragebogen für die Zielperson relevant und verständlich? Falls nein, warum nicht? ). Durch die vorgezogene Erhebung der Test-Interviews konnten kleinere Verständnisprobleme und Schwierigkeiten bereits im Vorfeld identifiziert und behoben werden im Großen und Ganzen funktionierte der Fragebogen jedoch wie geplant. Das Feedback der Interviewer bestätigte, dass die Befragung zwar sehr anspruchsvoll und komplex war, die Fragen jedoch von den Zielpersonen in der Regel verstanden wurden und sinnvoll beantwortet werden konnten. Die Interviewdauer lag in der Regel zwischen 45 und 60 Minuten. Eine wesentliche Änderung, welche aus den Pretests hervorging, war die Einführung eines Berechnungsalgorithmus, der bestimmte fehlende Angaben beim alternativen Verkehrsmittel, ergänzte. Es stellte sich nämlich heraus, dass von den Befragten teilweise keine sinnvollen Angaben zu den relevanten Parametern (insbesondere Kosten und Dauer) für das alternative Verkehrsmittel gemacht werden konnten. Die Interviewer waren zwar gehalten, an dieser Stelle besonders hartnäckig nachzufragen, dennoch gelang es nicht in allen Fällen, eine sinnvolle Angabe des Befragten zu erhalten. Da dies unweigerlich zu unbrauchbaren SP Games führen würde, wurde eine komplexe Berechnungsgrundlage erstellt, mit deren Hilfe sinnvolle Werte errechnet und für das SP-Game genutzt werden konnten. Die Berechnung wurde dabei auf Basis der Entfernung, des Verkehrsmittels und des Transportgewichtes durchgeführt. Für Pünktlichkeit und Verspätung wurden typische Werte für die einzelnen Transportmöglichkeiten eingespielt. Insgesamt führte dies zu guten und relevanten Auswahlsituationen für die Befragten. Unabhängig vom Pretest wurden zu diesem Zeitpunkt nochmals inhaltliche Aspekte neu diskutiert (z.b. Abbildung der Standardabweichung bei der Pünktlichkeit im Fragebogen), weswegen es noch zu einigen Modifikationen im Fragebogenprogramm kam. Aufgrund der Modifikationen, können die Pretest-Interviews nicht für die Gesamtanalyse herangezogen werden. Der Pretest fand vom bis zum statt. Für die Durchführung anspruchsvoller Interviews wie im vorliegenden Fall, verfügt TNS Infratest über einen Spezialstab von 300 speziell für B2B-Interviews ausgebildeten Interviewern. Mit einer durchschnittlichen Stab-Zugehörigkeit von sieben Jahren und intensiven Schulungen verfügen die Interviewer über langjährige umfassende Erfahrungen in ihrer Tätigkeit. Für den Einsatz in diesem Projekt erhielten die Interviewer zudem eine ausführliche schriftliche Einweisung. Außerdem standen den Interviewern mehrere Ansprechpartner für Rückfragen zur Verfügung, welche sowohl bei der Feldsteuerung (insbes. für technische und organisatorische Fragen) als auch beim Projektleitungsteam (für inhaltliche Fragen und Rückmeldungen) angesiedelt waren. Diese Hotlines wurden auch insbesondere zur Klärung der Screeningfragen häufig genutzt, so dass Zweifelsfälle bei der Zielgruppenabgrenzung direkt beim oder kurz nach dem Screening- Interview geklärt werden konnten. Zur Unterstützung der Feldarbeit wurde den Interviewern ein Empfehlungsschreiben des BMVI zur Verfügung gestellt, was sich als sehr hilfreich erwies. Insgesamt wurden die Interviews von 118 verschiedenen Interviewern durchgeführt, was einerseits zu einer guten regionalen Verteilung führte und andererseits eine gute Betreuung der Interviewer ermöglichte. Im vorliegenden Fall wurden also durchschnittlich ca. 4 Interviews pro Interviewer durchgeführt.

89 87 Die eigentliche Feldarbeit konnte dann am beginnen und wurde 8 Wochen später am beendet. Aufgrund des späten Beginns und des engen Timings wurden zu Beginn bereits etwa Unternehmensadressen proportional zu den anvisierten Quoten an die Interviewer bereitgestellt. Nach etwa 5 Wochen wurde eine weitere Teil-Stichprobe mit ca Unternehmensadressen versandt. Da zu diesem Zeitpunkt erkennbar war, dass die Quoten für die Wirtschaftszweige schwer zu erreichen sein werden, wurde diese Teilstichprobe stark disproportional zu Gunsten der Quoten 3 und 4 angelegt. Wie die oben dargestellten Zahlen zeigten, gelang es nicht mehr die Quoten ganz auszugleichen. Ursache für die Schieflage war vor allem, dass das Screening stark überproportional Unternehmen aus den Quotenziffern 3 (Großhandel) und 4 (Speditionen) herausgefiltert hat. Bei Quotenziffer 3 fiel ein sehr hoher Anteil Unternehmen heraus, weil häufig Transporte überwiegend bis 100 km oder unter 2 Tonnen stattfanden. Darüber hinaus gab am Ende die Hälfte an, dass kein anderes VM als das genutzte hätte gewählt werden können. Gleiches gilt auch in abgeschwächter Form für Quotenziffer 4. Im Kontrast hierzu konnte das verarbeitende Gewerbe an dieser Stelle deutliche effizienter befragt werden, was sich auch in den Fallzahlen widerspiegelt. Darüber hinaus mussten aufgrund der Verzögerungen bei der Abstimmung des Fragebogens die Feldzeit relativ zügig durchgeführt werden. Aus diesem Grund fiel die erste verschickte Teilstichprobe größer aus als ursprünglich geplant. Nachdem die Strukturverzerrungen sichtbar wurden, konnte die zweite Teilstichprobe die Abweichungen jedoch nur noch unzureichend ausgleichen. Eine Schwierigkeit war in diesem Zusammenhang, dass zwischen Erstkontakt durch den Interviewer und durchgeführtem Interview oftmals einige Wochen lagen, weswegen die Quotensteuerung nicht so effizient eingesetzt werden konnte, wie sonst üblich. Um die Abweichung zu verringern wurde die Gesamtquote auf ca. n=500 übersteuert. Durch die nachträgliche Datenprüfung mussten jedoch einige Fälle entfernt werden, so dass am Ende n=474 zu Buche standen. Insgesamt wurden Unternehmen kontaktiert. Mit von den Unternehmen konnte ein vollständiges Screeninginterview durchgeführt werden. Bezogen auf die Gesamtzahl an kontaktierten Unternehmen ergibt sich somit eine Rücklaufquote von 7,8 %. Die Gründe, warum kein vollständiges Screening-Interview zu Stand kam, waren dabei vielfältig. Der Häufigste war hierbei, dass die Zielgruppenzugehörigkeit schon vor dem Screener verneint wurde, z.b. wenn Logistikentscheidungen gar nicht im Betrieb sondern in der Zentrale getroffen werden. Weiterhin wurde das Interview oft aus Zeitgründen oder aus Prinzip ( Wir geben generell keine Interviews ) abgelehnt Datenprüfung Ziel dieses Schrittes, war es einen sauberen und konsistenten Gesamtdatensatz zu generieren. Hierbei mussten zunächst die verschiedenen Datensätze, die getrennt vorlagen, zu einem integriert werden. Dies waren im Einzelnen: Daten der Screeninginterviews Daten der Hauptbefragung Daten aus der Stichprobendatei wie z.b. die Langversion des WZ-Codes Da der Fragebogen bereits bei der Filterführung und Eingabemaske stark auf konsistene Dateneingabe ausgerichtet war, gab es insgesamt wenig Korrekturbedarf an den Daten. Die Daten

90 88 wurden jedoch ausführlich auf Plausibilität geprüft und es gab einige Fälle, deren Eingaben zu extremen bzw. sehr unplausiblen Werten bei den SP-Games führten. Insgesamt bei 26 Interviews waren davon beide Transportfälle betroffen, so dass diese komplett aus dem Datensatz entfernt werden mussten. Bei weiteren 22 Fällen war ein Transportfall betroffen. Diese Fälle wurden im Datensatz belassen, der ungültige Transportfall wurde jedoch entfernt und ein entsprechendes Kennzeichen im Datensatz gesetzt. Darüber hinaus wurden folgende Modifikationen vorgenommen: - Diverse Zeitangaben, welche im Interview häufig im Format dd/hh/mm eingegeben wurden, wurden in Stunden mit Dezimalstellen umgerechnet, um diese für eine weitere Analyse leichter verwendbar zu machen. - Es wurde eine Variable gesetzt, die angibt, ob im SP-Game bestimmte Werte für das alternative Verkehrsmittel auf Basis der Befragten-Angaben eingespielt oder ob diese per Algorithmus abgeleitet wurden. - Bestimmte Daten, welche aus erhebungstechnischen Gründen in verschiedenen Variablen gespeichert wurden, wurden wieder zusammengeführt. Die so bereinigten Daten wurden in das Statistikprogramm SPSS eingelesen und ausführlich beschriftet, so dass eine Nutzung der Daten für den erfahrenen Anwender problemlos möglich ist.

91 5 Befragungsergebnisse Befragungsumfang Die Revelead- und Stated-Preference Interviews in den Betrieben vor Ort wurden im Zeitraum März bis Mai 2013 durchgeführt. Insgesamt konnten 474 Interviews erfolgreich abgeschlossen werden, wobei bei 452 Interviews (95,4%) zwei komplette Transportfälle und bei 22 Interviews (4,6%) ein kompletter Transportfall erfasst wurde. Insgesamt liegen somit 474 Interviews, 926 Transportfälle (RP) und simulierte Verkehrsmittelwahlentscheidungen (SP) für die Auswertung und anschließende Modellbildung vor. Die Interviewdauer liegt zwischen knapp 20 Minuten und etwa 9 Stunden, wobei im letzteren Falle das Interview zwischenzeitlich unterbrochen und erst einige Stunden später weitergeführt wurde. Die durchschnittliche Interviewdauer beträgt 42 Minuten, der Median 39 Minuten. Tabelle 5-1 zeigt die geplante Anzahl Interviews der Stichprobenanlage im Vergleich mit der tatsächlich durchgeführten Anzahl Interviews. Mit insgesamt 474 verwertbaren Interviews wurde die Sollzahl von geplanten 450 Interviews um 5% deutlich übertroffen. Tabelle 5-1 Vergleich der Interviewanzahlen Interviews geplant ca. durchgeführt Abweichung in % insgesamt % nach Wirtschaftszweigen - Bergbau, Gewinnung von Steinen und Erden % - Verarbeitendes Gewerbe % - Großhandel % - Speditionen % nach Beschäftigtenklassen - 5 bis 99 Mitarbeiter % bis 249 Mitarbeiter % und mehr Mitarbeiter % Bei Differenzierung nach Wirtschaftszweigen konnte Segment Bergbau, Gewinnung von Steinen und Erden genau eingehalten werden, Verarbeitendes Gewerbe ist mit +63% deutlich zu hoch, die beiden restlichen Segmente Großhandel und Speditionen sind mit -56% bzw. -35% deutlich zu niedrig vertreten. Trotz intensiver Stichproben-Aussteuerung im Verlauf der Hauptbefragung konnte die Vorgabe aus der Stichprobenanlage also nur ungenügend eingehal-

92 90 ten werden. Wesentlicher Grund hierfür ist der Filterprozess im telefonischen Screening, der stark überproportional die Wirtschaftszweige Großhandel und Speditionen belastet hat: Ein hoher Anteil der Betriebe im Großhandel war für die Befragung uninteressant, da überwiegend Transporte bis 100 Kilometer oder aber Transporte unter 2 Tonnen stattfanden. Von den verbliebenen Betrieben gab die Hälfte an, dass kein anderes Verkehrsmittel als das genutzte hätte gewählt werden können. Auch diese Betriebe wurden somit aussortiert und reduzierten dadurch den Pool der Großhandelsbetriebe. Bei den Speditionen gelten entsprechende Gründe, jedoch in abgeschwächter Form. Differenziert nach Beschäftigtenklassen wurden Kleinbetriebe bis 99 Mitarbeiter und Großbetriebe mit 250 und mehr Mitarbeiter um jeweils ca. 15% unterschritten, Mittelbetriebe mit 100 bis 249 Mitarbeiter um 38% überschritten. Diese Abweichungen erscheinen jedoch im akzeptablen Bereich. 5.2 Angaben zum Betrieb Insgesamt verfügen 68% der befragten Betriebe über eigene Nutzfahrzeuge und 61% der Betriebe über Nutzfahrzeuge mit einer zulässigen Nutzlast von mindestens 3,5 Tonnen. Die Zahl der Nutzfahrzeuge schwankt zwischen einem und Fahrzeugen, der Mittelwert liegt bei 27 bzw. 21 Fahrzeugen, der Median jeweils bei 5 Fahrzeugen. 19% der Betriebe verfügen bzw. nutzen einen Gleisanschluss, 6% einen Binnenwasseranschluss. 34% der Betriebe versenden Transporte, 15% empfangen Transporte, die restlichen 51% verfügen sowohl über Versand als auch Empfang. Das jährliche Versand- und Empfangsaufkommen liegt im Mittel bei 433 bzw. 328 Tsd. Tonnen, der Median beträgt 155 bzw. 110 Tsd. Tonnen. Das am häufigsten eingesetzte Verkehrsmittel ist mit weitem Abstand der konventionelle Verkehr mit dem Lkw, mit 99% im Versand bzw. 97% im Empfang setzt nahezu jeder Betrieb den Lkw für den Transport von Gütern ein. Zweithäufigstes Verkehrsmittel ist der unbegleitete kombinierte Verkehr mit der Bahn (17% bzw. 12%), gefolgt vom konventionellen Verkehr mit der Bahn (jeweils 11%) sowie dem konventionellen Verkehr mit dem Binnenschiff (7% bzw. 6%). Schlusslicht ist die Rollende Landstraße (5% bzw. 2%) sowie der kombinierte Verkehr mit dem Binnenschiff (jeweils 5%). Bei den Angaben zur Zuverlässigkeit, d.h. dem Anteil der verspäteten Transporte im Versand und Empfang, ist zu berücksichtigen, dass teilweise unplausible Anteile im Bereich von 50% bis 100% eingegeben wurden. Wertet man die Angaben dennoch aus, so sind zuverlässigste Verkehrsmittel der konventionelle Verkehr mit dem Binnenschiff sowie die Rollende Landstraße. Mit medianen Anteilen der verspäteten Transporte von jeweils 0% beim Binnenschiff sowie 0% bzw. 1% bei der RoLa können nahezu alle Transporte pünktlich beim Empfänger bereitgestellt werden. Nächstzuverlässigstes Verkehrsmittel ist der unbegleitete kombinierte Verkehr mit der Bahn, hier sind jeweils 2% der Transporte verspätet. Die restlichen Verkehrsmittel werden in etwa gleich eingestuft (Lkw 3% bzw. 5%, Bahn 2% bzw. 5%, UKV Binnenschiff 1% bzw. 7%), wobei teilweise größere unplausible Differenzen zwischen Versand und Empfang auftreten.

93 Transportfälle (RP) Knapp drei Viertel der erhobenen Transporte werden vom befragten Betrieb versendet, ein Viertel vom Betrieb empfangen. Tabelle 6-2 zeigt die Verteilung der erhobenen Transporte auf die genutzten Verkehrsmittel. Demzufolge dominiert der Lkw mit einem Anteil von 91,4% deutlich, gefolgt von Bahn mit 3,1%, UKV Bahn mit 2,5% sowie Binnenschiff mit 1,8%. Geringste Anteile weist der kombinierte Verkehr mit dem Binnenschiff (0,9%) sowie die Rollende Landstraße (0,3%) auf. Zu erwähnen ist hierbei, dass im telefonischen Screening die von den Betrieben eingesetzten Verkehrsmittel abgefragt wurden und bevorzugt diejenigen Betriebe um ein Hauptinterview gebeten wurden, welche Verkehre mit Bahn oder Binnenschiff durchführen. Trotz dieser Stichprobenoptimierung konnten jedoch nur relativ wenige Bahn- und Binnenschiffstransporte erhoben werden. Eine Analyse des alternativen Verkehrsmittels ergibt das sehr plausible Ergebnis, dass der Lkw- Verkehr sehr affin zur Bahn (sowohl konventionell als auch kombiniert) ist, zum Binnenschiff jedoch nur deutlich eingeschränkt. Bei den insgesamt 29 konventionellen Verkehren mit der Bahn handelt es sich bei einem Drittel um Ganzzugverkehre und bei zwei Dritteln um Einzelwagenverkehre. Tabelle 5-2 Verteilung der Transporte nach genutztem und alternativem Verkehrsmittel genutztes Verkehrsmittel alternatives Verkehrsmittel Verkehrsmittel Anzahl Transporte Anteil in % Anzahl Transporte Anteil in % Konventionell Lkw ,4% 63 6,8% Konventionell Bahn 29 3,1% ,5% Konventionell Binnenschiff 17 1,8% 23 2,5% UKV Bahn 23 2,5% ,0% Rollende Landstraße 3 0,3% ,0% UKV Binnenschiff 8 0,9% 39 4,2% Summe ,0% ,0% Bei 11% der Transporte (N = 100) handelt es sich um Seehafen-Hinterlandverkehre, bei 24% (N = 216) um Container-Transporte. Tabelle 5-3 zeigt die Verteilung der Transporte nach Gutarten sowie die medianen Bruttogewichte (in Tonnen) und Warenwertdichten (in Euro/Tonne). Häufigste Gutarten sind Metalle und Metallerzeugnisse (24,4%), Maschinen, Ausrüstungen (15,7%), Sonstige Produkte (11,9%), Nahrungs- und Futtermittel (9,9%) und Chemische Erzeugnisse (9,0%). Die restlichen Gutarten weisen Anteile von 4,3% bis 0,1% auf.

94 92 Tabelle 5-3 Verteilung der Transporte nach Gutarten. Mediane Bruttogewichte und Warenwertdichten nach Gutarten Anzahl Transporte Mediane Werte Gutart Absolut in % Bruttogewicht in t Warenwert in /t Land- und Forstwirtschaft 15 1,6% Kohle, Koks 1 0,1% Erze 1 0,1% Düngemittel 1 0,1% Steine und Erden 40 4,3% Nahrungs- und Futtermittel 92 9,9% Textilien, Leder, Lederwaren 20 2,2% Holzwaren, Papier, Druckerz ,8% Mineralölerzeugnisse 11 1,2% Chemische Erzeugnisse 83 9,0% Sonstige Mineralerzeugnisse 29 3,1% Metalle u. Metallerzeugnisse ,4% Maschinen, Ausrüstungen ,7% Fahrzeuge 7 0,8% Möbel, Schmuck, Musikinstr. 27 2,9% Sekundärrohstoffe, Abfälle 9 1,0% Sonstige Produkte ,9% Summe ,0% Schließt man die drei Gutarten mit nur jeweils einer Beobachtung aus, so schwanken die medianen Bruttogewichte zwischen 5 und 25 Tonnen. Dies erscheint plausibel, da der überwiegende Anteil der Transporte mit dem Lkw durchgeführt wurde. Die medianen Warenwertdichten schwanken zwischen 200 und Euro/Tonne. Auch hier zeigt sich ein plausibles Bild: Mit Abstand geringste Warenwertdichten weisen die Gutarten Steine und Erden sowie Sekundärrohstoffe, Abfälle auf, höchste Warenwertdichten treten in den hochwertigen Gutarten Maschinen, Ausrüstungen, Textilien, Leder, Lederwaren, Möbel, Schmuck, Musikinstrumente und Fahrzeuge auf. Bei besonderen Merkmalen des transportierten Guts (Mehrfachnennungen möglich) dominieren mit jeweils über 30% Anteil ist hochwertig, ist sperrig und ist eine Zusammenfassung ver-

95 93 schiedener Artikel. Bei 12% der Transporte handelt es sich um Gefahrguttransporte (brennbar, explosiv, giftig, ätzend, gewässerschädigend ). 16% der Transporte werden täglich durchgeführt, 22% mehrmals wöchentlich, 18% einmal wöchentlich, 12% in einem längeren regelmäßigen Abstand und 32% in unregelmäßigen Abständen (siehe Abbildung 5-1). Abbildung 5-1: Häufigkeit der Transporte 32% 16% 22% 12% 18% täglich mehrmals pro Woche wöchentlich regelmäßiger Abstand unregelmäßiger Abstand Bei 95% der Transporte ist die Ankunftszeit beim Empfänger vorgegeben, davon 36% im Stundenbereich, 51% an einem bestimmten Tag und 8% in einer bestimmten Woche. Lediglich bei 5% der Transporte ist keine Ankunftszeit vorgegeben. Die Dispositionsdauer, d.h. die Zeit zwischen Erteilung des Frachtauftrags und der frühestmöglichen Abholung der Sendung, verteilt sich jeweils zu einem Drittel auf weniger als ein Arbeitstag, mehr als ein Arbeitstag sowie mehr als zwei Arbeitstage (siehe Abbildung 5-2).

96 94 Abbildung 5-2: Dispositionsdauer 33% 33% 34% weinger als 1 Arbeitstag 1 Arbeitstag mehr als 2 Arbeitstag Insbesondere im konventionellen Bahn- und im Lkw-Verkehr werden Transportaufträge sehr kurzfristig geplant und in Auftrag gegeben. Beim Binnenschiff und im kombinierten Verkehr sind eher längerfristige und somit besser planbare Aufträge die Regel (siehe Tabelle 5-4). Tabelle 5-4 Dispositionsdauer nach Verkehrsmitteln (Anteile in %) Verkehrsmittel bis 1 Tag bis 2 Tage > 2 Tage Lkw 34,9 34,7 30,4 Bahn 32,1 32,1 35,7 Binnenschiff 0,0 18,8 81,3 UKV Bahn 14,3 19,0 66,7 RoLa 0,0 33,3 66,7 UKV BiSchi 25,0 25,0 50,0 Wenn die Aufträge kurzfristig disponiert werden, dann beträgt die durchschnittliche Dispositionsdauer i.d.r Stunden; bei zweitägigen Dispositionsdauern liegt sie um die 30 Stunden. Bei Dispositionsdauern von mehr als 2 Tagen liegt die Dispositionsdauer zwischen 6 und 18 Tage (siehe Tabelle 5-5).

97 95 Tabelle 5-5 Durchschnittliche Dispositionsdauer nach Verkehrsmitteln Stunden > 2 Tage (Tage) bis 1 Tag bis 2 Tage Lkw Bahn Binnenschiff UKV Bahn RoLa UKV BiSchi In 98,5% der Fälle konnte der Transport pünktlich beim Empfänger bereitgestellt werden, lediglich 1,5% der Transporte wurde also verspätet zugestellt. Als Auswirkungen einer verspäteten Zustellung wurde in über 50% der Fälle Erhöhter Logistikaufwand sowie Störungen bei der Warenannahme genannt. Produktionsausfall hat einen Anteil von 37%. Alle sonstigen Kategorien Es gab eine Strafzahlung, Kein Warenverkauf und Kein Folgeauftrag für den Spediteur haben Anteile zwischen 13% und 20%. In 15% der Fälle führen Verspätungen zu keinen besonderen Auswirkungen (siehe Abbildung 5-3). Abbildung 5-3: Auswirkungen einer Verspätung 15,80% 14,50% 13,30% 36,50% 20,00% 51,70% 57,60% Es gab eine Strafzahlung Erhöhter Logistikaufwand Kein Warenverkauf Keine Auswirkungen Störungen bei der Warenannahme Produktionsausfall Kein Folgeauftrag für den Transporteur Sicherheitspuffer in der Transportabwicklung werden in knapp drei Viertel der Fälle eingeplant um die Auswirkungen von Verspätungen zu minimieren. Verkehrsträgerübergreifend werden Pufferzeiten um die 20% der Reisezeit in die Transportzeiten berücksichtigt (siehe Tabelle 5-6).

98 96 Tabelle 5-6 Pufferzeiten nach Verkehrsmitteln Verkehrsträger mittlere Pufferzeit in Minuten mittlere Reisezeit in Minuten Anteil an Reisezeit in % Lkw % Bahn % Binnenschiff % UKV Bahn % RoLa % UKV BiSchi % 5.4 Angebotseigenschaften (RP) Für eine Gegenüberstellung der Angebotseigenschaften der genutzten Verkehrsmittel wurden zur Vermeidung von Verzerrungen offensichtliche Ausreißer aus der Analyse ausgeschlossen und mediane Kenngrößen gebildet. Tabelle 5-7 zeigt die resultierenden Werte.

99 97 Tabelle 5-7 Angebotseigenschaften der genutzten Verkehrsmittel (mediane Werte) Konv. Lkw Konv. Bahn Konv. BiSchiff UKV Bahn RoLa UKV BiSchiff Bruttogewicht in Tonnen Warenwert in Tsd. Euro Warenwert in Euro/Tonne Transportentfernung in km Transportkosten in Euro Transportkosten in Cent/Tkm Transportzeit in Stunden Transportgeschwindigkeit in km/h Transportzeitschwankung der pünktlichen Transporte in Stunden Pünktlichkeit in Prozent Mittlere Verspätung der verspäteten Transporte in Stunden Das Bruttogewicht beinhaltet das Gewicht der Güter inkl. Folien, Verpackung, Palette. Nicht im Bruttogewicht enthalten ist das Eigengewicht der Wechselbehälter und Container sowie bei der Rollenden Landstraße das Eigengewicht des Lkw. Kleinste Bruttogewichte mit 10 bzw. 11 Tonnen weisen die Rollende Landstraße und der konventionelle Verkehr mit dem Lkw aus, gefolgt von UKV Bahn (20 Tonnen) und Konventionell Bahn (50 Tonnen). Naturgemäß höchste Bruttogewichte liegen beim Binnenschiff vor (116 Tonnen bzw Tonnen). Der mediane Warenwert schwankt zwischen 25 und 80 Tsd. Euro, die Warenwertdichte zwischen 400 und Euro/Tonne. Niedrigste Warenwertdichten liegen bei Binnenschiff und Konventionell Bahn, höchste bei der Rola sowie Konventionell Lkw und UKV Bahn.

100 98 Die mediane Transportentfernung schwankt bei den konventionellen Verkehren zwischen 400 und 462 Kilometer, bei den kombinierten Verkehren zwischen 500 und Kilometer. Kombinierte Verkehre weisen somit deutlich höhere Transportweiten auf und finden praktisch erst ab Entfernungen von 500 Kilometer statt. Die absoluten Transportkosten schwanken aufgrund der unterschiedlichen Sendungsgrößen und Transportentfernungen naturgemäß beträchtlich (550 Euro bis Euro). Umgerechnet auf die Tonnenkilometer ergeben sich Kostensätze von 2 bis 13 Cent/tkm. Mit Abstand geringste Kostensätze weist der konventionelle Verkehr mit dem Binnenschiff auf (2 Cent/tkm), Bahn und UKV Binnenschiff liegen mit 7 bzw. 6 Cent/tkm im Mittelfeld, höchste Kostensätze liegen bei RoLa (17 Cent/tkm) und dem konventionellen Verkehr mit dem Lkw (13 Cent/tkm) vor. Die absolute Transportzeit schwankt aufgrund der Abhängigkeit zur Transportentfernung wiederum beträchtlich, umgerechnet auf die Transportgeschwindigkeit ergibt sich ein plausibles Bild: Am schnellsten ist der Lkw-Verkehr mit medianen 53 km/h, gefolgt von der Bahn mit 9 bis 17 km/h. Schlusslicht bildet das Binnenschiff mit 4 bis 6 km/h. Die Transportzeiten der pünktlichen Transporte schwanken zwischen 2 und 30 Stunden, wobei der Lkw die geringsten Schwankungen aufweist, gefolgt von der Bahn und dem Binnenschiff. Der Anteil der pünktlichen Transporte liegt zwischen 91 und 100 Prozent. Am pünktlichsten sind die RoLa (100 %) sowie der konventionelle Verkehr mit Binnenschiff und Lkw (99 % bzw. 97%). Am unpünktlichsten gelten der konventionelle Verkehr mit der Bahn (91 %) sowie UKV Bahn und Binnenschiff (jeweils 95%). Die mittlere Verspätung der verspäteten Transporte liegt bei 2 bis 24 Stunden. Während bei Lkw und UKV Bahn die Verspätung im Stundenbereich liegt (2 bzw. 3 Stunden), beträgt sie beim Binnenschiff einen halben Tag und bei konventionell Bahn sowie RoLa gleich einen ganzen Tag. Bei den kombinierten Verkehren mit Bahn und Binnenschiff wurde zusätzlich auch die Aufteilung der Entfernungen, Kosten und Zeiten auf die Vor-, Haupt- und Nachläufe abgefragt. Tabelle 5-8 zeigt die resultierenden medianen Kennwerte. Bei UKV Bahn und UKV Schiff zeigt sich ein ähnliches Bild: Auf Vor- und Nachläufe entfallen 5% bis 6% der Transportentfernung sowie 4% bis 6% der Transportzeit, aufgrund der im Vergleich zum Hauptlauf deutlich höheren Transportkosten machen die Vor- und Nachlaufkosten jedoch 18% bzw. 27% der Gesamtkosten aus. Bei der Rollenden Landstraße ist zu berücksichtigen, dass lediglich 3 Beobachtungen vorliegen und die Werte teilweise deutlich von den medianen Gesamtwerten abweichen. Glaubt man den Angaben, so entfallen auf Vor- und Nachlauf 36% der Transportentfernung, 39% der Transportkosten sowie 67% der Transportzeit. Detailliertere Befragungsergebnisse sind der ANLAGE 2 zu entnehmen.

101 99 Tabelle 5-8 Aufteilung auf Vor-, Haupt- und Nachläufe (mediane Werte) Transportentfernung in km - davon Vor-/Nachlauf - davon Hauptlauf Transportkosten in Euro - davon Vor-/Nachlauf - davon Hauptlauf Transportzeit in Stunden - davon Vor-/Nachlauf - davon Hauptlauf UKV Bahn 685 (100%) 40 (6%) 645 (94%) 920 (100%) 170 (18%) 750 (82%) 48 (100%) 2 (4%) 46 (96%) UKV BiSchiff 475 (100%) 45 (5%) 430 (95%) (100%) (27%) (73%) 229 (100%) 13 (6%) 216 (94%) 5.5 Experimente (SP) Insgesamt wurden im Rahmen der SP-Games simulierte Verkehrsmittelwahlentscheidungen abgefragt, wobei jeweils unter drei Alternativen gewählt werden musste: - Genutztes Verkehrsmittel, unverändert - Genutztes Verkehrsmittel, Eigenschaften variiert - Alternatives Verkehrsmittel, Eigenschaften variiert Falls auf das alternative Verkehrsmittel gewechselt wurde, musste zusätzlich zwischen den zwei Varianten des genutzten Verkehrsmittels entschieden werden. Auf diese Weise wurde jeweils sowohl die intramodale als auch intermodale Verkehrsmittelwahl abgefragt. In den SP-Games wurde in 61,5% der Fälle das genutzte Verkehrsmittel unverändert beibehalten, in 26,9% der Fälle wurde intramodal auf das variierte genutzte Verkehrsmittel gewechselt und in 11,6% der Fällte wurde intermodal auf das alternative Verkehrsmittel gewechselt.

102 100 6 Modellbildung und - validierung In diesem Kapitel erfolgt die Bildung eines ökonometrischen Verhaltensmodells zur Transportmittelwahl im Güterverkehr, welches künftig im Rahmen der BVWP für Verlagerungsrechnungen eingesetzt werden kann. Des Weiteren lassen sich aus dem Modell monetäre Wertsätze für Veränderungen der Zeit und Zuverlässigkeit ableiten. Diese Wertsätze können Grundlage für Bewertungen im Rahmen der BVWP sein. Inhaltlich gliedert sich das Kapitel in die Arbeitsschritte: Generelle Vorgehensweise Segmentierung des Modells Schätzung der Modellparameter Modellvalidierung Sonderfall Kohle und Koks, Erze sowie Mineralölerzeugnisse Die Ableitung der monetären Wertsätze ist Gegenstand des nachfolgenden Kapitels. 6.1 Generelle Vorgehensweise Grundlage des Verhaltensmodells sind die in den CAPI-Interviews (vgl. Kapitel 4) erhobenen empirischen Daten zum Verkehrsmittelwahlverhalten. Dabei handelt es sich um insgesamt 474 Interviews mit über 30 Tsd. intramodalen und intermodalen Wahlentscheidungen. Ergänzt wird diese Datenbasis um 151 Interviews, die im Rahmen des vom BMWi geförderten Forschungsvorhabens Evalinfra erhoben wurden. Insgesamt stehen somit für die Modellbildung mehr als 600 Interviews zur Verfügung. Wesentliche Einflussgrößen des Verhaltensmodells sind die generischen 18 Variablen Transportpreis (in Euro), Transportzeit (in Minuten) und Zuverlässigkeit, wobei letztere durch die beiden Kriterien Pünktlichkeit (Anteil der pünktlichen Transporte in Prozent) sowie Verspätungsumfang (Verspätung der verspäteten Transporte in Minuten) gemessen wird. Sämtliche generischen Variablen wurden in der CAPI-Befragung in genau dieser Definition abgefragt und können damit direkt übernommen werden, kritische Umrechnungen sind nicht notwendig. Die Vorgehensweise, wie die Variablen Transportpreis(kosten), Transportzeit und Zuverlässigkeit für die Modellanwendung zu entwickeln sind, erfolgt in den Kapiteln Neben den generischen Variablen werden weitere spezifische Variablen sofern plausibel und signifikant in das Modell übernommen. 18 Generische Variablen sind für alle Transportmittelalternativen definiert, spezifische Variablen nur für bestimmte Alternativen.

103 Segmentierung des Modells Aufgabe der Segmentierung ist die Bildung möglichst verhaltenshomogener Gruppen sowie die Abgrenzung relevanter Marktsegmente. Für jedes Modellsegment wird ein eigenständiges Verhaltensmodell geschätzt. In der Segmentierung sind unterschiedliche, zum Teil konträre, Anforderungen zu berücksichtigen: Einerseits sollen alle wesentlichen relevanten Marktsegmente abgegrenzt und möglichst verhaltenshomogene Gruppen gebildet werden. Andererseits verringert jede Segmentation den Stichprobenumfang und begrenzt damit die Anzahl der abgrenzbaren Segmente. Zudem sollten die Segmente so gebildet werden, dass Unstetigkeitsstellen an den Segmentgrenzen möglichst vermieden werden. Für die Segmentation wurde ein vereinfachtes Logit-Modell verwendet, dass neben den Alternativen-spezifischen Konstanten lediglich die generischen Variablen in logarithmierter Form beinhaltet. Auf diese Weise war es möglich, eine Vielzahl von Segmenten zu prüfen und als Ergebnis der Schätzung weiter zu verfeinern bzw. zu vergröbern. Nach Festlegung der Segmentation kann das Modell dann weiter ausgebaut und verfeinert werden. Das Ergebnis der Segmentation ist in Tabelle 6-1 dargestellt. Insgesamt wurden 10 Modellsegmente gebildet, der Stichprobenumfang schwankt dabei zwischen 272 und Beobachtungen. Segmente 1 und 2 beinhalten den maritimen und kontinentalen KV, Segment 3 Partiegrößen mit 100 Tonnen und mehr, bei denen überwiegend Bahn und Binnenschiff in Konkurrenz stehen. Die übrigen Segmente beinhalten Partiegrößen bis 100 Tonnen und sind nach zusammengefassten Gutarten differenziert.

104 102 Tabelle 6-1: Modellsegmente Aufgrund unzureichender Stichproben konnte kein Segment für die Massengutbereiche Kohle, Koks und Erze gebildet werden. Hier kann wahlweise Segment 3 als Ersatz dienen oder aber ein aggregiert geschätztes Modell (vgl. Abschnitt 8.4). 6.3 Schätzung der Modellparameter Für jedes der zehn Segmente wurde ein eigenständiges Logit-Modell geschätzt, welches Alternativen-spezifische Konstanten BoxCox-transformierte generische Variablen sowie weitere spezifische Strukturvariablen beinhaltet. Dabei werden folgende Transportalternativen berücksichtigt: Konventionell per Lkw Konventionell per Bahn Konventionell per Binnenschiff Unbegleiteter kombinierter Verkehr mit der Bahn (UKV Bahn) Begleiteter kombinierter Verkehr (Rollende Landstraße, RoLa) Unbegleiteter kombinierter Verkehr mit dem Binnenschiff (UKV Schiff).

105 Modellformulierung Formal kann das Verhaltensmodell wie folgt beschrieben werden (die stochastische Zufallskomponente wurde der Einfachheit halber weggelassen): U i i C BC( Ci, C ) BC( Ti, T ) Pi BC( V T P V i, V ) j i, j X i, j mit U i i C i T i P i V i BC,, C T V,,,, C T P V i, j X i, j = Nutzen (Utility) von Transportalternative i = Konstante für Alternative i (Alternative Specific Constant, ASC) = Transportkosten (bzw. preis) von Alternative i in Euro = Transportzeit von Alternative i in Minuten = Pünktlichkeit von Alternative i in Prozent = Verspätungsumfang von Alternative i in Minuten (falls verspätet) = BoxCox-Transformation = Parameter für die BoxCox-Transformation = Gewichtungsparameter = Spezifische j-te Variable von Alternative i Für die Auswahlwahrscheinlichkeiten (Marktanteile) p i der Transportalternativen gilt dann: p i exp( U ) j exp( U ) i j BoxCox-Transformation Aus der Modellformulierung lässt sich ableiten, dass für Einflussgrößen, die linear d.h. ohne jede Transformation in die Nutzenfunktion einfließen, die Nachfragereaktionen der Endkunden direkt proportional zur absoluten Höhe der jeweiligen Einflussgröße sind. Diese Abhängigkeit der Nachfragereaktionen (direkten Elastizitäten) von der absoluten Höhe der jeweiligen Einflussgröße erscheint zunächst plausibel, da eine z.b. zehnprozentige Erhöhung des Transportpreises absolut umso höher ausfällt, je höher der Ausgangspreis ist. Fraglich erscheint jedoch, ob die Abhängigkeit wirklich direkt proportional ist, d.h. bei einem z.b. zehnfachen Transportpreis auch um den Faktor 10 stärker. Problematisch erscheint dies insbesondere bei Einflussgrößen mit großem Wertebereich, also für Transportpreise, -zeiten und Verspätungen. Eine Lösungsmöglichkeit bestünde darin, die Modelle nach z.b. Transportweiten und Partiegrößen zu segmentieren. Dies hätte jedoch den Nachteil verkleinerter Datensegmente sowie insbesondere auch Unstetigkeiten an den Segmentgrenzen. Besser ist es deshalb, auf eine solche Segmentation zu verzichten und stattdessen die Einflussgrößen nichtlinear zu transformieren.

106 104 Die generischen Variablen Preise, Zeiten und Verspätungen wurden deshalb wie folgt BoxCoxtransformiert: x 1 für 0 1 BC( x, ) log( x) für 0 Im Gegensatz zu den sonstigen Modellparametern können die Parameter für die BoxCox- Transformation nicht direkt geschätzt werden. Stattdessen werden die Parameter in einem externen Loop variiert, jeweils ein Modell geschätzt und dann diejenige Kombination mit bester Modellgüte gewählt Spezifische Variablen In Ergänzung zu den generischen Variablen wurden eine Reihe weiterer spezifischer Variablen geprüft und ggf. als erklärende Größen in das Modell übernommen. Spezifische Variablen sind dabei nur für bestimmte Alternativen definiert. Folgende Variablen wurden geprüft: Verfügbarkeit eines Gleisanschlusses: Alternative Bahn, 0=nein, 1=ja. Dabei wird zwischen Gleisanschluss beim befragten Betrieb (Gleisanschluss B) und zwischen Gleisanschluss beim Partnerbetrieb (Gleisanschluss P) unterschieden. Verfügbarkeit eines Binnenwasseranschlusses: Alternative Binnenschiff, 0=nein, 1=ja. Dabei wird zwischen Anschluss beim befragten Betrieb (Binnenanschluss B) und zwischen Anschluss beim Partnerbetrieb (Binnenanschluss P) unterschieden. Warenwert: Alternative Lkw, Euro in Tonnen. Häufigkeit des Transports: Alternative Lkw, Anzahl Fahrten pro Woche. Transportentfernung: Alternative Lkw, in Kilometer. Just in Time (JiT): Alternative Lkw, 0=nein, 1=ja. Just in Time bedeutet dabei, dass der Transport in einem bestimmten Stundenbereich oder aber an einem bestimmten Tag beim Empfänger eintreffen muss Hierarchisches Modell (Nested Logit) Das Logit-Modell hat die Eigenschaft konstanter Kreuzelastizitäten, d.h. Nachfrageänderungen einer Alternative wirken sich stets proportional zu den bestehenden Marktanteilen auf die übrigen Alternativen aus. 19 Diese Eigenschaft kann jedoch durch die Formulierung hierarchischer Modelle (Nested Logit) vermieden werden. Dabei werden zusammengesetzte Alternativen (Gruppen) gebildet und mit einem zusätzlichen Schätzparameter theta versehen. 20 Kreuzelastizitäten inner- 19 Diese Eigenschaft des Logit-Modells wird in der Literatur als IIA-Eigenschaft (Independence from Irrelevant Alternatives) bezeichnet. 20 Für die Akzeptanz des hierarchischen Modells muss 0 theta 1 gelten. Für theta=0 ist die hierarchische Gruppe vollständig gekapselt, d.h. es gibt keine Wechselwirkungen zu Alternativen außerhalb der Gruppe. theta=1 entspricht dem nicht-hierarchischen Fall.

107 105 halb einer Gruppe sind dabei nach wie vor identisch, Kreuzelastizitäten und damit Wechselwirkungen zu Alternativen außerhalb der Gruppe sind jedoch um den Faktor theta verringert. Im Zuge der Modellbildung wurden verschiedene mögliche hierarchische Strukturen getestet. Am signifikantesten hat sich die in Abbildung 6-1 dargestellte Struktur 21 erwiesen, bei der intramodale Wahlentscheidungen innerhalb einer Verkehrsart gekapselt sind. Dies bedeutet, dass Wechselwirkungen zwischen Alternativen verschiedener Verkehrsarten (intermodale Entscheidungen) i.d.r. geringer ausfallen als Wechselwirkungen zwischen Alternativen der gleichen Verkehrsart (intramodale Entscheidungen). Schätzparameter theta bezeichnet genau diesen Unterschied, d.h. intermodale Reaktionen sind um den Faktor theta schwächer als intramodale Reaktionen. Abbildung 6-1: Hierarchische Struktur des Modells Gesamter Güterverkehr Bahn Lkw Binnenschiff Alternative A Alternative B Alternative A Alternative B Alternative A Alternative B Ergebnis der Modellbildung Das Ergebnis der Modellbildung ist in Tabelle 6-2 dargestellt. In allen 10 Segmenten konnte ein eigenständiges hierarchisches Modell erfolgreich geschätzt werden. Erläuterung zu den Modellen: Im obersten Block ist die Stichprobengröße, der Log-Likelihood-Wert (LL), welcher die Wahrscheinlichkeit für das beobachtete Stichprobenergebnis wiedergibt sowie der Likelihood-Ratio-Index Rho 2 (0) (Modellgüte) bezogen auf das Nullmodell ausgewiesen. Konstanten (Alternative Specific Constants) werden nicht ausgewiesen, da diese im Gegensatz zu den sonstigen Parametern durch die Stichprobe verzerrt sind und im Zuge der Modellkalibrierung relationsspezifisch neu ermittelt werden. λ C, λ T und λ V bezeichnen die Parameter für die BoxCox-Transformation von Preisen, Zeiten und Verspätungen. In allen Modellsegmenten hat sich die BoxCox-Transformation als hochgradig signifikant erwiesen und zu deutlich höheren Modellgüten geführt. 21 Der Übersichtlichkeit halber wurde in der Darstellung bei Bahn und Binnenschiff nicht zwischen konventionellen und kombinierten Verkehren unterschieden.

108 106 theta bezeichnet den Schätzparameter für die hierarchische Struktur des Modells, d.h. die Kapselung der intramodalen Entscheidungen. Intermodale Wechselwirkungen sind um den Faktor theta schwächer als intramodale Wechselwirkungen. In allen Modellsegmenten konnte ein signifikanter Unterschied zwischen intermodalen und intramodalen Wechselwirkungen nachgewiesen werden. Der Block Generische Variablen beinhaltet die vier wesentlichen Entscheidungskriterien Transportpreis, Transportzeit, Pünktlichkeit und Verspätung. Alle Parameter haben das korrekte Vorzeichen und sind statistisch signifikant. Zusätzlich zu den geschätzten Modellparametern sind die T-Werte in Klammern ausgewiesen. Der Block Spezifische Variablen beinhaltet weitere erklärende Variablen, in Klammern sind wiederum die T-Werte ausgewiesen: Gleisanschluss B, Gleisanschluss P: Die Verfügbarkeit eines Gleisanschlusses begünstigt die Wahl der Bahn. Binnenanschluss B, Binnenanschluss P: Die Verfügbarkeit eines Binnenwasseranschlusses begünstigt die Wahl des Binnenschiffs. Warenwert: Höhere Warenwerte begünstigen in den Segmenten 1, 3, 5 und 10 die Wahl des Lkw. Häufigkeit des Transports: Die Häufigkeit des Transports begünstigt in 6 der 10 Segmente die Wahl des Lkw. Transportentfernung: Höhere Transportentfernungen begünstigen in den Segmenten 2 und 5 die Wahl von Bahn und Binnenschiff. In Segment 4 Landwirtschaftliche Erzeugnisse, Nahrungs- und Futtermittel ergibt sich ein Plus für den Lkw. Dies liegt vermutlich daran, dass es sich bei diesem Segment überwiegend um verderbliche Güter handelt, die über weite Transportentfernungen per Lkw besser abgefahren werden können (temperaturgeführt, schneller als Bahn und Binnenschiff). Just in Time: Just in Time-Transporte, d.h. Transporte die in einem bestimmten Stundenbereich oder aber an einem bestimmten Tag beim Empfänger eintreffen müssen, begünstigen die Wahl des Lkw.

109 107 Tabelle 6-2: Ergebnis der Modellbildung

110 Modellvalidierung Wie in den vorangegangenen Abschnitten erläutert wurde die Modellbildung einer umfangreichen Qualitätssicherung unterzogen. Dies beinhaltet insbesondere: Prüfung der Modellgüte (Log-Likelihood-Wert, Gütemaß Rho 2 (0)). Prüfung der Vorzeichen sowie der Signifikanz (T-Werte) der Modellparameter. Prüfung, inwieweit die erklärenden Variablen nichtlinearen Einfluss in der Nutzenfunktion haben (BoxCox-Transformation von bestimmten Variablen). Prüfung, inwieweit nicht-konstante Kreuzelastizitäten vorliegen und deshalb hierarchische Modelle (Nested Logit-Modelle) zu formulieren sind. Zusätzliche Qualitätssicherungsmaßnahmen beinhalten: Ableitung von direkten Elastizitäten und Prüfung der Sensitivität des Modells. Prüfung anhand ausgewählter Relationen, inwieweit die per Modell ermittelten Marktanteile mit den tatsächlichen Marktanteilen übereinstimmen. Diese zusätzlichen Qualitätssicherungsmaßnahmen werden nachfolgend dokumentiert Direkte Elastizitäten Zur Überprüfung und Einschätzung der Sensitivität des Verhaltensmodells auf Änderungen der Einflussgrößen können aus der Modellbeschreibung direkte Elastizitäten 22 abgeleitet werden. Formell gilt: mit x p U = Direkte Elastizität p x x p U x ( 1 p) x = Wert der Einflussgröße der Alternative = Marktanteil der Alternative = Nutzenfunktion Je nach Variablentransformation ergeben sich somit die in Tabelle 6-3 dargestellten Formeln für die Berechnung der Elastizitäten. Daraus wird deutlich, dass in allen drei Fällen die direkte Elastizität proportional vom Gewichtungsparameter β und dem Marktanteil (1-p) der Wettbewerber abhängt. Im linearen und BoxCox-transformierten Fall ist die Elastizität zusätzlich proportional zur Höhe x bzw. x λ der Einflussgröße. Elastizitäten sind somit nicht konstant, sondern insbesondere vom Marktanteil p der Alternative abhängig: Je größer der eigene Marktanteil, desto kleiner die Elastizität und umgekehrt Eine direkte Preiselastizität von z.b. -0,7 bedeutet, dass bei einer Erhöhung des Transportpreises um 10% die Nachfrage und damit der Marktanteil der betroffenen Alternative um 7% zurück geht. 23 Zusätzlich gelten Elastizitäten im streng mathematischen Sinne nur für infinitesimal kleine Änderungen der Einflussgröße.

111 109 Aufgrund der hierarchischen Struktur des Logit-Modells gelten die in Tabelle 6-3 ausgewiesenen Elastizitäten nur für intramodale Verlagerungen. Für intermodale Verlagerungen ist die Elastizität zusätzlich mit dem Modellparameter theta (vgl. Abschnitte Hierarchisches Modell (Nested Logit) und 6.3.5) zu multiplizieren. Tabelle 6-3: Formeln zur Berechnung der direkten Elastizitäten Variablentransformation Nutzenfunktion Direkte Elastizität Linear, keine Transformation BoxCox mit Parameter 0 < λ 1 Logarithmisch... x... x log( x)... x ( 1 p) x ( 1 p) ( 1 p) Um für die einzelnen Modellsegmente direkte Elastizitäten ableiten zu können, sind Annahmen zur Höhe der Einflussgrößen sowie zum Marktanteil zu treffen. Hierzu wurde wie folgt vorgegangen: Für die Höhe der Einflussgrößen wurden mediane Werte aus der Befragung ermittelt. Man erhält damit je Segment jeweils einen typischen Transport (vgl. Tabelle 6-4). Marktanteile wurden ebenfalls aus der Befragung übernommen. Dabei ist zu beachten, dass die Befragung nicht repräsentativ ist und die Marktanteile deshalb von tatsächlichen Marktanteilen abweichen können. Die resultierenden Elastizitäten sind deshalb nicht im Sinne echter Werte, sondern im Sinne von Bandbreiten zu verstehen. Das Ergebnis der Berechnungen ist in Tabelle 6-5 dargestellt. Sehr hohe Elastizitäten mit zum Teil absoluten Werten deutlich über Eins weisen der Transportpreis und die Pünktlichkeit auf. Transportpreise bzw. kosten und Zuverlässigkeit (in diesem Falle Pünktlichkeit) sind somit von besonderer Bedeutung für die verladende und transportierende Wirtschaft. Dies deckt sich auch mit dem Ergebnis früherer Untersuchungen und sonstiger Studien. Sehr viel geringere Elastizitäten weisen die Transportzeit und der Verspätungsumfang der verspäteten Transporte auf, hier werden nur selten absolute Werte über Eins erreicht. Für die Akteure im Güterverkehr ist es also nicht so entscheidend, ob ein Transport etwas schneller oder aber mit etwas geringerem Verspätungsumfang im Falle einer Verspätung ankommt, stattdessen spielen der Transportpreis und die Zuverlässigkeit (Pünktlichkeit) eine wesentlich größere Rolle.

112 110 Tabelle 6-4: Typische Transporte (mediane Werte aus der Befragung)

113 111 Tabelle 6-5: Direkte Elastizitäten

114 Validierung der Marktanteile an der Situation des Jahres 2010 Die Arbeiten an diesem Schritt sind noch nicht abgeschlossen. Insbesondere die Kalibrierung im Segment kontinentaler KV ist noch nicht abgeschlossen. 6.5 Sonderfall Kohle und Koks, Erze sowie Mineralölerzeugnisse Wie in Abschnitt 6.2 erläutert konnte für die Massengutbereiche Kohle, Koks und Erze aufgrund unzureichender Stichprobe kein eigenes Modell gebildet werden. Hier kann wahlweise Segment 3 als Ersatz dienen oder aber ein aggregiert geschätztes Modell, bei dem aggregierten jährlichen Mengen durchschnittliche Kosten- und Zeitsätze gegenübergestellt werden. Aufgrund des im Vergleich zu den anderen Segmenten relativ geringen Befragungsumfangs (272 Beobachtungen) wurde zusätzlich auch für Mineralölerzeugnisse ein aggregiertes Modell geschätzt. Die Aufbereitung der Mengen und durchschnittlichen Kosten- und Zeitsätze basiert auf den in der Verkehrsprognose 2030 für das Analysejahr 2010 erarbeiteten Daten. Jahresmengen können direkt aus der Verkehrsmatrix 2010 übernommen werden, Kosten- und Zeitsätze sind entsprechend zu mitteln. Als Ergebnis liegen für das Jahr 2010 vor: Aufkommen in Tonnen Durchschnittliche Transportkosten (in Euro pro Transport), Durchschnittliche Transportzeiten (in Minuten). Die Daten gliedern sich jeweils nach Quellzelle und Zielzelle Gutart (Kohle und Koks, Erze, Mineralölerzeugnisse) Alternative (Lkw, Bahn, Binnenschiff). Da Erze nur auf sehr wenigen Transportrelationen abgefahren werden, wurden für die Modellbildung Kohle, Koks und Mineralölerzeugnisse zusammengefasst. Es wurde also jeweils ein aggregiertes Modell für Kohle, Koks, Erze und Mineralölerzeugnisse gebildet. Die Modellspezifikation entspricht weitgehend derjenigen der disaggregiert geschätzten Modelle. Unterschiede sind: Da es sich nur um intermodale Transportentscheidungen handelt, entfällt Parameter theta bzw. ist auf den Wert 1 zu setzen. Nur die generischen Variablen Transportpreis und Transportzeit sind im Modell enthalten, Pünktlichkeit und Verspätung entfallen. Spezifische Variablen sind nicht enthalten Mineralölerzeugnisse Das Ergebnis der Modellbildung ist in Tabelle 6-6 dargestellt, zusätzlich sind zum Vergleich auch die Parameter des disaggregierten Modells mit ausgewiesen. Sowohl Preis als auch Zeit haben jeweils das korrekte Vorzeichen, die Transportzeit ist im Gegensatz zum Transportpreis jeweils nur schwach signifikant.

115 113 Beim Vergleich der Gewichtungsparameter von Preis und Zeit ist der unterschiedliche Wert des Parameters theta zu berücksichtigen. So sind beim disaggregierten Modell die Gewichtungsparameter mit theta zu multiplizieren. Man enthält dann für den Preis einen Wert von -0,00247 und für die Zeit einen Wert von -0, Die Vergleichswerte des aggregierten Modells lauten -0, und -0,321900, es ergibt sich somit eine sehr gute Übereinstimmung der Modelle. Damit kann das disaggregiert geschätzte Modell für Mineralölerzeugnisse als ausreichend valide angesehen und dem aggregiert geschätzten Modell vorgezogen werden. Tabelle 6-6: Aggregiertes Modell für Mineralölerzeugnisse Disaggregiert Aggregiert Einheit Alternative Mineralölerz. Parameter Mineralölerz. Parameter Beobachtungen Log-Likelihood (LL) Rho 2 (0) ,7 0, ,8 0,1548 λ C λ T 1,0 0,0 1,0 0,0 theta 0,3965 (3,1) 1,0000 Generische Variablen Transportpreis Euro alle -0, (-4,1) -0, (-3,6) Transportzeit Minuten alle -0, (-1,5) -0, (-1,2) Kohle, Koks, Erze Für die Massengutbereiche Kohle, Koks und Erze konnte kein signifikanter Einfluss der Transportzeit nachgewiesen werden, lediglich der Transportpreis erwies sich als schwach signifkant. 24 Zu berücksichtigen ist dabei, dass diese Massengutbereiche weitestgehend zentral verkauft werden in der Regel langfristige Verträge abgeschlossen werden und sich das Aufkommen auf nur wenige Transportrelationen konzentriert. Die resultierenden Modellparameter sind in Tabelle 6-7 ausgewiesen. 24 Dies entspricht den Ergebnissen vorangegangener Untersuchungen.

116 114 Tabelle 6-7: Aggregiertes Modell für Kohle, Koks und Erze Einheit Alternative Aggregiert Kohle, Koks, Erze Parameter Beobachtungen Log-Likelihood (LL) Rho 2 (0) ,8 0,2270 λ C 0,0 Generische Variablen Transportpreis Euro alle -0, (-1,4) Für die Ableitung von direkten Preiselastizitäten wurden aus der Analysematrix 2010 der Verkehrsprognose 2030 Marktanteile ausgewertet und zugrunde gelegt. Es ergeben sich somit gemäß Tabelle 6-8 direkte Preiselastizitäten im Bereich von -0,264 bis -0,440. Insgesamt kann das Modell somit als vergleichsweise tarifunelastisch bezeichnet werden. Tabelle 6-8: Direkte Preiselastizitäten für Kohle, Koks und Erze Lkw Bahn Binnenschiff Marktanteil 2010 in % Preiselastizität -0,440-0,264-0,274

117 115 7 Ableitung von Bewertungssätzen Über die Nutzenfunktionen des Verhaltensmodells können alle Erklärungsgrößen in Relation zum Transportpreis gesetzt und damit monetär bewertet werden. Die so ermittelten Wertsätze können Grundlage für Bewertungen im Rahmen der BVWP sein. Formell berechnet sich der monetäre Wert der Erklärungsgröße x als Absolutbetrag des Quotienten der partiellen Ableitung der Nutzenfunktion U nach x und nach dem Transportpreis C: Value of U U x / x C Man erhält somit: Value of Time (VoT) = T T C C 1 T 1 C P 1 P P Value of Punctuality (VoP) = C 1 C C Value of Delay (VoD) = V V C C 1 V 1 C Für Lambdas ungleich Eins (d.h. im Falle nichtlinearer Transformationen) sind VoT, VoP und VoD somit nicht konstant, sondern abhängig von der Höhe der Einflussgrößen. Für die Ableitung von Wertsätzen sind deshalb Annahmen zur Höhe der Einflussgrößen zu treffen. Hierzu werden analog zur Ermittlung der direkten Elastizitäten die medianen Werte aus der Befragung verwendet (vgl. Tabelle 6-4). Die resultierenden monetären Wertsätze sind in Tabelle 7-1 ausgewiesen. Da der Transportpreis und damit auch die Wertsätze insbesondere auch von der Partiegröße abhängen, werden zur besseren Vergleichbarkeit der Modellsegmente die Werte jeweils pro Transport und pro transportierter Tonne dargestellt. Value of Time (VoT) schwankt zwischen 0,017 und 1,506 Euro pro Stunde und Tonne, der mediane VoT beträgt 0,737. Value of Punctuality (VoP) schwankt zwischen 0,097 und 1,376 Euro pro Stunde und Prozentpunkt, der mediane VoP beträgt 0,458. Value of Delay (VoD) schwankt zwischen 0,077 und 53,608 Euro pro Stunde und Tonne, der mediane VoD beträgt 2,256.

118 Wert pro Transport Euro Segment 1 Segment 2 Segment 3 Segment 4 Segment 5 Segment 6 Segment 7 Segment 8 Segment 9 Segment 10 pro Maritimer Kontinent. 100t Nahrung Steine, Mineralöl- Chemie, Metalle Fahrzg., Sonstige KV KV und mehr Erden erz. Düngem. Masch. Produkte Zeit h 4,267 17,695 14,918 20,224 8,971 18,653 10,905 14,065 12,052 2,011 Pünktlichkeit % 5,014 5,017 87,075 8,335 3,821 18,513 12,110 8,494 11,011 9,033 Verspätung h 26,855 39,573 69,351 48,393 21,908 98,804 5,090 35, ,865 35,750 Wert pro Tonne Zeit h und t 0,305 1,180 0,017 1,011 0,374 0,746 0,727 0,827 1,506 0,201 Pünktlichkeit % und t 0,358 0,334 0,097 0,417 0,159 0,741 0,807 0,500 1,376 0,903 Verspätung h und t 1,918 2,638 0,077 2,420 0,913 3,952 0,339 2,093 53,608 3, Tabelle 7-1: Monetäre Wertsätze

119 117 Sowohl bei VoT, VoP als auch VoD wird der geringste Wert jeweils beim niederwertigen Massengutsegment 3 100t und mehr und der höchste Wert beim hochwertigen Segment 9 Fahrzeuge, Maschinen, Ausrüstungen erzielt, was plausibel erscheint. Ebenfalls plausibel erscheint, dass der Verspätungsumfang etwa dreimal so hoch bewertet wird als die planmäßige Fahrzeit. Dies bestätigt das Ergebnis früherer Untersuchungen (insbesondere im Rahmen des Forschungsprojektes FreeFloat, Teilprojekt Evalinfra), dass Endkunden auf Veränderungen von Verspätungen stärker reagieren als auf Veränderungen der geplanten Beförderungszeit. Insgesamt lässt sich schlussfolgern, dass aus dem Verhaltensmodell durchweg plausible monetäre Wertsätze ermittelt werden konnten. Dies ist ein zusätzlicher Beleg für die Qualität des Modells. 7.1 Value of Time (VoT) Bisher wurden Reduktionen der Transportzeiten ausschließlich aus Sicht des Transporteurs in Form von niedrigeren Transportkosten (z.b. aufgrund geringeren Fahrzeugs- und Personaleinsatzes) gemessen. Über diese eingesparten Betriebskosten hinaus existiert jedoch auch im Güterverkehr eine Wertschätzung für die Beschleunigung von Transporten beim Versender und insbesondere beim Empfänger von Waren. Diese Nutzen werden in der Wissenschaft als VoT bzw. VTTS (Value of Travel Time Savings) bezeichnet. Nach den vorliegenden Modellergebnissen schwankt der Value of Time (VoT) für die typischen Transporte je Gütersegment zwischen 0,017 und 1,506 pro Stunde und Tonne, der mediane VoT beträgt 0,737 pro Stunde und Tonne. In der verkehrswirtschaftlichen Literatur wird als Value of Time der Wert bezeichnet, welcher der Reisezeit angelastet wird. Diese Definition, die aus dem Personenverkehr stammt, geht davon aus, dass der Reisende aus der Verkürzung der Reisezeit einen Nutzen (z.b. er kann länger arbeiten oder hat mehr Freizeit etc.) ziehen kann. Diese aus dem Personenverkehr stammende Erklärung für den VoT lässt sich nicht so einfach auf den Güterverkehr übertragen. An der Reise bzw. am Transport ist nicht eine Person beteiligt, die über eigene Präferenzen und Interessen verfügt, sondern es wird ein Gut/Ware ohne eigene Präferenzen transportiert. An der Transportentscheidung wirken i.d.r. zwei Parteien mit, nämlich der Versender und der Empfänger und diese können je nach Lieferbedingungen unterschiedliche Interessen haben. Den Transport an sich führt eine dritte Person aus, nämlich der Spediteur, Transporteur oder Frachtführer. Das primäre Ziel des Versenders ist es die Ware zu verkaufen und i.d.r. im unversehrten Zustand abholbereit ab Lager bereitzustellen. Bereits mit der Beendigung des Vertragsabschlusses sind seine Interessen eigentlich befriedigt. Soweit in den Lieferbedingungen nicht eine Bereitstellung zum Kunden vorgesehen ist, ist sein Interesse an der Transportdurchführung nur begrenzt. Selbst in dem Fall, dass er für den Transport verantwortlich ist, hat er weder ein großes direktes Interesse an billigen noch an sehr schnellen Transporten, da die Kosten des Transportvorgangs genau wie die Ware vom Empfänger (Kunden) bezahlt wird und diese i.d.r. nicht die originäre Verkaufsentscheidung beeinflussen. Das Hauptinteresse des Versenders ist die möglichst schnelle und einfache Abwicklung des Transportvorgangs, häufig mit Rückgriff auf bestehende Strukturen, bei einer gegebenen Zuverlässigkeit, dass der Transport rechtzeitig zum vereinbarten

120 118 Zeitpunkt und in dem vereinbarten Zustand beim Empfänger ankommt, damit die Servicequalität nicht leidet. Dass der Versender jedoch sehr häufig über den Transportvorgang mitentscheidet, liegt meist in der besseren regionalen Marktkenntnis hinsichtlich der Verfügbarkeit und der Preisgestaltung von Transporteuren begründet. Das Interesse an einen kostengünstigen oder sehr schnellen Transport hat insbesondere der Empfänger. Handelt es sich bei dem Gut um Lagerware, dann wird die Transportzeit für den Empfänger eine geringere Bedeutung haben als die Transportkosten. Muss die Ware im Produktionsprozess sehr schnell eingesetzt werden bzw. muss sie für eine bestimmte Verkaufsaktion in den Regalen stehen, dann ist die Transportzeit eine mitentscheidende Variable. Der VoT bildet insbesondere den Nutzenanteil ab, denn insbesondere der Empfänger 25 durch die Bereitstellung der Ware innerhalb einer gewissen Transportzeit erfährt. Hierbei handelt es sich nicht um eingesparte Transportzeitkosten beim Transporteur, da diese bereits in den Transportkosten berücksichtigt werden. Deswegen sind unabhängig vom Verkehrsträger zeitlich längere Transporte immer teurer als kürzere. Der VoT-Nutzen setzt sich dabei aus den folgenden unterschiedlichen Bestandteilen zusammen: (a) Reduktion von Kapitalbindungskosten während des Transports (b) Verbesserung der Logistik-, Produktions- und Verkaufsprozesse (c) Verringerung von Verlustrisiken Kapitalbindungskosten während des Transports Ein Bestandteil des VoTs sind die Kapitalbindungskosten während des Transports 26. Dies wird auch durch den obigen Zusammenhang abgebildet, dass bei längerer Transportzeit die Kapitalbindungskosten höher sind und der Nutzen somit geringer ausfällt. Die Kapitalbindungskosten drücken die Kosten aus, dass in der Ware Kapital gebunden wird, ohne dass diese für Produktionszwecke oder den Weiterverkauf genutzt werden kann. Der Eigentümer der Ware (Kapitalhalter) ist derjenige, der die Kapitalbindungskosten trägt. Die Kapitalbindungskosten der Ware können allerdings die aus dem Modell bestimmten VoTs nicht vollständig erklären. Auswertungen der deutschen Außenhandelsstatistik für das Jahr 2010 zeigen, dass der durchschnittliche Wert der transportierten Güter sehr stark schwankt (siehe Tabelle 7-2). 25 In der Regel wird von einer schnelleren Transportdurchführung der Empfänger am meisten profitieren, weil die Ware früher in seinen Einfluss- und Zuständigkeitsbereich kommt. Allerdings ist dies sehr stark auch von der Vertragsgestaltung bezüglich der Transportvereinbarung abhängig, da durch diese auch dem Versender Pflichten aufgebürdet werden, denen er sich mit einer schnelleren Projektabwicklung entledigen kann. Dies 26 Wer von den niedrigeren Kapitalbindungskosten eines Transports profitiert, ist von den im Liefervertrag verhandelten Zahlungsbedingungen abhängig. Wird eine Vorauszahlung oder bei Abholung der Ware vereinbart, dann ist es der Empfänger, sonst der Versender.

121 119 Tabelle 7-2: Güterwerte 2010 in /t nach NST 2007 Gütergruppen GG-Nr NST 2007 Gütergruppe Ladungskategorie Euro / Tonne 10 Landwirtschaftliche Erzeugnisse, Forstprodukte Trockenes Massengut Steinkohle Trockenes Massengut Braunkohle Trockenes Massengut Rohöl Flüssiges Massengut Erze Trockenes Massengut Düngemittel Trockenes Massengut Steine, Erden Trockenes Massengut Nahrungs- und Genussmittel, Getränke Stückgut Textilien Stückgut Holz, Forstprodukte, Papier Stückgut Koks Trockenes Massengut Mineralölprodukte Flüssiges Massengut Chemische Produkte Trockenes Massengut sonstige Mineralprodukte Trockenes Massengut Stahl, Eisen Stückgut Maschinen, Ausrüstungen Stückgut Fahrzeuge und Fahrzeugteile Stückgut Möbel, sonst. Halb- und Fertigwaren Stückgut Recyclingprodukte, Abfälle Trockenes Massengut sonst. Produkte Stückgut Ladungskategorie: Flüssige Massengüter 477 Ladungskategorie: Trockene Massengüter 836 Ladungskategorie: Stückgüter Quelle: Statistisches Bundesamt, Deutscher Außenhandel 2010 Er liegt bei der Braunkohle bei rd. 78 /t und bei Maschinen und Ausrüstungen bei rd /t. Wenn wir von diesem Spitzenwert von /t ausgehen, dann ergeben sich bei einem angenommenen internen Zinssatz von 7% Kapitalbindungskosten von 0,1 pro Stunde und Tonne. Bei der Braunkohle wären das 0,06 ct pro Stunde und Euro. Die Kapitalbindungskosten während des Transports sind Bestandteil des VoT, jedoch nur ein geringer.

122 Verbesserung der Logistik-, Produktions- und Verkaufsprozesse Weitere und wesentlichere Bestandteile des VoTs sind Nutzen aus einer zügigeren und schnelleren Einbindung der Ware in Produktions- und Verkaufsprozesse, die sich an dem Transport anschließen und somit dem Empfänger zur Wertschöpfung verhelfen. Hiermit verbunden ist die möglichere schnellere Weitervermarktung der Ware, verbunden mit dem Aufstellen der Ware in Verkaufs- und Präsentationsräumen (Minimierung von Kapitalbindung und Lagerkosten sowie schnellere Realisierung von Gewinnen) die stärkere Nutzung von Termin- und Spotgeschäften beim Empfänger die Reaktionsmöglichkeit auf Reparaturen, Schäden, Notfällen die Sicherstellung, dass Produktions- und Produktprozesse beim Empfänger nicht unterbrochen werden. Dieses drückt sich in den Modellergebnissen sowohl in dem Tatbestand aus, dass eine beim Empfänger schnell verfügbare Ware einen höheren VoT ausweist, als eine langsam ankommende Ware, aber auch in dem Modellergebnis, dass der VoT in den Zeitbereichen um die Lenk- und Ruhezeiten im Lkw-Verkehr (rd. 10 Fahrzeit) mit am höchsten ist und danach deutlich absinkt (siehe Tabelle 7-3). Tabelle 7-3: VoT (im Segment 1) für zwei benachbarte Relationen mit Ruhezeitenproblematik Position Relation 1 Relation 2 Entfernung in km Transportkosten in /Transport (Schätzung) Transportzeit (ohne Ladezeiten; inkl. 11 h Ruhezeit nach angenommenen 10 Fahrstunden) VoT in pro h Transportzeit und t (gerechnet mit Parametern von Segment 1) ,61 0,29 Insbesondere letzteres wird sehr deutlich an dem Vergleich zweier benachbarter Relationen, in denen, zumindest im Fall einer Lieferung per Lkw, aufgrund der gesetzlich festgelegten Lenkund Ruhezeit kurz vor dem Ziel ein Halt erforderlich ist und die Transportzeit sich deutlich verlängert. Der VoT drückt hier den Wert aus, dass die Ware unbedingt innerhalb eines Tagesverlaufs (noch vor der Nacht- bzw- Lenkruhezeit) im Werk ankommt, da Prozesse ununterbrochen ohne Verzögerung weiter laufen können. Selbst die frühe Lieferung am Morgen kann dies nicht beheben, da häufig über Nacht ablaufende Arbeiten, wie z.b. Kommissionieren, Neubündeln und die Bereitstellung zum Weitertransport nicht mehr rechtzeitig erfolgen können, sondern die Ware erst bei der nächsten Lieferung berücksichtigt wird. Diese Zusammenhänge konnten auch in einigen Expertengesprächen bestätigt werden. So wurde berichtet, dass in Fällen, in denen der Transport aufgrund der Einhaltung der Lenk- und Ruhezeiten des Fahrers nicht bis zum Werk weiterlaufen konnte, ein Ersatzfahrer per Taxi zu einem

123 121 vereinbarten Wechselort hingebracht wurde, um den Transport zu übernehmen. Die Inkaufnahme der mit dem Fahrerwechsel verbundenen hohen Kosten drücken die Wertschätzung der Zeit aus bzw. drücken aus, dass die sonst anfallenden Kosten in der Produktion oder im weiteren Prozess deutlich höher liegen. Je stärker die Ware in JIT-Konzepte oder eilige Verkaufsprozesse (z.b. Erstverkauf eines iphones, oder der Frühjahrskollektion) eingebunden ist, bei gleichzeitig niedrigen Lagerzeiten (sprich: direkt ins Regal oder in die Verarbeitung) umso höher wird auch der VoT sein. Je lagerintensiver eine Ware ist und umso entzerrter die Produktionsprozesse ablaufen, umso niedriger wird der VoT in diesen Fällen sein. Dies kann auch durch die Modellergebnisse belegt werden; die höchsten VoTs treten in den Segmenten Fahrzeuge und Nahrungsmittel auf. In der Automobilproduktion liegt aufgrund der Vielzahl der Vorprodukte eine sehr starke JIT-Fertigung ohne große Lagerbestände vor. In der Nahrungsmittelbranche werden frisch geerntete Vorprodukte, wie Gemüse und Obst direkt in die Produktionsanlagen zur Weiterverarbeitung, ohne Lagerung, gefahren. Ähnliches gilt auch für die Fleischverarbeitung bei Schlachtbetrieben, die ebenfalls ohne große Lager- und Stallflächen auskommen. Andererseits treten bei Massengütern (wie z.b. Kohle, Erze oder Baustoffe), die häufig über große Läger in die Verarbeitungsprozesse eingebunden werden, gar keine oder die niedrigsten VoT auf. Aufgrund der Vielfältigkeit der Entscheidungen ist eine explizite Abschätzung dieser Effekte schwer möglich Verringerung von Verlustrisiken Darüber hinaus sind bei der Höhe des VoTs auch veränderte logistische Prozesse sehr stark zu berücksichtigen. Umso länger eine Ware unterwegs ist, umso höher ist das Risiko, dass auf dem Weg zum Empfänger Verzögerungen eintreten bzw. sogar der Verlust der Ware (Verlustrisiko) 27 eintritt. Dieses Risiko führt zu einer Erhöhung der logistischen Kosten beim Empfänger bzw. zu einer Erhöhung seiner Sicherheitszuschläge, wie z.b. Kosten für den Ersatz der Ware, Kosten für höhere Lagerflächen, Kosten für die Bereithaltung von Notfallplänen, Kosten für die Überwachung des Transports, Abschluss von Versicherungen, das Organisieren und Umsetzen von Ersatzlösungen usw. So muss z.b. bei Nässe frisch geernteter Mais sofort in die Silos zur Trocknung transportiert werden, da er sehr schnell faulen kann und in diesem Fall die Ware ganz vernichtet werden muss. 27 Die Werte für die Zuverlässigkeit VoP und VoD drücken die Kosten aus, die entstehen wenn das Ereignis eines unpünktlichen Transportes bzw. das Realisieren einer bestimmten Verspätung eingetreten sind. Dies ist deutlich von den Kosten für die Berücksichtigung eines Planungsrisikos abzugrenzen, wobei es um die Entwicklung und Planung von Strategien geht, wenn dies Risiko eingetreten ist. Hierbei kann es sich um die Erstellung von Plänen für Schäden und Verluste, den Aufbau von Adressdateien, den Abschluss bestimmter Versicherungen, den überteuerten Ersatzkauf etc. handeln.

124 Berücksichtigung unterschiedlicher Logistikprozesse je Verkehrsmittel In der Regel sind schnelle Transporte auch mit höheren Transportpreisen verbunden. Dies gilt z.b. für die Straße. Steigen allerdings die Transportzeiten bei der Straße überproportional an und kommen sie in Transportzeitbereiche anderer Verkehrsträger, wie z.b. der Schiene, dann wird ein Verkehrsträgerwechsel aufgrund der Transportkostendifferenz sehr wahrscheinlich. Allerdings ist selbst bei Gleichheit der Transportzeit zwischen Straße und Schiene nicht zu erwarten, dass der VoT einen gleichen Wert annimmt. Dies liegt an den unterschiedlichen logistischen Kosten die mit dem jeweiligen Verkehrsträger verbunden sind. So kann der Lkw direkt bis zur Lagerhalle geführt und an der Rampe umgeschlagen werden. Verkehre per Bahn und Binnenschiff müssen i.d.r. jedoch am Gleis oder am Wasser umgeschlagen werden und dann zur Lagerhalle bzw. zu den Produktionsstätten transportiert werden. Entsprechend müssen häufig auch an diesen Stellen Qualitäts- und Prüfmaßnahmen durchgeführt werden. Neben geeignetem Umschlagsgerät sind hier längere Wege, entsprechende Umschlagsvorrichtungen (z.b. Überdachungen zum Schutz vor Regen) und -flächen, sowie auch Personal und Know-how erforderlich. Auch sind die unterschiedlichen Transportvolumina je Verkehrsträger zu berücksichtigen. Während mit einem Lkw Partiegrößen transportiert werden, die im Normalfall in den Produktionsbetrieb sofort ohne größere und langandauernde Zwischenlagerungen weiter verarbeitet werden können, ist bei einem Transport mit Bahn und Binnenschiff immer eine entsprechende längere Zwischenlagerung einzuplanen. Große Partien haben immer auch den Nachteil, dass sie auf eine starke Nachfrage treffen müssen, so dass das Verarbeitungs- und Absatzrisiko beim Empfänger liegt. Hierdurch entstehen unterschiedliche Logistik- und Prozesskosten, die auch eine entsprechende Berücksichtigung beim VoT finden und dazu führen, dass auf gleichen Transportrelationen und gleichen Transportzeiten beim Lkw höhere VoTs realisiert werden als bei Bahn und Binnenschiff. In der Regel sind die VoTs der Binnenschifffahrt die niedrigsten Schlussfolgerungen Folgende Zusammenhänge sind beim VoT zu beachten: Je niedriger das Verhältnis zwischen Transportzeit und Kosten ist, umso höher ist der VoT. Hohe Transportzeiten in Minuten im Vergleich zu den Transportkosten in führen zu niedrigen VoTs. Bei konstanten Transportkosten auf einer Relation nimmt der VoT mit zunehmender Transportzeit ab. Der VoT einer Relation die innerhalb der gesetzlichen Lenk(fahr)zeiten erreichbar ist, ist deutlich höher als der VoT auf einer benachbarten Relation, die nicht mehr im Rahmen der gesetzlichen Lenkfahrzeiten erreicht werden kann und somit eine längere Ruhepause erforderlich ist. Auf gleichen Transportrelationen sind die VoTs zwischen den Verkehrsträgern unterschiedlich, wobei die höchsten VoTs prinzipiell bei der Straße und die niedrigsten in der Binnenschifffahrt zu beobachten sind.

125 Value of Zuverlässigkeit Die Zuverlässigkeit (Reliability) wird im Güterverkehr durch die Attribute Pünktlichkeit und Verspätungsumfang beschrieben. Für beide Attribute wurden im Rahmen der Modellschätzung Bewertungswerte entwickelt. Sie drücken die damit verbundenen Kosten aus, die entstehen wenn Verkehre tatsächlich verspätet (unpünktlich) ankommen. Hierbei handelt es sich um Kosten für tatsächlich eingetretene Verzögerungen im Produktionsablauf bis hin zum Produktionsausfall oder nicht erfolgten Weiterverkauf der Ware, um Kosten für Ersatzbeschaffungen oder Verschiebungen, um Rücküberführungskosten bei Nichtannahme sowie erhöhte logistische Kosten, wie z.b. höhere Kosten bei der Warenannahme (Nachtarbeit, Überstunden, etc.). Genau wie beim VoT treten auch hier die höchsten Kosten und somit modellbedingt die höchsten Wertansätze bei den Gütersegmenten auf, die ohne große Lagerbestände bzw. in JIT-Prozessen arbeiten. Die durchgeführte Befragung ergab, dass die Zuverlässigkeit im Bereich der Binnenschifffahrt mit 99% (Medianwert) am höchsten ist, gefolgt von der Straße (97%) und der Bahn (91% (konventionelle Verkehre) bzw. 95% (KV)). Aufgrund der hohen Pünktlichkeitswerte kann die Zuverlässigkeit der Verkehre als hoch eingestuft werden. Gesichert wird dies durch die Berücksichtigung von Sicherheitspuffern von bis zu 20% der Transportzeit im Rahmen der Transportplanung. Unpünktlich und somit unzuverlässig sind lediglich die Transporte, deren Verspätungsumfang über dem Sicherheitspuffer liegt. Durch die im Vorfeld der Befragung durchgeführten Gespräche können die Ergebnisse der Befragung bestätigt werden. Auch Umlegungsergebnisse für den Verkehrsträger Schiene im Rahmen der Arbeiten zur BVWP belegen, dass die Pünktlichkeit der Transporte sehr hoch ist bzw. der Umfang der Verspätungsfahrten niedrig. Im Rahmen der BVU-Umlegungsarbeiten für die Schiene werden mit Hilfe eines warteschlangentheoretischen Ansatzes neben der geplanten Transportzeit auch außerplanmäßige, durch Überlastung der Strecke hervorgerufene, Wartezeiten ermittelt, die ein Indiz über den Verspätungsumfang von Güterzügen geben können. Die Ergebnisse der im Rahmen der Prognosearbeiten zur BVWP erfolgten Umlegungen für das Basisjahr 2010, sowie für das Prognosenetz 2030 können der Tabelle 7-4 entnommen werden. Aus den Umlegungsarbeiten für das Basisjahr 2010 wird ersichtlich, dass die außerplanmäßigen Wartezeiten (Verspätungen) im Durchschnitt über alle Verkehre rd. 7% der Gesamttransportzeit ausmachen. Insbesondere im leichten Ganzzugsverkehr und im Containerverkehr werden hohe außerplanmäßige Wartezeiten ausgewiesen. Selbst im Einzelwagenverkehr liegt der Anteil der Verspätungen bei 3,6% der Gesamttransportzeit. Berücksichtigt man Sicherheitspuffer in Höhe von rd. 20% der planmäßigen Transportzeiten, dann sind insgesamt nur 5,3% der Fahrten unpünktlich. Nur bei diesen Fahrten liegen die berechneten Verspätungsdauern über dem Sicherheitspuffer. Dies kommt einer Pünktlichkeit von rd. 95% gleich, die auch gut mit den Befragungsergebnissen und älteren Untersuchungen übereinstimmt. Besonders hoch sind die Unpünktlichkeitswerte im leichten Ganzzugsverkehr (6%), im Containerverkehr und kontinentalen KV (rd. 4%). Die RoLa weist kaum Verspätungen auf Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass die außerplanmäßigen Wartezeiten aufgrund der hierfür erforderlichen Informationen nur für das deutsche Netz ermittelt werden können.

126 124 Tabelle 7-4: Umfang von mittleren Gesamttransportzeiten und außerplanmäßigen Wartezeiten Umlegungsergebnis 2010 Umlegungsergebnis 2030 Produktionssystem im Güterverkehr Mittlere Entfernung im km Mittlere Transportzeit 29 in Min. Mittlere außerplanmäßige Wartezeit in Min. Anteil der Fahrten mit außerplanm. Wartezeitzen > 20% der planm. Transportzeit* in % Mittlere Entfernung im km Mittlere Transportzeit in Min. Mittlere außerplanmäßige Wartezeit in Min. Anteil der Fahrten mit außerplanm. Wartezeitzen > 20% der planm. Transportzeit* in % Einzelwagenverkehr , ,0 Leichter Ganzugsverkehr , ,5 kontinentaler KV , ,9 RoLA , ,0 schwerer Ganzzugsverkehr , ,3 Containerverkehre , ,7 Alle , ,8 *) Unpünktlichkeit Quelle: BVU/ITP, Verkehrsverflechtungsprognose 2030 sowie Netzumlegungen auf die Verkehrsträger, LOS 5: Verkehrsumlegung Schiene, vorläufiger Arbeitsstand Die Umlegungsergebnisse für das Prognosenetz des Jahres 2030 zeigen, dass durch den Ausbau der Infrastruktur die Verspätungen abnehmen können, sodass sich die Pünktlichkeit um rd. 1,5%-Punkte verbessern kann. Die Pünktlichkeitsverbesserung trifft alle Produktionssysteme. 29 Ohne Zugbildungszeiten, jedoch inkl. außerplanmäßige Wartezeiten.

127 125 8 Transportkosten 8.1 Einführung und Zielsetzung Das in Kapitel 6 entwickelte Modell basiert auf drei Entscheidungsvariablen für die Verkehrsmittelwahl: Transportpreis(-kosten), Transportzeit und Zuverlässigkeit. Für die Anwendung im Rahmen der Bundesverkehrswegeplanung sind diese Größen relationsspezifisch bereitzustellen. Da dies im Rahmen von Erhebungen nicht erschließend möglich sein wird, sind diese folglich modellhaft zu generieren. Im Rahmen dieses Kapitels wird beschrieben, wie die Höhe der Transportkosten für alle drei Verkehrsträger zu bestimmen ist. Wie in Kapitel bereits ausgeführt wurde, ist es erforderlich, dass die verkehrsträgerspezifischen betriebswirtschaftlichen Transportkosten in einer entsprechend großen Detailtiefe herausgearbeitet und modellhaft mit Hilfe der aus den Netzzuständen erhältlichen Informationen hinsichtlich der Entfernungen und Zeiten abgebildet werden, um die gütergruppen- und relationsspezifischen Transportkosten durch einen Kostenalgorithmus zu approximieren. Transportmittelwahlentscheidungen beruhen auf Transportpreisen, durch die die gesamte Transportkette abgebildet wird. Diese basieren im Wesentlichen auf den Kostenstrukturen der einzelnen Verkehrsträger, die durch Gewinnzuschläge ergänzt werden. Diese Gewinnzuschläge können jedoch sowohl modal als auch regional und unternehmensspezifisch sehr unterschiedlich ausfallen. Sie spiegeln nämlich nicht nur unterschiedliche Vorstellungen über das unternehmensspezifische Risiko wider, sondern sind auch ein Abbild der individuellen Marktmacht und der regional stark differierenden Wettbewerbs- bzw. auch Nachfragesituation. In Märkten mit starken und relativ stabilen Konkurrenzbeziehungen sind die Gewinnzuschläge niedrig bzw. sollten sich in Wettbewerbsmärkten sowohl regional als auch modal angleichen. Kostenschätzungen, die in anderen Projekten im Rahmen der BVWP in der Vergangenheit durchgeführten wurden, zeigten, dass auch bei Nichtberücksichtigung von Gewinnzuschlägen eine gute Annäherung an das Frachtratenniveau der unterschiedlichen Verkehrsträger erzielt werden kann. Deswegen wird auch hier vorerst auf den Ansatz von Gewinnzuschlägen verzichtet und die Abschätzung der modalen Frachtraten auf Kostenbasis verfolgt. Aufgrund dieses Verzichts wird im Folgenden auch von Transportkosten und nicht von Transportpreisen gesprochen. Da Transportmittelwahlentscheidungen ausschließlich betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten folgen, sind für das Verkehrsmittelwahlmodell betriebswirtschaftliche Kostensätze für alle Verkehrsträger zu entwickeln. Da unser Verkehrsmittelwahlmodell auf der Datenbasis des Jahres 2010 aufbaut, sind die Kostensätze zu diesem Preisstand zu entwickeln. Im Folgenden wird dargestellt, wie die Höhe der Lkw-Kosten für unterschiedliche Gütertransporte im Verkehrsmittelwahlmodell abzubilden ist. Sowohl die Ableitung der Lkw-Kosten, als auch die Umsetzung in relations- und gütergruppenspezifische Transportkosten werden dargestellt. Analog hierzu wird im Anschluss die Ermittlung von Kostensätzen im Schienengüterverkehr und in der Binnenschifffahrt unter Berücksichtigung gütergruppen- und relationsspezifischer Besonderheiten erläutert. Sowohl bei den Kosten im Straßengüterverkehr als auch in der Binnenschifffahrt wird den internationalen Anbieterstrukturen im Güterverkehrsmarkt gesondert Rechnung getragen.

128 Kostensätze im Straßengüterverkehr Die Höhe der Transportkosten im Straßengüterverkehr hängt zu einem großen Teil von der zurückzulegenden Transportdistanz und der u.a. hiervon abhängigen Transportzeit ab. Im Rahmen der Arbeiten in der BVWP finden für den Verkehrsträger Straße Umlegungen des Straßenverkehrsaufkommens im Personen- und Güterverkehr statt, in denen beide Größen bestimmt werden. Um beide Größen benutzen zu können sind bei der Entwicklung eines Transportkostenalgorithmus sowohl leistungsabhängige als auch zeitabhängige Kosten zu berücksichtigen. Zudem ermöglicht eine detaillierte Aufbereitung der Lkw-Transportkosten die Quantifizierung von Veränderungen in den einzelnen Kostenelementen. Die Herleitung der Lkw-Transportkosten orientiert sich hierbei an dem Vorgehen, welches bei der Aktualisierung der Bewertungssätze für die BVWP in den letzten 20 Jahren angewendet wird. Die Kostensätze wurden weitestgehend auf Grundlage der Daten und der Kalkulationsannahmen aus dem Lastauto Omnibus Katalog entwickelt. Hier stehen umfangreiche Kostenschätzungen der DEKRA für repräsentative Fahrzeuge für das Jahr 2010 zur Verfügung. Zur Verfeinerung und Ergänzung des Kostenrahmens wurden zudem Daten des Statistischen Bundesamtes, des Bundesverbandes für Güterkraftverkehr, Logistik und Entsorgung (BGL) sowie aus der einschlägigen Fachliteratur herangezogen. Außerdem wurden stichprobenartig Speditionen und Transportunternehmen nach Erfahrungswerten aus der Praxis befragt LKW-Auswahl und Beladung Für die Kostenkalkulation werden drei LKW-Typen ausgewählt, die als repräsentativ für die Durchführung aller Transporte betrachtet werden. Neben einem Sattelzug im kombinierten handelt es sich um einen Sattelzug im konventionellen Stückgutverkehr sowie einen Tank-Sattelzug mit jeweils 40 t zulässigem Gesamtgewicht. Daten des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA) (siehe Tabelle 8-1) kann entnommen werden, dass rd. 40% aller Fahrten in Deutschland, aber fast 60% der gesamten zurückgelegten km-leistung mit Sattelzügen abgewickelt wird. Eingliedrige Lastkraftwagen, die fast 45% aller Fahrten übernehmen und somit das Gros der Lkw-Fahrzeuge auf den bundesdeutschen Straßen bilden, kommen nur auf eine km-leistung von rd. 7%. Die damit verbundene Reiseweite von 36,2 km pro Fahrt deutet darauf hin, dass diese überwiegend im Nahverkehr eingesetzt werden. Die Lastkraftwagen mit Anhänger spielen sowohl nach Fahrten als auch nach der km-leistung eine untergeordnete Rolle, realisieren aber ähnliche Reiseweiten wie die Sattelzüge. Da Sattelzüge der dominante Lkw-Typ sind, der in der Transportwirtschaft zum Einsatz kommt, und - mit einer durchschnittlichen Reiseweite von rd. 120 km - auch eher im Regional- und Fernverkehr eingesetzt werden also in Entfernungsbereichen, ab denen Verkehrsverlagerungen überhaupt vorstellbar sind -, erfolgte bei der Auswahl der repräsentativen Fahrzeuge eine Konzentration auf diesen Fahrzeugtyp. Die in der BVWP verwendete Güterverkehrsmatrix unterscheidet 25 Gütergruppen. Bei der Bahn- und Binnenschifffahrt kann das Güteraufkommen darüber hinaus danach unterschieden 30 EuroTransportMedia Verlags- und Veranstaltungs GmbH (2010): Lastauto Omnibus Katalog 2011, Stuttgart.

129 127 werden, inwieweit es in Behältern des kombinierten Verkehrs transportiert wird. Auch bei der Straße ist für das Segment des Seehafenhinterlandverkehrs eine Angabe möglich, ob das Gut in einem Container oder konventionell befördert wird. Tabelle 8-1 Anzahl an Fahrten, zurückgelegte Entfernung und mittlere Reiseweite verschiedener LKW-Typen Anzahl Fahrten Zurückgelegte Entfernung in Anteil in % in Mio. km Anteil in % Reiseweite in km Lastkraftwagen ,1% 5.771,6 19,7% 36,2 Lastkraftwagen und Anhänger ,7% 6.667,2 22,8% 110,8 Sattelzugmaschine und Sattelanhänger ,2% ,7 57,5% 118,8 Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt (2010): Statistische Mitteilungen des Kraftfahrt-Bundesamtes VD 1, S. 22, eigene Berechnungen. Da die zu transportierenden Güterarten von ihrer Transportbeschaffenheit weit heterogener sind, als dies durch die 25 Güteraggregate dargestellt werden kann, ist ersichtlich, dass für ihren Transport auch unterschiedliche Transporteinheiten eingesetzt werden. So werden Container- und Wechselbehälterverkehre in der Regel - auch im Nahverkehr - von Sattelzügen mit einem hierfür geeigneten Sattelauflieger (dem Containerchassis) transportiert. Bei den restlichen Güterbereichen gibt es jedoch eine größere Variation an eingesetzten Fahrzeugtypen, so dass eine Konzentration auf ein repräsentatives Fahrzeug erfolgen muss. Die 25 Gütergruppen, nach denen die Prognose erstellt wird, können aufgrund der Guteigenschaft danach unterschieden werden, ob es sich hierbei überwiegend um trockene bzw. flüssige Massengüter oder um Paletten und sonstige Stückgutladung handelt. Die folgende Tabelle 8-2 zeigt die Eingliederung der 25 Gütergruppen nach diesen Ladungskategorien:

130 128 Tabelle 8-2 Zuordnung der Ladungskategorien und Lkw-Typen nach NST-2007 Gütergruppen Gütergruppe Ladungskategorie Lkw-Typ 10 Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 21 Steinkohle trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 22 Braunkohle trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 23 rohes Erdöl und Erdgas flüssiges Massengut Tank-Sattelzug 31 Erze trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 32 Düngemittel trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 33 Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 40 Nahrungs- und Genussmittel konventionelles Stückgut 50 Textilien, Bekleidung, Leder und Lederwaren konventionelles Stückgut konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug 71 Kokereierzeugnisse trockenes Massengut konventioneller Sattelzug 72 Mineralölerzeugnisse flüssiges Massengut Tank-Sattelzug 80 Chemische Erzeugnisse etc. flüssiges Massengut Tank-Sattelzug 90 Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, Gips etc.) Stück- konventionelles gut 60 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse konventionelles Stückgut 110 Maschinen und Ausrüstungen, Haushaltsgeräte etc. Stück- konventionelles gut 100 Metalle und Metallerzeugnisse konventionelles Stückgut 130 Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte etc. Stück- konventionelles gut 120 Fahrzeuge konventionelles Stückgut 140 Sekundärrohstoffe, Abfälle konventionelles Stückgut 150 Post, Pakete konventionelles Stückgut 170 Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte Güter Stück- konventionelles gut 160 Geräte und Material für die Güterbeförderung konventionelles Stückgut 180 Sammelgut konventionelles Stückgut 190 Gutart unbekannt konventionelles Stückgut Alle Gütergruppen Containerladung und Ladung im kombinierten Verkehr konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug konventioneller Sattelzug Sattelzug KV Für jede der drei Ladungskategorien wird ein repräsentativer Lkw-Typ ausgewählt, mit dem die Transporte in der jeweiligen Gutart durchgeführt werden. Für die (konventionellen) Stückgutladungen wurde ein Sattelzug mit einem Tautliner (Schiebeplanenauflieger) und für die Beförderung von flüssigen Gütern wurde ein Sattelzug mit einem Tankauflieger ausgewählt. Trockene

131 129 Massengüter, wie Baustoffe, Erze und Schrott, werden im Nah- und Regionalverkehr in der Regel in offenen Lkws (Kipper) transportiert. Das Ladungsaufkommen im Fernverkehr ist auch in diesen Gütergruppen häufig Sack- und Palettenware, sodass sie von Sattelzügen transportiert werden. Da Verlagerungen im Wesentlichen im Fernverkehr erfolgen, haben wir uns hier ebenfalls auf den konventionellen Sattelzug konzentriert. Je nach Transportentfernung und Gütergruppe ist die Größe der eingesetzten Lkw recht unterschiedlich. Die folgende Tabelle 8-3 zeigt die durchschnittliche Nutzlast in t pro beladenem Lkw, nach drei Entfernungsstufen und den 20 NST-2007 Gütergruppen, an. Tabelle 8-3 Durchschnittliche Nutzlast der im Nah-, Regional- und Fernverkehr eingesetzten Lkw nach NST-2007 Güterabteilungen NST-2007 Abteilung 10 Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei Durchschn. Nutzlast in t/beladenem Lkw Nah Regional Fern 21,1 23,2 23,9 20 Kohle, rohes Erdöl und Erdgas - 23,5 24,6 30 Erze, Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse 19,8 27,2 28,5 40 Nahrungs- und Genussmittel 19,1 19,7 22,4 50 Textilien, Bekleidung, Leder und Lederwaren 15,8 14,9 20,1 60 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse 18,4 21,7 25,1 70 Kokerei und Mineralölerzeugnisse 18,7 23,2 24,1 80 Chemische Erzeugnisse etc. 21,7 22,7 25,2 90 Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, Gips etc.) 18,2 23,4 25,7 100 Metalle und Metallerzeugnisse 17,9 21,0 25,1 110 Maschinen und Ausrüstungen, Haushaltsgeräte etc. 18,9 21,2 24,8 120 Fahrzeuge 18,1 21,6 22,8 130 Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte etc. 18,0 20,2 21,7 140 Sekundärrohstoffe, Abfälle 15,7 18,8 23,0 150 Post, Pakete 12,2 17,3 25,1 160 Geräte und Material für die Güterbeförderung 16,9 24,3 26,2 170 Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte Güter 14,4 19,2 22,3 180 Sammelgut 20,1 21,0 25,0 190 Gutart unbekannt 23,3 21,9 26,1 Insgesamt 18,4 21,9 24,3 Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt (2010): Statistische Mitteilungen des Kraftfahrt Bundesamtes, VD 4 S. 34, ff. Insbesondere im Regional- und Fernverkehr werden über fast alle Gütergruppen durchschnittliche Nutzlasten von nahezu bzw. über 20 t realisiert, was darauf schließen lässt, dass hier weitestgehend Fahrzeuge mit einer zulässigen Gesamtmasse von fast 40 t eingesetzt werden.

132 130 Selbst im Nahverkehr werden Lkw mit Nutzlasten von durchschnittlich beinahe 20 t eingesetzt. Diese Ergebnisse führen dazu, dass bei der Auswahl der Fahrzeuge Einheiten mit einer zul. Gesamtmasse von 40 t 31 ausgewählt wurden. Tabelle 8-4 Durchschnittliche Lkw Ladungsgewichte in t NST-2007 Abbteilung Lkw-Beladung in t Nah Regional Fernverkehr grenzüberschreitend und Transit Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft 15,2 17,5 16,2 18,7 sowie der Fischerei Kohle, rohes Erdöl und Erdgas 18,0 19,8 0,0 Erze, Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse 16,8 24,0 24,0 24,6 Nahrungs- und Genussmittel 12,1 12,7 13,7 18,7 Textilien, Bekleidung, Leder und Lederwaren 5,6 7,5 9,0 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse 9,0 12,3 14,3 16,7 Kokerei- und Mineralölerzeugnisse 14,7 19,7 19,0 20,4 chemische Erzeugnisse etc. 13,1 12,9 14,5 17,7 sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, 12,9 17,0 17,2 19,2 Gips etc.) Metalle und Metallerzeugnisse 9,3 11,5 14,8 17,4 Maschinen, Ausrüstungen, Haushaltsgeräte 8,0 9,0 11,0 11,7 etc. Fahrzeuge 8,0 9,4 11,5 11,0 Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte 5,9 6,7 8,5 9,7 etc. Sekundärrohstoffe, Abfälle 9,8 12,9 16,6 21,7 Post, Pakete 5,7 7,9 11,0 11,2 Geräte und Material für die Güterbeförderung 1,9 3,5 5,4 4,6 Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte 5,9 8,1 10,0 9,4 Güter Sammelgut 8,9 9,4 11,7 13,0 Gutart unbekannt 10,4 9,9 11,7 12,0 Insgesamt 11,5 12,7 13,4 15,7 Summe (ohne Gütergruppen Post bis Gutart unbekannt) 13,4 14,7 14,5 17,2 Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt (2010): Statistische Mitteilungen des Kraftfahrt Bundesamtes 31 Das Eigengewicht der Sattelzüge liegt zwischen 12 t und 17 t.

133 131 In der obigen Tabelle 8-4 wird deutlich, dass mit zunehmender Transportentfernung auch höhere Ladungsgewichte erreicht werden. Besonders schwer sind unabhängig von der Transportentfernung die grenzüberschreitenden Ladungsgewichte der Lkw. Nah- und Regionalverkehre sind für Verlagerungsentscheidungen im Rahmen eines Güterverkehrsmittelwahlmodells nicht von entscheidender Bedeutung. Daher empfehlen wir für die Umrechnung der relationsspezifischen Verkehrsmengen zu Fahrzeugen eine Konzentration auf die Gewichte im Fernverkehr, soweit es sich um Binnenverkehre handelt, sowie auf die in Tabelle 8-4 dargestellten durchschnittlichen Ladungsgewichte je Gütergruppe in der letzten Spalte, wenn es sich um Verkehre mit dem Ausland handelt (Transit- und grenzüberschreitende Verkehre). 32 Für beladene KV-Verkehre per Lkw empfehlen wir eine einheitliche Beladung von 16,5 t je Lkw anzunehmen. Weit über 75% des Lkw-Verkehrs wird in den ersten 14 Gütergruppen realisiert. Hier werden höhere Ladungsgewichte realisiert als im Gesamtdurchschnitt. In den letzten sechs Gütergruppen sind im Grundsatz Güter zusammengefasst, die einen niedrigeren Bezug zu industriellen Tätigkeiten haben bzw. nur schwer verlagerbar sind (z.b. Post, Pakete, Umzugsgüter, Transport von Leercontainern oder anderen Geräten für die Güterbeförderung Basisdaten der ausgewählten Lkw Für die Kostenschätzung werden Fahrzeuge der Firmen Mercedes und MAN ausgewählt. Diese haben laut einer Studie der Hochschule Furtwangen 33 einen Marktanteil von 57 % bzw. 24 % an allen deutschen Lastkraftfahrzeugen, sodass sie die in Deutschland eingesetzte Fahrzeugstruktur adäquat abbilden. Die technischen Daten der ausgewählten Fahrzeugtypen - das Gesamtgewicht, die Nutzlast, die Motorleistung, die Anzahl der Achsen, der Kaufpreis, die Reifenanzahl, der Reifenpreis und die Reifenlaufleistung sowie der Kraftstoffverbrauch stammen aus dem Lastauto Omnibus Katalog Lediglich der Kaufpreis für den Container-Sattelauflieger entstammt Herstellerangaben; die sonstigen Basisdaten dieses Aufliegertyps wurden jedoch auch aus dem Lastauto Omnibus Katalog -aus den Angaben für einen Dreiachs-Tautliner- übernommen. Für alle Fahrzeuge wurde eine durchschnittliche betriebliche Nutzungsdauer von sechs Jahren angenommen. Sie ergibt sich aus Angaben in der Fachliteratur 34 und wird durch die Studie der Hochschule Furtwangen 35 gestützt, der zufolge das durchschnittliche Alter der deutschen LKW auf 3,77 Jahre beziffert werden kann. Insbesondere durch die Einführung der Maut werden Lkw lange vor ihrer technischen Lebensdauer, die nach Expertengesprächen durchaus bis zu 15 und 20 Jahren gehen kann, vor allem ins Ausland verkauft. 32 In den Durchschnitten für den Nah-, Regional- und Fernverkehr sind auch die grenzüberschreitenden Verkehre enthalten. Da man diese aufgrund des Datenbestandes nicht herausrechnen kann, wird die Nutzung der dargestellten Daten empfohlen. 33 Vgl. Baier, J. (2012): Trends im Straßengüterverkehr Aktueller Status und Meinungen der Berufskraftfahrer in Deutschland: S Vgl. Wittenbrink (2011): Transportkostenmanagement im Straßengüterverkehr, S.40 oder EuroTransportMedia Verlags- und Veranstaltungs GmbH (2010): Lastauto Omnibus Katalog 2011, S Vgl. Baier, J. (2012): Trends im Straßengüterverkehr Aktueller Status und Meinungen der Berufskraftfahrer in Deutschland: S. 12.

134 132 Tabelle 8-5 Kostenkalkulation von Sattelzug mit Containerchassis, Sattelzug mit Tautliner und Tank-Sattelzug Fahrzeuggruppe Einh. Sattelzug (KV) Sattelzug konventionell) Tank-Sattelzug Fahrzeugtyp Mercedes Actros 1855 LS Megaspace Dreiachs- Container- Sattelauflieger Mercedes Actros 1855 LS Megaspace Dreiachs- Tautliner 13,675 m Brückenlänge Mercedes Actros 1855 LS Megaspace Dreiachs- Tank-Sattelauflieger A. Basisdaten 1. Gesamtgewicht/Achsdruck Kg Nutzlast bzw. Sattellast Kg Motorleistung kw Anzahl der Achsen Anzahl Kaufpreis Teuerung Kaufpreis Restwert Reifenanzahl Anzahl Preis der Bereifung Reifenlaufleistung Km Kalk.Nutzungsdauer A Durchschn. Fahrleistung km/a Lkw-Fahrzeugstunden h/a Kraftstoffverbrauch l/100km 33,0 0,0 33,0 0,0 33,0 0,0 14. Betriebsnotw. Kapital B. Feste Kosten 1. Kapitalverzinsung ( 6 %) /a Abschreibung (50%) /a Kfz-St., Kasko- u. Haftpflichtvers. /a Unterstellung/Garage /a Fuhrparkverwaltung /a Summe feste Kosten (o. /a Personal) 7. Fixer Kostensatz (o. Personal) /Fz-h 9,10 4,44 9,10 5,04 9,10 8,49 8. Fahrpersonalkosten /a Personalkostensatz /E-h 19, , ,33 0 C. Variable Kosten 1. Abschreibung (50%) ct/km 4,17 0,69 4,17 0,69 4,17 6,46 2. Reifenkosten ct/km 1,63 1,05 1,63 1,05 1,63 1,05 3. Reparatur, Wartung u. Pflege ct/km 5,95 1,05 5,95 1,05 5,95 1,05 4. Adblue u. Schmierstoffe ct/km 1,12 0,00 1,12 0,00 1,12 0,00 5. Summe variable Kosten (o. ct/km 12,81 2,79 12,81 3,67 12,81 8,57 Kraftst) 6. Kraftstoff ct/km 32,08 0,00 32,08 0,00 32,08 0,00

135 133 Nach dem Prinzip der Substanzerhaltung wird nicht der Kaufpreis, sondern der Wiederbeschaffungspreis bei der Fahrzeugkostenkalkulation berücksichtigt. Würde die Abschreibung nur auf den Kaufpreis getätigt, fänden eventuelle Preissteigerungen sowie technische Neuerungen keine Berücksichtigung. 36 Dabei ist gerade die Teuerung, die bei einem Sattelzug mit einer Nutzungsdauer von sechs Jahren bei rd. 8% und bei Anhängern bei ca. 6,5 % liegt, nicht zu vernachlässigen. 37 Der Ansatz einer durchschnittlichen Lebensdauer von 6 Jahren und die Annahme, dass die genutzten Lkw nach dieser Zeit auf dem Gebrauchtwagenmarkt verkauft werden, erfordert es, für alle Fahrzeuge und Anhänger einen Restwert anzusetzen. Recherchen in Gebrauchtwagenportalen zeigen, dass die ausgesuchten Referenzfahrzeuge nach sechs Jahren zu Preisen verkauft werden, die bei rd. 30 % des Neuwagenpreises liegen. Eine Ausnahme bilden hierbei die Container-Sattelauflieger, für die nach sechs Jahren ein höherer Resterlös von ca. 40 % zu erzielen ist. Für die sechs Betriebsjahre wird bei den Fernverkehrsfahrzeugen eine durchschnittliche Fahrleistung von rd km p.a. angesetzt. 38 Diese Angabe stammt im Wesentlichen aus der Fachliteratur und wurde durch Fachinterviews bestätigt. Ausgehend von den in der Tabelle 8-5 dargestellten Basiswerten lassen sich die zeitabhängigen und fahrleistungsabhängigen Kosten des Lkw-Einsatzes bestimmen, die dieser ebenfalls zu entnehmen sind, deren Herleitung aber im Folgenden erläutert wird Zeitabhängige Fixkosten Bei den zeitabhängigen Kosten handelt es sich i.d.r. um Fixkosten wie z.b. die Abschreibungen, die Fremdkapitalkosten, aber auch um Kosten für Steuern, Versicherungen sowie für Verwaltungsgemeinkosten. Die jährlichen Kosten für die Abnutzung werden bezogen auf den Anschaffungspreis (abzüglich der Reifenkosten), unter Berücksichtigung des Restwertes und der zu erwartenden Kaufpreiserhöhung nach sechs Jahren. Es wird ein fahrleistungsabhängiger (variabler) und ein zeitabhängiger (fixer) Werteverzehr in der Aufteilung 50:50 unterstellt. Die Berechnung des durchschnittlichen Fremdkapitalaufwandes erfolgt über das durchschnittliche betriebsnotwendige Kapital unter Berücksichtigung eines Fremdkapitalzinssatzes von 6%. Hierbei weichen wir angesichts der niedrigen Marktverzinsung seit der Finanzkrise von den dargestellten DEKRA Annahmen im Lastauto Omnibus Katalog ab. Die weiteren Annahmen über die Höhe der fixen Aufwendungen für KFZ-Steuer, Versicherungen, Unterstellung sowie über die Verwaltungskosten werden aus dem Lastauto Omnibus Katalog 2011 entnommen. 36 Vgl. Wittenbrink, P. (2011): Transportkostenmanagement im Straßengüterverkehr, S Vgl. hierzu die Erzeugerpreisindizes für Sattel-Straßenzugmaschinen (GP ) des Statistischen Bundesamtes zwischen 2005 und Damit wird nur unwesentlich von der DEKRA Kostenberechnung im Lastauto Omnibus Katalog 2011 abgewichen, bei der von km ausgegangen wird. Im Omnibus Katalog werden unterschiedliche Kostenkalkulationen mit einer Spannbreite der Fahrleistung zwischen 120 und km durchgeführt.

136 134 Die Kosten werden auf die durchschnittlichen Fahrzeugeinsatzstunden des Lkw, die dieser pro Jahr im Einsatz ist, bezogen. Hierbei werden 280 Betriebstage des LKW mit jeweils 9,6 h Betriebsdauer pro Tag unterstellt. Somit ergeben sich Kosten zwischen 13,5 /Fzg-h und 17,6 /Fzh je Fahrzeug. Zu den zeitabhängigen Kosten gehören auch die Personalkosten für den Lkw-Betrieb. Auswertungen von ver.di für das Jahr zeigen, dass die tariflichen Fahrerlöhne in Deutschland für eine 48-h Woche regional sehr stark zwischen /Jahr in Sachsen und /Jahr in Baden-Württemberg schwanken. Die häufigsten Werte liegen zwischen und /Jahr, sodass wir für Kalkulationszwecke ein marktübliches Jahresgehalt von annehmen. Dieses wird auch in der Literatur zur Kostenkalkulation im Speditions- und Logistikbereich als Basiswert angesetzt. 40 Berücksichtigt werden zusätzlich zum Fahrerlohn die Lohnnebenkosten der Arbeitgeber von 21,9% 41 beim unterstellten Jahresgehalt sowie Prämien und Spesen. Die Spesen variieren dabei je nach Einsatzbereich der Lkw-Fahrer. Bei Einsätzen im Nah- und Regionalverkehr werden keine Spesen angesetzt, während im Fernverkehr bei Distanzen über 150 km von 24 Euro 42 Spesenzahlungen pro Tag ausgegangen wird. Des Weiteren werden 220 Arbeitstage pro Jahr angenommen, für die der o.g. Lohn ausgezahlt wird. Laut der Studie der Hochschule Furtwangen ist bei Kraftfahrern mit krankheitsbedingten Fehlzeiten von durchschnittlich 17 Tagen p.a. 43 zu rechnen, weshalb im Rahmen der Kostenkalkulation 203 Arbeitstage pro Jahr und Lkw-Fahrer unterstellt werden. Nach dem Arbeitszeitgesetz 21a (4) darf die wöchentliche Arbeitszeit 48 Stunden nicht überschreiten. Bei fünf Wochenarbeitstagen entspricht dies einer täglichen Arbeitszeit von 9,6 Stunden. Mit diesen Annahmen ist für jede Personaleinsatzstunde im Fernverkehr ein Kostensatz von 19,33 und beim Kipper von 16,83 anzusetzen Leistungsabhängige Kosten Ein durchschnittliches Fernverkehrsfahrzeug fährt ca km/jahr, was die Basis für die Ermittlung der leistungsabhängigen Kosten ist. Der größte leistungsabhängige Kostenpunkt der Operateure ist der Kraftstoffverbrauch. Da der überwiegende Teil der Speditionen Eigenbetankungen durchführt, wird für die Berechnung der Dieseltreibstoffkosten nicht der an den Tankstellen realisierte Preis verwendet, sondern der durchschnittliche Preis für Dieselkraftstoff für Großverbraucher (Jahr 2010) von 97,2 ct/l Vgl. Bergrath, J. (2010): Report: Fahrerlöhne in Deutschland, in: Fernfahrer 2/2010, S. 19, Daten nach Ver.di Landesbezirken. 40 Vgl. Wittenbrink, P. (2011): Transportkostenmanagement im Straßengüterverkehr, S Bei Euro Lohnkosten wird angenommen, dass Euro auf Rentenversicherungsbeiträge, 1882 Euro auf Krankenversicherungsbeiträge, 832 Euro auf die Berufsgenossenschaft, 371 Euro auf die Arbeitslosenversicherungsbeiträge und 72 Euro auf vermögenswirksame Leistungen entfallen. 42 Überschlagsrechnungen die an BWAen von Speditionsbetrieben durchgeführt wurden zeigen, dass die pro Tag ausgezahlten Spesen deutlich über 12 liegen, sodass wir uns entschieden haben, den nächst höheren Betrag voll anzusetzen 43 Vgl. Baier, J. (2011): Trends im Straßengüterverkehr Aktueller Status und Meinungen der Berufskraftfahrer in Deutschland, S Statistisches Bundesamt (2012): Preise Erzeugerpreise gewerblicher Produkte (Inlandsabsatz), Lange Reihen ab 1976 bis November 2012.

137 135 Darüber hinaus sind Kosten für Adblue, Schmierstoffe, Reifen, Reparaturen, Wartung und Pflege zu berücksichtigen. Es wird von einem Adblue Verbrauch von 5 % des Dieselverbrauchs ausgegangen 45, der zu einem Preis von 40 ct/l eingekauft wird. Die anfallenden Schmierstoff-, sowie Reparatur-, Wartungs- und Pflegekosten wurden vom Lastauto Omnibus Katalog 2011 übernommen. Die Reifenkosten pro Kilometer lassen sich durch Division vom Preis der Bereifung durch die Reifenlaufleistung kalkulieren. Die Reifenlaufleistung basiert auf Erfahrungen großer und überregional fahrender Speditionen. Des Weiteren sind die variablen Abschreibungen zwischen 4,86 ct/km bis 10,63 ct/km zu berücksichtigen. Sattelzüge kommen (ohne Kraftstoffkosten) auf variable Kosten pro gefahrenen km, die zwischen 15,6 ct und 21,4 ct liegen Zusammenfassung aller Kosten Unter Berücksichtigung der oben genannten Fahrleistungen p.a. ergeben sich die in der Abbildung 8-1 dargestellten Kostenwerte pro Jahr für die jeweiligen Lkw. Die Kraftstoffkosten sind bei allen Fahrzeugen der bedeutendste Kostenfaktor. Dies deckt sich mit Angaben des BAG, 46 nach denen bis zu ein Drittel der Gesamtkosten von Fernverkehrsspeditionen auf Treibstoffkosten entfallen. Ausnahme ist der Tank-Sattelzug, dessen kapitalintensiver Sattelauflieger zu einem hohen Fixkostenanteil führt. Beim Sattelzug mit Container(KV)-Auflieger wird der leichte Kostenvorteil durch den geringeren Aufwand für den Anhänger hervorgerufen. 45 Vgl. Wittenbrink (2011):Transportkostenmanagement im Straßengüterverkehr, S Vgl. Bundesamt für Güterverkehr (2012): Marktbeobachtung Güterverkehr - Jahresbericht 2011, S. 24.

138 136 Abbildung 8-1 Aufteilung der Kostenkomponenten bei den Repräsentativ-Fahrzeugen Besonderheiten bei Auslandsverkehren Ein großer Teil der in bzw. durch Deutschland stattfindenden Transporte wird von ausländischen Fahrzeugen durchgeführt. Diese werden in der Regel mit anderen Kosten abgewickelt. In einer Verkehrsmittelwahlmodellierung sollte dies berücksichtigt werden. Während die von ausländischen Unternehmen durchgeführten deutschen Binnenverkehre im Jahr 2010 in Deutschland (Kabotage-Durchdringungsrate von 2,6 % der Verkehrsleistung) eine untergeordnete Rolle spielen, werden deutsche Außenhandelsverkehre zum überwiegenden Teil von den ausländischen Unternehmern des jeweiligen Partnerlandes im Außenhandel durchgeführt. 47 Analysen von EUROSTAT Daten belegen, dass der per Lkw durchgeführte deutsche Außenhandel mit den europäischen Staaten, mit Ausnahme desjenigen mit Dänemark, Schweden, Norwegen und der Schweiz, überwiegend mit ausländischen Lkws durchgeführt wird (vgl. ANLAGE 3). Da bei der Mehrzahl dieser Außenhandels-Relationen von und nach Deutschland über 90 % des Transportaufkommens von deutschen Lkw bzw. Lkw des Empfangs- bzw. Versandlandes transportiert werden, wurde entschieden, für die Modellierung der Kosten im grenzüberschreitenden Verkehr lediglich deutsche Lkw sowie die jeweiligen Heimat-Lkw zu berücksichtigen. Bei Transitverkehren wird ausschließlich mit Lkw des Versandlandes gerechnet. Die in 47 Vgl. Bundesamt für Güterverkehr (2012): Marktbeobachtung Güterverkehr EU-Osterweiterung: Mögliche Auswirkungen der Kabotagefreigabe für Bulgarien und Rumänien zum 1. Januar 2012 auf den deutschen Güterkraftverkehrsmarkt, S. 21.

139 137 Tabelle 8-6 dargestellten Anteile der Länder beruhen auf der Annahme, dass die nicht von deutschen Lkw gefahrenen Transporte ausschließlich von Heimat -Lkw durchgeführt werden. Damit bleiben die in geringem Ausmaß stattfindenden Transporte insbesondere osteuropäischer Transportunternehmer zwischen westeuropäischen Staaten zu Gunsten der geringeren Komplexität des Modells unberücksichtigt. Bei fehlenden Werten einzelner Länder wurde auf die Daten von Staaten mit mutmaßlich ähnlichen Strukturen als Näherungswerte zurückgegriffen. Die Berücksichtigung ausländischer Lkw ist deswegen erforderlich, da hiermit auch veränderte Kostenstrukturen verbunden sind. Je höher der Anteil ausländischer Lkw bei grenzüberschreitenden Verkehren ist, desto niedriger werden i.d.r. die Kosten für den grenzüberschreitenden Verkehr sein. Der auf den entsprechenden Relationen anzusetzende Anteil an ausländischen Verkehren kann der obigen Tabelle 8-6 entnommen werden. Beim Fuhrpark bestehen selbst bei Ländern wie Bulgarien oder Rumänien, zumindest was die grenzüberscheitenden Verkehre von/nach und durch Deutschland betrifft, kaum noch Unterschiede zu westeuropäischen Fahrzeugen, 48 sodass die Kosten für Abschreibung und Fremdkapital ähnlich hoch sein müssten. Mit Sicherheit gibt es bei den anderen fixen und variablen Kosten Unterschiede zu den deutschen Kosten, z.b. bei Reparaturen, Versicherungen und bei Steuern. Da im Rahmen dieses Gutachtens keine umfassende Analyse der Lkw-Kosten in Europa machbar war, und die Kosten für Personal und Treibstoff die dominierenden Kosten sind (wie in Kapitel dargestellt), wurde von einer Konstanz der sonstigen fixen und variablen Kosten ausgegangen. Die beim Kraftstoffpreis sowie bei den Personalkosten zu erwartenden hohen Differenzen werden jedoch berücksichtigt. 48 Vgl. Bundesamt für Güterverkehr (2012): Marktbeobachtung Güterverkehr EU-Osterweiterung: Mögliche Auswirkungen der Kabotagefreigabe für Bulgarien und Rumänien zum 1. Januar 2012 auf den deutschen Güterkraftverkehrsmarkt, S. 14.

140 138 Tabelle 8-6 Anteil von deutschen Lkw sowie denen des jeweiligen Partnerlandes im Empfang und Versand von deutschen Außenhandelsverkehren nach Ländern in 2010 Versand Empfang Deutsche LKW Heimat-LKW Deutsche LKW Heimat-LKW Albanien * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Belgien 45,7% 54,3% 43,7% 56,3% Bulgarien 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Bosnien u. Herzegowina * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Dänemark 72,4% 27,6% 63,0% 37,0% Estland 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Finnland 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Frankreich 49,1% 50,9% 47,1% 52,9% FYROM * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Griechenland 20,9% 79,1% 13,4% 86,6% Großbritannien 37,8% 62,2% 30,6% 69,4% Irland 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Italien 34,7% 65,3% 31,3% 68,7% Kosovo * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Kroatien * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Lettland 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Liechtenstein 29,6% 70,4% 0,0% 100,0% Litauen 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Luxemburg 46,9% 53,1% 45,8% 54,2% Malta ** 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Moldau * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Montenegro * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Niederlande 32,2% 67,8% 29,4% 70,6% Norwegen 52,9% 47,1% 31,1% 68,9% Österreich 42,6% 57,4% 38,2% 61,8% Polen 5,9% 94,1% 4,1% 95,9% Portugal 12,4% 87,6% 0,0% 100,0% Rumänien 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Russland 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Schweden 54,1% 45,9% 51,5% 48,5% Schweiz 72,5% 27,5% 55,1% 44,9% Serbien * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Slowakei 4,9% 95,1% 3,5% 96,5% Slowenien 5,2% 94,8% 3,7% 96,3% Spanien 16,2% 83,8% 14,6% 85,4% Tschechische Republik 12,8% 87,2% 14,6% 85,4% Türkei 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Ukraine 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Ungarn 0,0% 100,0% 8,0% 92,0% Weißrussland * 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% Zypern 0,0% 100,0% 0,0% 100,0% * Bulgarischer Wert ** Zypriotischer Wert Quelle: Eigene Berechnungen nach Eurostat 2012: Grenzüberschreitender Verkehr nach Be- und Entladeland.

141 139 Auf Basis des Öl-Bulletins der Europäischen Kommission für Energie 49 werden die durchschnittlichen Dieselpreise aus dem Jahr 2010 für die einzelnen Staaten bestimmt. Ausgehend hiervon werden Indexfaktoren zum deutschen Preis gebildet, die die Unterschiede bezogen auf die deutschen Treibstoffkosten darstellen (siehe Tabelle 8-7). Tabelle 8-7 Index der Dieselpreise für Lkw (ohne Mehrwertsteuer) in der EU 2010 (Deutschland = 100%) Land Dieselpreisindex (in %) Land Dieselpreisindex (in %) Albanien * 81,0% Moldau * 81,0% Belgien 93,7% Montenegro * 81,0% Bulgarien 81,0% Niederlande 96,2% Bosnien u. Herzegowina* 81,0% Norwegen 130,7% Dänemark 96,2% Österreich 91,1% Deutschland 100,0% Polen 86,2% Estland 91,3% Portugal 94,3% Finnland 91,5% Rumänien 82,6% Frankreich 94,8% Russland * 81,0% FYROM * 81,0% Schweden 99,2% Griechenland 100,2% Schweiz 112,0% Großbritannien 117,2% Serbien * 81,0% Irland 99,9% Slowakei 92,7% Italien 100,3% Slowenien 94,7% Kosovo* 81,0% Spanien 90,3% Kroatien * 81,0% Tschechische Republik 99,3% Lettland 87,2% Türkei * 81,0% Liechtenstein ** 112,0% Ukraine * 81,0% Litauen 83,4% Ungarn 92,0% Luxemburg 85,4% Weißrussland * 81,0% Malta 87,8% Zypern 92,6% * Bulgarischer Wert ** Schweizer Wert Quelle: Europäische Kommission für Energie: Oil Bulletin Prices History; Bundesamt für Statistik, Schweiz (2013b) Es wird deutlich, dass nur noch in Norwegen, Großbritannien und in der Schweiz höhere Dieselpreise bezahlt werden als in Deutschland. Die niedrigsten Dieselkosten sind in Bulgarien anzutreffen, die rd. 20 % unter dem deutschen Niveau liegen. Für die Anwendung länderspezifischer Kraftstoffkosten wird angenommen, dass die Lkw in dem jeweiligen Heimatland betankt werden. Bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 35 l/100 km und Tankgrößen bis zu l lassen sich mit einer Tankfüllung bis zu km zurücklegen, sodass die Annahme der Betankung im Heimatland auch im europäischen grenzüberschreitenden Verkehr realistisch ist. Unterschiede bei den Fahrpersonalkosten werden auf Basis der Arbeitskosten im Wirtschaftszweig Verkehr und Lagerei von Eurostat ermittelt. Die für das Jahr 2008 vorliegenden Daten lassen sich mithilfe des Index zur Arbeitskostenentwicklung von Eurostat bis ins Jahr 2010 fort- 49 Europäische Kommission für Energie (2012): Öl-Bulletin Zeitreihe ab 2005,

142 140 schreiben. Die länderspezifischen Lohnniveaus im Wirtschaftszweig Verkehr und Lagerei werden ins Verhältnis zu den deutschen Arbeitskosten gesetzt und indexiert. Dieser Index wird bei Kostenberechnungen auf die Personalkosten deutscher Lkw angewendet. In Tabelle 8-8 wird deutlich, dass deutsche Personalkosten durchaus im Mittelfeld liegen. Schweizer Fahrer sind rd. 70% teurer als die deutschen Fahrer. Allerdings werden in vielen südosteuropäischen Ländern Löhne gezahlt, die bei rd. 20% des deutschen Lohnniveaus liegen. Tabelle 8-8 Index der Höhe der Personalkostensätze für Kraftfahrer in der EU 2010 (Deutschland = 100%) Land Personalkostenindex (in %) Land Personalkostenindex (in %) Albanien * 16,5% Moldau * 16,5% Belgien 128,5% Montenegro * 16,5% Bulgarien 16,5% Niederlande 129,7% Bosnien und Herzegowina 16,5% Norwegen 189,2% * Dänemark 143,6% Österreich 122,8% Deutschland 100,0% Polen 32,5% Estland 33,3% Portugal 72,7% Finnland 107,0% Rumänien 24,5% Frankreich 118,6% Russland * 16,5% FYROM * 16,5% Schweden 128,6% Griechenland 105,2% Schweiz 172,8% Großbritannien 112,5% Serbien * 16,5% Irland 117,7% Slowakei 31,4% Italien 102,3% Slowenien 61,0% Kosovo * 16,5% Spanien 90,8% Kroatien * 16,5% Tschechische Republik 41,6% Lettland 29,0% Türkei * 16,5% Liechtenstein *** 172,8% Ukraine * 16,5% Litauen 26,3% Ungarn 35,3% Luxemburg 131,0% Weißrussland * 16,5% Malta 62,9% Zypern 80,5% * Bulgarischer Wert ** Schweizer Wert Quelle: Eurostat (2013): Arbeitskosten Verkehr und Lagerei 2008; Eurostat (2013): Indizes von Arbeitskosten Verkehr und Lagerei; Bundesamt für Statistik, Schweiz (2013a) Kosten der Infrastrukturnutzung Neben den Kosten für das Fahrzeug und das Personal sind auch die Gebühren für die Infrastrukturnutzung beim Straßentransport zu berücksichtigen. Diese bestehen aus den Mautgebühren und aus den Gebühren für die Nutzung von Tunneln und Brücken. Mautpflichtig sind in den meisten Staaten die Autobahnabschnitte oder gar nur ausgewählte Autobahnabschnitte. In einigen Ländern wie z.b. in der Schweiz und in der Slowakei werden Mautgebühren auch auf Straßen erster Ordnung (i.d.r. handelt es sich hierbei Bundesstraßen) erhoben. Zur Vereinfachung

143 141 schlagen wir jedoch vor, dies zu vernachlässigen und Mautgebühren ausschließlich für Autobahnabschnitte zu berücksichtigen. In Deutschland werden für Lkw seit 2005 die in Tabelle 8-9 dargestellten Mautgebühren auf allen Autobahnen erhoben. Die aktuell zu entrichtende Mautgebühr hängt von der Emissionsklasse ab und danach, ob die Fahrzeuge mit drei oder mehr Achsen unterwegs sind. Je nach Fahrzeug kann eine Maut zwischen 14,1 ct und 28,8 ct pro Lkw-km erhoben werden. Erfahrungen aus PPP Projekten zeigen, dass rd. 97% der mautzahlenden Fahrzeuge vierachsige Fahrzeuge sind und dass über 70% der mit Maut belegten Fahrzeuge die EURO-Norm V erfüllen bzw. besonders umweltfreundlich sind. Somit empfehlen wir, in Deutschland eine einheitliche Maut von 15,5 ct/lkw-km anzusetzen. Tabelle 8-9 Mautgebühren in Deutschland in cent/lkw-km Emissionsklasse Mautkategorie Achsen cent / Lkw-km EEV* A bis zu 3 14,1 mehr als 3 15,5 Euro V A bis zu 3 14,1 mehr als 3 15,5 Euro IV B bis zu 3 16,9 mehr als 3 18,3 Euro III C bis zu 3 19,0 mehr als 3 20,4 Euro II D bis zu 3 27,4 mehr als 3 28,8 Euro I / 0 D bis zu 3 27,4 mehr als 3 28,8 *) Enhanced Environmentally friendly Vehicle Neben der deutschen Maut ist bei grenzüberschreitenden Verkehren auch die Maut im Ausland zu berücksichtigen (vgl. Tabelle 8-10). Viele Länder wie die Niederlande, Belgien, Dänemark u.a. erheben keine fahrleistungsabhängigen Mautgebühren sondern Pauschbeträge (wie z.b. die EURO-Vignette), die für bestimmte Zeiträume von einem Tag bis zu einem ganzen Jahr gelten. Die Höhe der Gebührenbelastung hängt in diesen Fällen sehr stark von der Nutzungsintensität ab. Wenn wir davon ausgehen, dass mit der Mautzahlung nicht nur die grenzüberschreitenden Transporte, sondern auch die Nutzung aller Strecken für Binnenverkehre beglichen werden, dann ist die fahrleistungsabhängige Belastung sehr niedrig und liegt im unteren einstelligen Cent- Bereich. Aufgrund der hohen Unsicherheit, die mit einem Ansatz verbunden wäre, da aber in diesen Fällen auch vermutet wird, dass aufgrund der jährlichen Gesamtfahrleistung keine hohe Belastung vorliegt, wird bei pauschalen Mauterhebungen auf eine Kostenberücksichtigung verzichtet. In den anderen Ländern werden fahrleistungsabhängige Mautgebühren erhoben. In den Ländern, in denen ein ähnliches Mautsystem, wie in Deutschland identifiziert werden kann, wird genau wie in Deutschland und soweit aufgrund des Gebührensystems möglich die Maut für einen EURO V Lkw mit vier Achsen angesetzt.

144 142 Allerdings mangelt es in einigen Ländern an einheitlichen Mautsätzen, sondern diese hängen von der befahrenen Strecke bzw. auch von dem privaten Betreiber ab. So gibt es beispielsweise in Frankreich zehn verschiedene private Betreiber 50 mit unterschiedlichen Mauttarifen, was eine genaue Abbildung erschwert. In diesen Fällen werden Durchschnitts-Mautsätze für das Land gebildet. Die Durchschnitte werden aus den Strecken gebildet, die für Transporte von/nach und durch Deutschland relevant werden können. Die je Land empfohlenen Mautsätze sind der Tabelle 8-10 zu entnehmen. Tabelle 8-10 Leistungsabhängige Mautsätze in den Ländern Europas Land Mautsatz Berechnungsgrundlage Deutschland 15,5 ct/km Tarif auf allen Autobahnen Frankreich 21,6 ct/km Durchschnitt ausgewählter Relationen Griechenland 7,0 ct/km Durchschnitt von BGL-Angaben Italien 16,7 ct/km Durchschnitt ausgewählter Relationen Kroatien 10,5 ct/km Durchschnitt ausgewählter Relationen Ehem. Jugoslawische Rep. Mazedonien 14,0 ct/km Durchschnitt ausgewählter Relationen Österreich 32,3 ct/km Tarif auf allen Autobahnen Portugal 15,0 ct/km Durchschnitt von BGL-Angaben Schweiz 64,1 ct/km Tarif auf allen Autobahnen Serbien 16,0 ct/km Durchschnitt ausgewählter Relationen Slowenien 21,4 ct/km Durchschnitt ausgewählter Relationen Spanien 13,0 ct/km Durchschnitt von BGL-Angaben Tschechien 17,0 ct/km Durchschnitt von BGL-Angaben Türkei 2,5 ct/km Durchschnitt von BGL-Angaben Weißrussland 3,5 ct/km Durchschnitt von BGL-Angaben Quellen: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung(o.J.): Mautsätze seit ; eigene Berechnungen nach Association des sociétés francaises d'autoroutes (2013); Bundesverband für Güterkraftverkehr Logistik und Entsorgung (BGL) e.v. (2011): eigene Berechnungen nach Autostrade per l Italia (o.j.); Auto-, Motor- und Radfahrerbund Österreichs (o.j.); Wirtschaftskammer Österreich (o.j. b); Wirtschaftskammer Österreich (o.j. c);. eigene Berechnungen nach: Sky Toll (2013). Neben den abgabenpflichtigen Straßen werden ebenfalls die im alpenquerenden und skandinavischen Verkehr bedeutsamen Gebühren für Tunnel und Brücken mit in die Kalkulation der Transportkosten einfließen. Auch hier werden die entsprechenden Daten - >4 Achsen, 40 t zulässiges Gesamtgewicht, 16,50 m Länge für die gewählten Repräsentativfahrzeuge zur Ermittlung der Abgaben verwendet. 50 Vgl. Wirtschaftskammer Österreich (o.j. a): Strassenbenutzungsgebühren Frankreich Stand Jänner 2012.

145 143 Tabelle 8-11 Tunnel, Brücken und Autobahnen mit gesonderten Mautgebühren Bauwerk Strecke Kosten in Arlberg-Tunnel Lindau Innsbruck 20 Brenner Autobahn Innsbruck Bozen 89 Karawankentunnel Salzburg Ljubljana 21 Mont Blanc-Tunnel, Frejus Lyon/Genf - Turin/Mailand 215 Öresundbrücke Kopenhagen Malmö 140 Pyhrn Autobahn Passau Graz 31 Sankt-Bernhard-Tunnel Lausanne Turin 74 Storebaeltbrücke Odense Kopenhagen 155 Tauerntunnel Salzburg Ljubljana 31 Tunnel Maurice-Lemaire Straßburg Nancy Container und Wechselbehälterkosten Beim Transport von Container- und Wechselbehältern im Vor- und Nachlauf von intermodalen Verkehren, sowie im Containertransport von Seehafenhinterlandverkehren ist zu berücksichtigen, dass auch Kosten für den Behälter anfallen, die bei einem konventionellen Lkw-Transport als Palette, loses Stückgut oder Massengut nicht anfallen. Gerade im Hinblick auf Verlagerungsentscheidungen im kombinierten Verkehr sind diese von besonderer Relevanz. Die Schätzung der Container- und Wechselbehälterkosten erfolgt analog zur Fahrzeugkostenkalkulation. Die Kaufpreise für Wechselbehälter stammen vom Fahrzeugwerk Bernhard Krone; die Angaben zu den Anschaffungspreisen für die Container im Jahr 2010 sind dem Buss Capital Kompendium zu Containern entnommen. Hierüber werden die Kosten für die Abschreibung und die Fremdkapitalkosten berechnet. Bei Containern und Wechselbehältern geht man von einer Lebensdauer von 15 Jahren aus. Containerpreise unterliegen zyklischen Schwankungen in Abhängigkeit vom Stahlpreis und der Nachfrage nach Containern und sind in geringerem Ausmaß als Fahrzeuge vom technischen Fortschritt bestimmt. Auswertungen des Erzeugerpreisindexes für Warenbehälter und Container vom Statistischen Bundesamt zeigen, dass zwischen 2000 und 2012 die Preise für Wechselbehälter und Container um 4,4% zurückgegangen sind, wobei sich die Preise zwischen 2005 und 2012 um 1% erhöht haben. Eindeutige Preissteigerungen über längere Zeiträume sind hieraus nicht zu erkennen, sodass wir für den unterstellten Nutzungszeitraum von 15 Jahren von einer Preiskonstanz ausgehen. Für Reparatur, Wartung und Pflege werden 2,5 % des Kaufpreises pro Jahr geschätzt, sowie ein Verwaltungsaufwand von 6 % der Gesamtkosten unterstellt. Unter Annahme von 280 Betriebstagen im Jahr mit jeweils zwölf Einsatzstunden wird schließlich ein fixer Kostensatz pro Einsatzstunde ermittelt. Die herausgestellten Kostensätze sind bei der Kalkulation eines Container- und Wechselbehältertransports auf der Straße zu berücksichtigen. 51 Vgl. Buss Capital (2011): Kompendium Wissenswertes zu Containern, Leasing und Fonds, S. 10.

146 144 Tabelle 8-12 Kostenkalkulation für Container und Wechselbrücken Einh. 20' ISO-CT 7,45m WB 40' ISO-CT 13,6 m-wb A. Basisdaten 1. Kaufpreis Nutzungsdauer ab Kaufdatum a Betriebsnotwendiges Kapital B. Feste Kosten 1. Kapitalverzinsung (6 %) /a Abschreibung /a Reparatur, Wartung, Pflege /a Verwaltungskosten /a Feste Kosten /a Fixer Kostensatz /h 0,08 0,38 0,13 0, Anwendungsbeispiele für die Ermittlung der relationsspezifischen Transportkosten Die oben definierten Transportkostensätze sollen dazu dienen, die Höhe der Lkw- Transportkosten in einer Gütergruppe auf einer spezifischen Transportrelation zu ermitteln. Für diesen Zweck ist es erforderlich, auf die Daten der Prognose sowie auf die Umlegungsergebnisse zurückzugreifen. Aus der Verkehrsverflechtungsprognose erhält man die Höhe des güterspezifischen Transportaufkommens auf jeder Verkehrsrelation, welches darüber hinaus auch danach differenziert werden kann, ob es konventionell oder im kombinierten Verkehr transportiert wird. Aus der Umlegung erhält man für jede Transportrelation die durchschnittliche Transportentfernung für alle Lkw-Fahrten auf der Relation, sowie die durchschnittliche Transportfahrzeit in Minuten. Hierbei handelt es sich um die reine Fahrzeit des Lkw; es fehlen Zeiten für die Be- und Entladung der Ladung und Zeiten für Pausen und Pufferzeiten, um das Erreichen von vorgegebenen Zeitfenstern zu garantieren. Diese Zeiten sind jedoch bei Transportkostenbetrachtungen ebenfalls einzubeziehen. Für die Be- und Entladung werden im konventionellen Verkehr aus Erfahrungswerten von Spediteuren jeweils Standzeiten von rd. 2 h 52 angenommen, die allerdings auch die Anmelde- und Abfertigungszeiten an Gates, Pförtnern etc. berücksichtigen. Im Container- und KV-Verkehr sind die Be- und Entladezeiten niedriger anzusetzen, da der Umschlag auf den Lkw schneller erfolgen kann. Hier rechnen wir inkl. Abfertigung (Übernahme der Papiere, etc.) mit rd. 45 Minuten je Beund Entladevorgang Diese Zahl stellt laut BGL die maximal zulässige Zeit der Beladung dar, die jedoch nach Angaben des BGL- häufig überschritten wird. Vgl. Bundesverband für Güterkraftverkehr Logistik und Entsorgung (BGL) e.v. (2003): die Vertragsbedingungen für den Güterkraftverkehrs-, Speditions- und Logistikunternehmer (VBGL) in der Fassung vom 27.Januar 2003, 5 (2). 53 In einigen Standorten, insbesondere in den großen Seehäfen sind die Lkw-Abfertigungszeiten teilweise deutlich höher so z.b. im Hamburger Hafen, wo teilweise Abfertigungszeiten bis zu vier Stunden realisiert werden (siehe auch DVZ, HHLA verärgert Containertrucker vom ). In solchen Einzelfällen werden Zuschläge erhoben, die zu höheren Frachtraten führen. Da diese allerdings über längere Zeiträume schwer zu belegen sind, haben wir auf eine separate Behandlung einzelner Umschlagspunkte verzichtet.

147 145 Um vereinbarte Zeitfenster zu erreichen, kalkulieren Spediteure zu der kalkulierten Fahrzeit Sicherheits- und Pufferzeiten hinzu, die sie nach den Befragungsergebnissen mit rd. 20% der Fahrzeiten ansetzen. Die Gesamtreisezeit ergibt sich somit wie folgt: ( ) Alle 4,5 h Fahrzeit ist nach gegenwärtiger Rechtslage eine Pause einzulegen, wobei die tägliche Lenkzeit von 9 h nicht überschritten werden darf. 54 Da wir allerdings die fixen Kosten auf die reinen Fahrzeugeinsatzstunden begrenzt haben, ist es nicht erforderlich, diese Lenk- und Ruhezeiten in die Transportkostenberechnung nochmals anzusetzen. Darüber hinaus ist allerdings zu berücksichtigen, dass der Lkw nach der Entladung wieder zu einem Ausgangsort zurück muss. Fährt der Lkw leer zurück, müsste der Transport auch mit den Kosten für die Rückfahrt belastet werden. Transporte würden in diesen Fällen mit doppelten Kosten belastet und die Rentabilität dieser Verkehre würde sinken. Deswegen bemühen sich Spediteure durch Akquisition von Rückladung immer, diese Leerfahrt in der Rückrichtung zu minimieren um die Transportkosten gering zu halten. Den Daten des KBA kann die Anzahl der vollen und der leeren Lkw-Fahrten nach Transportentfernungsstufen entnommen werden. In Abbildung 8-2 wird deutlich, dass der Anteil der leeren Fahrten im Nahverkehr bis zu 50 km mit 44% sehr hoch ist, danach kontinuierlich sinkt und bei Fahrten mit über km mit 3% am niedrigsten ist. Bereits bei Fahrten ab 500 km werden Leerfahrtanteile von 5% realisiert. Dies zeigt, dass es den Speditionen insbesondere auf fernen Relationen gelingt, eine Rückladung zu organisieren. 54 Die maximale wöchentliche Lenkzeit ist 56 h, wobei die tägliche Lenkzeit von 9 h maximal 2 mal pro Woche um eine 1 h (auf 10 h) erhöht werden kann. Die tägliche Ruhezeit von 11 h (zusammenhängend) ist unbedingt einzuhalten.

148 146 Abbildung 8-2 Leerfahrtanteil nach Entfernungskilometern 45% 44% 40% 38% 35% 30% 30% 25% 23% 20% 17% 15% 13% 11% 10% 9% 8% 6% 5% 5% 5% 4% 4% 3% 3% 0% bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis bis und mehr Quelle: Kraftfahrt-Bundesamt 2010: Statistische Mitteilungen des Kraftfahrt-Bundesamtes VD 1, S. 60,61. Ausgehend von diesen Daten ist eine Funktion entwickelt worden, die den Leerfahrtanteil in Abhängigkeit der km-entfernung widergibt. Diese Funktion hat die Form: ( ) mit LFA: Leerfahrtanteil x: Entfernung in km Um Extremwerte bei hohen und niedrigen Entfernungen zu vermeiden, begrenzen wir den Leerfahrtanteil von mehr als km auf 2% und den von unter 10 km auf 60% 55. Ein Leerfahrtanteil von 2% kann auf zwei Arten interpretiert werden: Der voll beladene Lkw findet zu 98% eine Rückladung. Somit werden nur die Rückfahrkosten der 2% leerfahrenden Lkw auf die Kosten der vollen Fahrt berücksichtigt. Oder: Es wird angenommen, dass der Lkw im Anschluss an die Entladung noch eine weitere Anschlussfahrt absolvieren muss, um eine neue Ladung aufzunehmen. Die Kosten für die Aufnahme der neuen Ladung betragen 2% der Kosten, die für die volle Fahrt entstanden sind. 55 Hiermit verzichten wir auf gütergruppenspezifische Leerfahrtanteile. So werden Holztarnsporte (Rungen-Lkw) oder Chemietransporte Rückfahrten meistens leer durchgeführt, da die Lkw nicht flexible genug für andere Transporte genutzt werden können.

149 Leerfahrtanteil in % 147 Abbildung 8-3 Leerfahrtanteil-Funktion nach Entfernungskilometern 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Entfernung in km Quelle: Eigene Berechnungen nach Kraftfahrt-Bundesamt 2010: Statistische Mitteilungen des Kraftfahrt- Bundesamtes VD 1, S. 60,61. Um die von uns getroffenen Transportkostenannahmen und schätzungen zu validieren, wurden beispielhafte Transportkostenberechnungen durchgeführt und mit tatsächlich realisierten Lkw- Frachtraten verglichen. Aus vergangenen Projekten bzw. aus Erhebungen der BAG lagen für das Jahr 2010 Frachtraten von Container- und Wechselbehältertransporten zwischen einem deutschen Seehafen und mehreren Relationen in Deutschland sowie einem konventionellen Stückgutverkehr zwischen einer süddeutschen Stadt und Bulgarien vor. Bei letzterer wurde angenommen, dass es sich um einen Verkehr zwischen München und Sofia handelt, wobei hier sowohl eine deutsche Frachtrate als auch eine bulgarische aus BAG-Erhebungen vorlag. Außerdem lagen aus anderen Quellen deutsche Frachtraten für Containerverkehre zwischen Rotterdam und zwei deutschen Regionen, sowie im Schüttgutverkehr zwischen Frankfurt/M. und Aachen vor. Für unsere Transportkostenkalkulation haben wir auf die Transportzeit und die Transportentfernung zurückgegriffen, die im Rahmen der Umlegungsarbeiten zur Verkehrsverflechtungsprognose 2030 von der Ingenieurgruppe IVV berechnet wurden. Insbesondere die von IVV ermittelten Transportzeiten sind unter der Annahme einer hohen Verkehrsbelastung (Umlegung mit 1/13 des Gesamtaufkommens) ermittelt worden. Dies führt auf hoch belasteten Strecken zu sehr hohen Transportzeiten, sodass sich dieses natürlich auch auf die Kosten auswirkt. Um zu sehen, wie sich der Effekt der belastungsabhängigen Transportzeit auf unsere Transportkostenkalkulationen auswirkt, wurden die Transportkostenberechnungen auch mit einer konstanten Durchschnittsgeschwindigkeit von 65 km/h umgesetzt. Dieser Wert wird in der Transportzeitplanung bei Spediteuren angewendet 56. Die Transportkostenberechnung folgt folgender Formel: 56 Aus Datenschutzgründen haben wir die Angaben zur Entfernung, Geschwindigkeit und Fahrtzeit ausgeblendet.

150 148 [ ( [ ]) [ ] [ ] [ ] ] ( ) Die Ergebnisse unserer Kalkulation und der Vergleich mit den tatsächlichen Frachtraten zeigt, dass wir mit unseren Transportkostenberechnungen die tatsächlichen Frachtraten i.d.r. zwischen 10% und 15% übertreffen. Auf einigen Relationen passen die kalkulierten Sätze mit den realisierten Frachtraten jedoch sehr gut überein (z.b. Seehafen HH, Seehafen-HB, Seehafen- Dresden, Seehafen-Berlin, Seehafen-Nürnberg, Seehafen-Bielefeld, Seehafen-Dortmund, Seehafen-Bulgarien); hier liegen Abweichungen unter 10% vor. Im Durchschnitt über alle Relationen liegt die Abweichung bei +8%. Die Abweichungen sind teilweise auch auf die hohen Fahrtzeiten zurückzuführen, die sich aus der belastungsabhängigen Umlegung ergeben. So ergibt sich für die Relation Ostsee-Essen, bei der sich aus der Umlegung eine sehr niedrige Durchschnittsgeschwindigkeit von 46,6 km/h ergibt, mit über 30% die höchste Abweichung. Würde man die Transportzeiten mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 65 km/h kalkulieren, ergäben sich deutlich bessere Annäherungen an die realisierten Frachtsätze. Im Durchschnitt liegt die Abweichung bei +5%. Im grenzüberschreitenden Stückgutverkehr mit Bulgarien können die Transportkosten sowohl für deutsche Lkw als auch Lkw bulgarischer Herkunft unter Berücksichtigung der Differenzen in Kraftstoffpreisen und Personalkosten sehr realitätsnah abgebildet werden. Die ermittelten Kostensätze liegen nahe den vom Bundesamt für Güterverkehr angegebenen Frachtraten vom süddeutschen Raum nach Bulgarien von EUR für deutsche und EUR für bulgarische Lkw. Dies bedeutet, dass die gewählten Ansätze geeignet sind, die reellen Bedingungen abzubilden. 57 Für die Berechnungen wurde vereinfacht angenommen, dass 80% der gefahrenen km mit einer Maut belegt werden. 58 Wechselbehälterkosten sind nur dann anzusetzen, wenn es sich bei der Ladung um einen Container oder um einen Wechselbehälter handelt (i.d.r. kontinentaler KV per Bahn).

151 149 Tabelle 8-13 Gegenüberstellung der berechneten Transportkosten mit bekannten Frachtraten für ausgewählte Transportrelationen kalkuliert mit belastungsabhängigen Fahrtzeiten und Transportgeschwindigkeiten aus Umlegungsergebnissen Distanz* Fahrtzeit* Geschw. Kosten (kalk.) kalkuliert mit einer Kalkulationsgeschwindigkeit von 65 km/h Fahrtzeit Kosten (kalk.) Frachtrate Abweichung Abweichung Verkehr mit Containern und Wechselbehältern km min km/h EUR EUR % Min EUR % Seehafen Berlin Seehafen Hamburg Seehafen München Seehafen Köln Seehafen - Frankfurt (M) Seehafen Stuttgart Seehafen Dortmund Seehafen Düsseldorf Seehafen Essen Seehafen Bremen Seehafen Hannover Seehafen Leipzig Seehafen Dresden Seehafen Nürnberg Seehafen Wuppertal Seehafen Bielefeld Seehafen Bonn Seehafen Mannheim Seehafen Karlsruhe Seehafen Wiesbaden Containertransport Rotterdam Heidelberg Rotterdam Dormagen Stückgutverkehr München Bulgarien München - Bulgarien** Schüttgutverkehr **** **** **** ,2% **** 457-0,7% **** **** **** ,2% **** ,9% **** **** **** ,2% **** ,1% **** **** **** ,1% **** ,5% **** **** **** ,3% **** 748 8,3% **** **** **** ,5% **** 941 6,9% **** **** **** ,5% **** 580 9,4% **** **** **** ,1% **** ,1% **** **** **** ,0% **** ,2% **** **** **** ,7% **** ,8% **** **** **** ,4% **** ,7% **** **** **** ,7% **** ,6% **** **** **** ,4% **** 686 9,0% **** **** **** ,8% **** 886 8,1% **** **** **** ,8% **** ,6% **** **** **** ,3% **** 457-0,6% **** **** **** ,8% **** ,8% **** **** **** ,3% **** 832 9,4% **** **** **** ,1% **** ,6% **** **** **** ,9% **** ,3% 500,0 547,0 54, ,3% 547, ,2% 250,0 196,5 76, ,2% 196, ,3% 1290,8 1238,0 62, ,3% 1238, ,4% 1290,8 1238,0 62, ,0% 1238, ,2% Frankfurt/M. Aachen 250,0 251,0 59,8 439,8 385,3 14,1% 230,8 428,3 11,2% * Umlegungsergebnisse der Ingenieurgruppe IVV ** Frachtrate aus Bulgarien

152 Kostensätze im Schienengüterverkehr Genau wie für die Straße sind auch für die Schiene leistungs- und zeitabhängige Kostensätze zu entwickeln, welche auf die zurückgelegte Distanz und die Transportdauer angewendet werden. Wie auch im Straßengüterverkehr sind die bedeutendsten Kostenpositionen des Schienengüterverkehrs die Vorhaltung der Fahrzeuge, der Energieverbrauch sowie die Personalkosten. Zusätzlich entfallen auf die Infrastrukturnutzung und den Umschlag der Güter weitere Kosten, deren Herleitung in den folgenden Kapiteln geschildet wird. Leider kann zur Kostenermittlung im Schienengüterverkehr nicht auf ein derart umfangreiches öffentliches Datenmaterial wie beim Lkw zurückgegriffen werden. Daher beruhen die Kostensätze im Wesentlichen auf die bereits formulierten Ansätze im Rahmen der BVWP 59, umfangreichen Literauswertungen, eigenen Erhebungen aber auch auf Informationen von zahlreichen Expertengesprächen; insbesondere mit mehreren privaten Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) hat es einen umfangreichen Informationsaustausch gegeben. Im Schienenverkehr haben wir nicht nur die Kosten der Zugförderung, welche aus den Kosten für die Triebfahrzeug- und Wagenvorhaltung und den Zugförderkosten (Personal- und Traktionskosten) bestehen, sondern auch aus den Kosten für die Zugbildung, für den Umschlag der Ladung auf die Wagen, den Trassenpreisen sowie speziellen Kosten für die Übergabe von Wagen am Empfangsort bzw. Übernahme am Versandort (sog. Kosten der letzten Meile) Kosten der Zugförderung Die Kosten der Zugförderung bestehen im Wesentlichen aus den Transportkosten zwischen einem Versand und einem Empfangsort und bestehen aus den Vorhaltekosten der Triebfahrzeuge Vorhaltekosten der Wagen Zugförderkosten (Personal- und Traktionskosten) Vorhaltekosten der Triebfahrzeuge Die zunehmende Elektrifizierung des Schieneninfrastrukturnetzes hat dazu geführt, dass auch im Schienengüterverkehr überwiegend Elektro-Lokomotiven eingesetzt werden. Die Verwendung von Diesel-Lokomotiven beschränkt sich inzwischen entweder auf Rangierfahrten in den Knotenund Rangierpunkten, oder auf i.d.r. kurzen Zwischenfahrten auf noch nicht elektrifizierten Streckenabschnitten. Vereinzelt kommt es jedoch auch vor, dass Betreiber von kleineren Eisenbahnverkehrsunternehmen, die nicht über eine große Auswahl an Lokomotiven verfügen, auch für längere Streckenverkehre auf Diesel-Lokomotiven zurückgreifen. Dies ist jedoch die Ausnahme, da deren Einsatz i.d.r. teurer ist und somit vernachlässigt werden kann. Basis für die Berechnung der Triebfahrzeugvorhaltekosten sind, wie auch beim Lkw, die Anschaffungskosten der einzelnen Triebfahrzeuge. Diese wurden mittels einer Internet- und Literaturrecherche für das Jahr 2010 ermittelt und anschließend in mehreren Gesprächen mit Fachex- 59 BVU, ITP, PLANCO, Aktualisierung von Bewertungsansätzen für Wirtschaftlichkeitsrechnungen in der Bundesverkehrswegeplanung, Freiburg, München, Essen 2010

153 151 perten evaluiert. Aus der Recherche konnten Anschaffungskosten von rd. 3,0 Mio. für ein Triebfahrzeug im Güterverkehr unabhängig von der Traktionsart ermittelt werden. Als repräsentative Fahrzeuge nehmen wir bei der Elektro-Traktion die TRAXX F 140 mit einer Leistung von KW an. Bei der Diesel-Lokomotiven wird die TRAXX P160 DE mit einer mittleren Leistung von kw für die Abwicklung von Fernverkehren als repräsentativ angenommen; für Rangierverkehre gehen wir von der leistungsschwächeren VOSSLOH G 6 mit Anschaffungskosten von rd. 1,3 Mio. als Repräsentativfahrzeug aus. Abbildung 8-4: Unterschiedliche Stromsysteme in Europa Quelle: Deutsche Bahn AG, ETCS auf dem Korridor Rotterdam-Genua, Vortrag vom Rd. 20% des Deutschland betreffenden Schienengüterverkehrs steht in Verbindung mit Auslandsrelationen. Durch den Einsatz unterschiedlicher Strom- und Zugsicherungssysteme (siehe Abbildung 8-4) ist hier weitgehend der Einsatz von Mehrsystemlokomotiven 60 erforderlich, um kontinuierliche Triebfahrzeugwechsel an den Grenzen zu vermeiden. Nach den Gesprächen mit Fachexperten sind die Mehrsystemlokomotiven lediglich in der Anschaffung zwischen 10% und 15% teurer als Einsystem-Lokomotiven. Der sich hieraus ergebende Anschaffungspreis von rd. 3,4 Mio. konnte auch im Rahmen der Internetrecherche bestätigt werden. Mehrsystemlokomo- 60 Hierbei unterscheidet man zwischen zwei und höherstufigen Mehrsystemlokomotiven. Im Verkehr mit der Niederlande sind aktuell Viersystemlokomotiven erforderlich. Im Verkehr mit den meisten anderen Ländern reichen i.d.r. Zweisystem-Lokomotiven, für die auch die oben genannten Sätze gelten. Viersystemlokomotiven sind teurer; nach Ausbau der Strecke Emmerich-Oberhausen können auch hier Zweisystemlokomotiven eingesetzt werden.

154 152 tiven werden mit Ausnahme der Verkehre in die Schweiz und Österreich auf den anderen Auslandsrelation eingesetzt. Wie auch bei der Berechnung der Vorhaltekosten im Straßengüterverkehr ist der Wiederbeschaffungsneupreis Grundlage für die Abschreibung der Triebfahrzeuge. Deswegen wird der aktuelle Anschaffungspreis unter Berücksichtigung der vergangenen Preisindex-Entwicklung für Schienenfahrzeuge mit einem Zuschlag von 30% versehen, um so die zukünftigen Preiserhöhungen über die Lebensdauer des Triebfahrzeugs zu berücksichtigen. Tabelle 8-14: Kosten der Triebfahrzeugvorhaltung (2010) Einheit E-Lok (Einsystem) E-Lok (Mehrsystem) D-Lok (Streckenbetrieb) D-Lok (Rangierbetrieb) A. Basisdaten Modell TRAXX F140 TRAXX F140 TRAXX P160 DE Vossloh G6 Leistung kw 5.600, , ,0 680,0 Nutzungsdauer Jahre Betriebstage Tage Tageseinsatz (nur Fahrt) h/tag Jahresfahrleistung km/a Anschaffungspreis Betriebsnotwendiges Kapital Teuerung B. Kostenpositionen Instandhaltung /a Haupt- und Zwischenuntersuchungen /a Kalkulatorische Zinsen /a Abschreibung /a Gesamtkosten /a Werkstattreserve % Gesamt inkl. Werkstatreserve /a /Lok-km 2,17 2,41 2,94 5,75 /Lok-h 107,42 119,77 146,86 37,57 Die Nutzungsdauer der Lokomotiven wird einheitlich mit 30 Jahren angenommen. Für die E- Lokomotiven wird eine maximale Laufleistung von rd. 5,0 Mio. km über die gesamte Lebensdauer erwartet, was zu einer jährlichen Laufleistung von rd km führt 61. Da sich durch die vorangeschrittene Elektrifizierung die Einsatzgebiete von Diesellokomotiven lediglich auf den Einsatz von nicht elektrifizierten Streckenabschnitten beschränken, ist hier nach den Literaturrecherchen bzw. Expertenaussagen auf eine um 15% niedrigere Laufleistung (rd. 61 Diese wird bei einer Einsatzzeit von 280 Betriebstagen und täglich 12 (E-Traktion) bzw. 10 (D-Traktion) Betriebsstunden realisiert.

155 km) auszugehen. Rangierlokomotiven kommen lediglich auf eine jährliche Fahrleistung von ca km. Die Höhe der Kapitalkosten wird analog zur Herleitung der Lkw-Kosten auch hier mit einem Zinssatz von 6 % auf das durchschnittlich gebundene Kapital während der Nutzungsdauer ausgegangen. Des Weiteren sind neben der Abschreibung und den Kapitalkosten auch die Instandhaltungsund Reparaturkosten der Triebfahrzeuge zu berücksichtigen. Die Instandhaltungskosten werden als fahrleistungsabhängige Größe in Höhe von (E-Lok) bzw. 75 cent/km (D-Lok) veranschlagt 62,. Darüber hinaus sind in regelmäßigen Abständen Haupt- und Zwischenuntersuchungen zur Prüfung eines betriebssicheren Zustandes zu absolvieren, für die anteilig pro Jahr ca (E-Lok) bzw (D-Lok) anfallen. Auf die so entstehenden Gesamtkosten wird bei den Streckenloks zudem noch eine Werkstattreserve von 10% berücksichtigt, die den zusätzlichen Fahrzeugbedarf aufgrund der Reparaturen und Instandhaltung der Lokomotiven abbildet. Unter Berücksichtigung aller aufgeführten Annahmen ergeben sich Vorhaltekosten 2,17 /km für eine E Lokomotive und von 2,94 /km für eine D-Lokomotive. (vgl. Tabelle 8-14). Triebfahrzeuge werden nicht nur im Streckenverkehr eingesetzt, sondern auch für die erforderlichen Rangierfahrten in den Knoten. Hier werden fast ausschließlich kleinere Diesellokomotiven eingesetzt, die in der Regel fast rund um die Uhr in Betrieb sind (die angenommene Tageseinsatzzeit liegt bei 20 h). Deren Jahresfahrleistung liegt nach Auswertung des bei ifeu-instituts 63 bei rd km. Bei ansonsten gleich bleibenden Annahmen wie bei den dieselbetriebenen Streckenlokomotiven sind für die Vorhaltung von Rangierlokomotiven 37,57 /Lok-h anzusetzen Vorhaltekosten der Wagen Neben den Kosten der Vorhaltung der Triebfahrzeuge sind im Schienengüterverkehr auch die Vorhaltekosten für die Güterwaggons zu berücksichtigen. Da die Güterwagen je nach Bauart und Beanspruchung unterschiedliche Kosten in der Anschaffung und Instandhaltung verursachen, sind die Vorhaltekosten gütergruppenspezifisch zu ermitteln. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die gleichen Güter mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Wagen befördert werden können. Um die Anzahl der Wagentypen einzuschränken, wurden folgende Wagentypen stellvertretend für die einzelnen Güter ausgewählt. Die Zuordnung verschiedener Wagentypen auf die verwendeten Güterabteilungen erfolgte auf Basis der Angaben von Güterverkehrsbetreibern sowie ergänzender Recherchen. Wenngleich die Wagentypen nicht für alle Güter in der jeweiligen Güterabteilung aus der Verkehrsprognose 2010 einsetzbar sind, stellen die resultierenden Vorhaltekosten einen repräsentativen Wert für die gesamte Gütergruppe dar. 62 Vgl. Network Rail (2009): Network RUS Electrification, October 2009, S. 31. Wenngleich sich der Wert auf Personenverkehrslokomotiven bezieht, erscheint er im Vergleich mit alternativen Berechnungsmethoden plausibel. 63 Vgl. ifeu-institut für Energie und Umweltforschung Heidelberg GmbH (2003): Erarbeitung von Basisemissionsdaten des dieselbetriebenen Schienenverkehrs unter Einbeziehung möglicher Schadstoffminderungstechnologien: S Hierbei ist aufgrund aufwendiger Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten bei den Rangierlokomotiven ein höherer Triebfahrzeugfaktor von 30% berücksichtigt.

156 154 Tabelle 8-15: Wagentyp Einsatzbereich Anschaffungswert 2010 in * Anschaffungswerte repräsentativer Wagentypen (2010) in und Einsatzstunden Einsatzstunden in h Zacs 65 Kesselwagen für Mineralöl- und Gastransporte Fals 183 Transport von trockenen Massengütern, wie Kohle, Getreide, Futtermittel, Baustoffe EA, EAN offener Wagen ROOS Offener Rungenwagen Sgns 691 Wagen für Container und Wechselbehälter Zagkks Wagen für Chemietransporte und Düngemittel Faals 150 Wagen für schwere Massengüter, wie z.b Eisenerz HABBI Schiebewandwagen für Stückgutladungen Samms 709 Wagen für den Transport von Stahlcoils, Maschinen und Ausrüstungen Laeks Fahrzeugtragewagen *) Werte aufgerundet Auch sind die aktuellen Anschaffungspreise der Güterwagen die Grundlage für die Kalkulation der Vorhaltekosten. Soweit möglich wurde für die ausgewählten Wagentypen auf die angenommenen Anschaffungswerte aus den Angaben des Gutachtens Verkehrswirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße 65 zurückgegriffen. Da die Werte sich jedoch auf das Jahr 2006 beziehen, wurden sie anhand des Erzeugerpreisindizes von Anhängern zur Beförderung von Gütern 66 zwischen 2006 und 2010 auf das Preisniveau von 2010 hochgerechnet. Die Anschaffungswerte neu aufgenommener Wagentypen wurden mittels Informationen aus den Expertengesprächen geschätzt. Auf Basis der auf diese Weise für 2010 geschätzten Anschaffungswerte der Güterwagen werden die jährlichen Kosten für die Wagen-Vorhaltung ermittelt. Hierbei wird von einem Abschreibungszeitraum zwischen 24 und 30 Jahren 67 und dem Kapitalzinssatz von 6% ausgegangen. Darüber hinaus werden auf Basis der Annahmen in dem o.g. Gutachten 1,3% des Kaufpreises zur Versicherung der Waggons angenommen. Hinzuzurechnen sind die Kosten für Instandhaltung, Reparatur sowie den erforderlichen Materialkosten, die auf Basis bereitgestellter Kostenansätze von Eisenbahnverkehrsunternehmen geschätzt wurden. Zur Ermittlung der stündlichen Vorhaltekosten der Güterwagen wurde die in Tabelle 8-15 dargestellte Produktionszeit in h angesetzt. Auch hier handelt es sich um Werte, die von EVU für Standardtypen bereitgestellt wurden. Die resultierenden Vorhaltekosten pro Stunde sind in Tabelle 8-16 dargestellt und spiegeln zum einen den unterschiedlich hohen Neupreis der Wagentypen als auch differierende Instandhaltungskosten in den Gütergruppen wider. 65 Vgl. Planco Consulting (2007): Verkehrswirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße, S. 215, f. 66 Vgl. Statistisches Bundesamt (2013): Preise Index der Erzeugerpreise gewerblicher Produkte, GP : Andere Anhänger zum Befördern von Gütern. 67 Die voraussichtliche Erhöhung des Anschaffungswertes wurde mit einem Zuschlag von 25% berücksichtigt.

157 155 Tabelle 8-16: Gewählte Wagentypen und Vorhaltekosten der Güterwagen nach Güterabteilungen der Verkehrsprognose 2030 Gütergruppe Wagentyp Vorhaltekosten/h 10 Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei ROOS 0,95 21 Steinkohle Fals 183 1,33 22 Braunkohle Fals 183 1,33 23 Erdöl und Erdgas Zacs 65 1,33 31 Erze Faals 150 1,65 32 Düngemittel Zagkks 1,72 33 Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse Fals 183 1,33 40 Nahrungs- und Genussmittel HABBI 1,68 50 Textilien, Bekleidung; Leder und Lederwaren HABBI 1,68 60 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse HABBI 1,68 71 Kokereierzeugnisse Fals 183 1,33 72 Mineralölerzeugnisse Zacs 65 1,42 80 Chemische Erzeugnisse etc. Zagkks 1,72 90 Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, Fals 183 1,33 Gips etc.) 100 Metalle und Metallerzeugnisse Samms 709 1, Maschinen und Ausrüstungen; Haushaltsgeräte Samms 709 1, Fahrzeuge Laeks 1, Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte, Sgns 691 1,12 etc. 140 Sekundärrohstoffe, Abfälle EA, EAN 0, Post, Pakete Sgns 691 1, Geräte und Material für die Güterbeförderung Sgns 691 1, Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte Sgns 691 1,12 Güter 180 Sammelgut Sgns 691 1, Gutart unbekannt Sgns 691 1, Energiekosten der Zugförderung Neben den Vorhaltekosten sind die anfallenden Energiekosten eine weitere bedeutende Einflussgröße bei der Zugförderung. Der Energieverbrauch im Schienengüterverkehr ist maßgeblich vom Bruttogewicht des Zuges (hierbei handelt es sich um die Summe aus dem Ladungsgewicht und dem Eigengewicht der Lokomotive und der mitgeführten Wagen) abhängig, sodass dieses als Ausgangspunkt für die Berechnung des Energieverbrauchs von Diesel- als auch von Elektrolokomotiven dient.

158 156 Die bei der Dieseltraktion entstehenden Kosten für den Dieselverbrauch werden nach folgender Formel berechnet, die zuerst den Literverbrauch je Zug-km ermittelt 68 und diesen anschließend, analog zum angesetzten Kraftstoffpreis beim Lkw, mit 0,97 /l bewertet. 69 mit EKD: Energiekosten für D-Traktion in BZG: Bruttozuggewicht in t Kl Dieselkosten in /l Die bei der Elektrotraktion entstehenden Energiekosten, werden über folgende Formel ermittelt. Zuerst wird der berechnete Energieverbrauch in in kwh/zug-km ermittelt und danach mit dem Strompreis multipliziert: mit EKE: Energiekosten für E-Traktion in BZG: Bruttozuggewicht in t KkWh Kosten des Stromverbrauchs in /kwh. Die von der DB Netz AG veröffentlichte Bahnstrompreisregelung für das Jahr differenziert die Strompreise nach in einem Hoch-, Mittel- und Niedertarif. Um einen plausiblen Referenzwert für die Energiekostenberechnung zu erhalten, wird vorgeschlagen, den Energieverbrauch mit dem in der Zeit von 9:00-16:00 Uhr sowie von 19:00-22:00 Uhr erhobenen Mitteltarif von 0,11 EUR pro kwh zu bewerten. Im Ergebnis ergeben sich für unterschiedliche Bruttozuggewichte die in Abbildung 8-5 Energiekosten nach Traktionsart. Mit steigendem Bruttozuggewicht erhöht sich die auch bei leichten Zügen bereits ausgeprägte Differenz zwischen E- und D-Traktion. Bei schweren Zügen von t (wie es im Kohle- und Eisenerzverkehr vorkommt) liegt die Differenz bei etwa 5,5 /Zug-km. 68 Quelle: Kranke, Schmied, Schön, CO 2-Berechnung in der Logistik, Öko-Institut, München Statistisches Bundesamt (2012): Preise Erzeugerpreise gewerblicher Produkte (Inlandsabsatz), Lange Reihen ab 1976 bis November Vgl. DB Netz AG (o.j.): Bahnstrompreisregelung ab , Frankfurt am Main.

159 Energiekosten ( /km) 157 Abbildung 8-5: Vergleich der Energiekosten nach Bruttozuggewicht bei Elektro- und Dieseltraktion Diesel Elektro Bruttozuggewicht (t) Personalkosten Auch im Schienengüterverkehr nehmen die Kosten für das Fahrpersonal, den Lokomotivführer, einen bedeutenden Teil der Transportkosten ein. Einer Studie des DIW 71 zufolge betrugen die Löhne von Schienenfahrzeugführern im Jahr 2001 in Westdeutschland und in Ostdeutschland p.a. Der auf Basis der Bevölkerungsanteile 72 gewichtete Wert von lässt sich anhand des Eurostat-Index zur Entwicklung von Löhnen und Gehältern im Bereich Verkehr und Lagerei 73 bis zum Jahr 2010 fortschreiben. Zur Berechnung der Stundenlöhne wird ein Arbeitsvolumen von 220 Arbeitstagen pro Jahr mit einer täglichen Arbeitszeit von acht Stunden angenommen. Die krankheitsbedingten Fehltage von Lokführern belaufen sich nach Informationen von Eisenbahnunternehmen auf ca. 15 Tage pro Jahr. Da hierbei jedoch auch das Fahrpersonal des Personenverkehrs einbezogen ist und der nachtintensive Schienengüterverkehr als belastender eingeschätzt werden kann, werden analog zum Straßengüterverkehr 17 krankheitsbedingte Fehltage pro Jahr angesetzt. Der sich bei 203 effektiven Arbeitstagen ergebende Stundenlohn für Lokführer von 24,32 entspricht zuzüglich der vom Arbeitgeber zu entrichtenden Sozialversicherungsbeiträge Arbeitskosten von 29,01 je Stunde. Um dem Umstand Rechnung zu tragen, dass die Betriebszeiten der Lokomotive weit über den Personaleinsatzzeiten liegen und damit mehr als ein Triebfahrzeugführer pro Zug benötigt wird, sind die stündlichen Arbeitskosten mit einem Faktor zu multiplizieren. Des Weiteren lässt sich nicht die gesamte Personaleinsatzzeit auf den Fahrbetrieb anrechnen, da auch Vor- und Ab- 71 Vgl. DIW (2007): Wochenbericht Nr. 43/2007 Zu den Löhnen der Lokomotivführer der Deutschen Bahn AG. 72 Angenommen werden 80 % für Westdeutschland und 20 % für Ostdeutschland. 73 Vgl. Eurostat (2013): Indizes der Arbeitskosten Löhne und Gehälter von 2001 bis 2010.

160 158 schlussarbeiten, Umsteige- und Wegezeiten oder ähnliche zeitliche Aufwände in die Einsatzzeit eingehen. Den Annahmen aus dem Bedarfsplan folgend wird daher für die Arbeitskosten ein Zuschlagsfaktor von 70% angenommen, sodass je Fahrzeugeinsatzstunde Fahrpersonalkosten von 49,32 anfallen. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass alle vier Stunden eine Fahrt unterbrochen werden muss, damit ein Fahrerwechsel erfolgen kann. Um dies in die Kostenrechnung abbilden zu können, wird empfohlen, für diese Fahrtunterbrechung einen einheitlichen Aufschlag von 20 Minuten in den Zuglauf zu kalkulieren Zusätzliche Kosten der Zugförderung Folgende zusätzliche Zugförderungskosten sind zu berücksichtigen: Zusätzliche Zugförderkosten: Lokomotivführerwechsel, Reparaturen und Schäden auf der Strecke u.ä. rufen weitere Kosten hervor, die auf Basis der Annahmen zur Kostensatzaktualisierung für die BVWP (Preisbasis war dort das Jahr 2008) für das Jahr 2010 mit 1,35 /Zug-km angesetzt werden. Traktionswechsel: An den Netzpunkten, wo die Traktionsart im Netz sich verändert, ist ein Traktionswechsel erforderlich. Hier muss von E- auf D-Lok bzw. umgekehrt gewechselt werden. Dieser Wechselvorgang ist mit einem Zeitaufwand von einer Stunde und einem zusätzlichen Kostenaufwand von 178 verbunden Zugbildungskosten Die Zugbildungskosten umfassen die Kosten für das Rangierpersonal und für die zum Rangieren und Bereitstellen der Wagen erforderliche Energie. Diese Kosten fallen sowohl bei der Zugbildung an als auch beim Umstellung der Wagen in den Rangierknoten. Sie werden berechnet aus der Anzahl der einzustellenden Wagen, der Anzahl der Umstellungen je Wagen und dem Kostensatz und fallen immer in den Knoten an, in denen aus Wagen Züge gebildet werden müssen. Die hier entwickelten Kostensätze basieren auf den Kostensätzen des bereits o.g. BVWP- Kostenaktualisierungsgutachtens 74, die zum Preisstand 2010 fortgeschrieben wurden. Im Schienengüterverkehr werden die Produktionssysteme kombinierter Verkehr (KV; inklusive der RoLa), Ganzzugsverkehr und Einzelwagenverkehr unterschieden. Im Ganzzugs- und auch überwiegend im kombinierten Verkehr finden Punkt zu Punkt-Verkehre statt, sodass die Behandlung der Wagen für die Zugbildung nicht so aufwendig ist wie die im Einzelwagenverkehr. Hier entstehen je in dem Zug eingestellten Wagen Kosten von rd. 32,70 /Wagen. Im Einzelwagenverkehr (aber auch vereinzelt im kombinierten Verkehr) werden Wagen in kleinen Zugeinheiten von den Versandorten zu größeren Zugbildungsanlagen den Rangier- und Knotenbahnhöfen transportiert, wo sie mit Wagen aus anderen Versandstellen zu größeren Zugeinheiten zusammengestellt werden und dann in Richtung der Empfangsorte geschickt werden. Im günstigsten Fall werden zu einer gemeinsamen Versandstelle geschickt, wo sie auseinanderge- 74 BVU, ITP, PLANCO, Aktualisierung von Bewertungsansätzen für Wirtschaftlichkeitsrechnungen in der Bundesverkehrswegeplanung, Freiburg, München, Essen 2010

161 159 nommen und den einzelnen Empfängern übersandt werden. Im ungünstigsten Fall müssen die Züge an einem anderen Rangierbahnhof gebrochen, zu einem weiteren Knotenpunktbahnhof gesandt und von dort zu der Empfangsstelle weitergeleitet werden. Im ungünstigsten Fall müssen die Wagen bis zu sechsmal in den einzelnen Stationen zu Zügen zusammengefasst werden. Die Anzahl der Knoten- und Rangierbahnhöfe wird im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose für das Jahr 2030 beschrieben. Aufgrund des vermehrten Aufwands für Umstellvorgänge im Einzelwagenverkehr fallen hier pro eingestelltem Wagen Kosten von 44,20 an. In den Kostensätzen eingeschlossen sind nur die Kosten für die Umstellung der Wagen. Die Kosten für die Zugbewegung zwischen den Rangierbahnhöfen bzw. Knotenpunktbahnhof und Versand/Empfangsstelle sind mit den Zugförderkosten zu bewerten Zeitansätze für die Zugbildung Für die Be- und Entladung der Ladung auf den Waggons sind in den Versand- und Empfangsknoten zusätzliche Umschlagszeiten zu berücksichtigen. Bei Umschlagsproduktivitäten von 150 bis 850 t/stunde je Gutart ist ein Zug i.d.r. in vier Stunden be- oder entladen. In der Regel wird eine Wagengruppe, die dem Versender zum Beladen oder zum Entladen übergeben wird, nach 8 Stunden wieder abgeholt, was jeweils zwei Stunden für die Vor- und Nachbehandlung einschließt. Dieser Zeitaufwand sollte bei den Kosten der Wagen - nicht jedoch für das Triebfahrzeug - berücksichtigt werden. Das Bringen und Abholen der leeren Wagengruppe erfolgt i.d.r. mit einer Rangierlokomotive. Die hierdurch anfallenden Kosten sind in den Kosten für die Wagenbildung enthalten und sind nicht nochmals anzusetzen. Der oben dargelegte Zeitansatz für die Zugbildung regelt nur den Zeitaufwand für die Start- und Endabfertigung eines Zuges am Versand- bzw. am Empfangsort und ist ein weiterer Zeitzuschlag für die Bildung der gesamten Reisezeit. Die Zugbildungszeit von acht Stunden ist im Einzelwagenverkehr nicht für die Zugbildung in den Knoten- und Rangierbahnhöfen anzusetzen. Hier ist auf die Zeiten aus den Umlegungsrechnungen zurückzugreifen; die Zugbildungszeiten in diesen Zugbildungsanlagen sollten gesondert berechnet werden Kosten der ersten und letzten Meile Meistens liegen die Umschlagspunkte im Schienengüterverkehr in größeren Gewerbegebieten bzw. in Häfen oder sonstigen Industriestandorten. Die dort angesiedelten Unternehmen bzw. die Kommunen haben die aufgebaute Infrastruktur an hierauf spezialisierte Infrastrukturunternehmen vermietet, die den Betrieb auf ihrem eigenen Netz selbst organisieren und ausführen. An großen Standorten, die über eigene Eisenbahnverkehrsunternehmen verfügen, ist es den meisten Eisenbahnverkehrsunternehmen, die den Transport auf der Strecke durchgeführt haben nicht gestattet, in diesen Punkten bis zum endgültigen Be- oder Verladeort einzufahren. Hier muss dann die an dem Triebfahrzeug angehängte Wagengruppe an das verwaltende Unternehmen übergeben werden, die den Transport auf der letzten Meile selbst ausführen. Dies gilt i.d.r. sowohl für den Be- oder auch Entladeort. Dort wo kein lokales EVU vorhanden ist, werden für die Nutzung des lokalen Netzes Nutzungsentgelte verlangt. Wir sprechen hier von den Kosten der ersten und der letzten Meile.

162 160 Diese unterscheiden sich in ihrer Höhe sehr stark. An großen Seehäfen sind die Nutzungsentgelte am höchsten. Mit sinkender Bedeutung des Wirtschaftsstandorts sinken diese Entgelte ab. Auch die Tarifierung ist sehr heterogen. Tonnentarife wechseln sich mit Entfernungs-, Wagenund Zugtarifen ab. Manchmal wird nach Einheiten, nach der Anzahl der Achsen oder aber nach den transportierten Gütern tarifiert. Im Rahmen dieses Gutachtens ist es unmöglich, all die unterschiedlichen Tarifstrukturen zu erfassen und in das Verkehrsmittelwahlmodell einzubinden. Auch ist es nicht möglich, die Anzahl der Knoten zu identifizieren, in denen keine Kosten für die erste und letzte Meile anfallen. Deswegen schlagen wir einen einheitlichen und vereinfachten Satz vor, der sich an den veröffentlichten Tarifen bedeutender Binnenhäfen orientiert. Je ein- und ausfahrendem Wagen (inklusive der Lokomotive) werden Kosten von 8 für die erste und letzte Meile angesetzt. Bei End- oder Anfangsknoten, die nicht an einer Dieselstrecke liegen, wird darüber hinaus noch ein Traktionswechsel erforderlich, da die Wagengruppe hier auf jeden Fall von einer E-Lok auf einer D-Lok übergeben werden muss. Die einmaligen Kosten je Ein- und Ausfahrt werden hierfür mit 85 angesetzt Umschlagskosten Die Be- und Entladung erfolgt in der Regel von den Verladern und Empfängern der Ladung selbst. Deswegen fallen i.d.r. keine Umschlagskosten an. Aus Gründen der Kostenvergleichbarkeit mit dem Binnenschiff, aber insbesondere auch aufgrund ggfls. erforderlicher Verlagerungskostenrechnungen zwischen der Bahn und den beiden anderen Verkehrsträgern, ist es in diesen Fällen erforderlich, die anfallenden Umschlagskosten mit anzusetzen. Für die Ermittlung der Umschlagskosten wurde eine umfangreiche Befragung zahlreicher Häfen, Umschlagbetreiber und Eisenbahnverkehrsunternehmen durchgeführt, woraus sich folgende Repräsentativwerte für die verschiedene Ladungskategorien ergeben haben, die wir dann anschließend auf die Gütergruppensystematik der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 zugeordnet haben: Tabelle 8-17: Umschlagskostensätze für die Schiene nach Ladungskategorien Ladungskategorie Gütergruppen der Verkehrsverflechtungsprognose Umschlagskosten Trockenes Massengut 21, 22, 31, 32, 33, 71, 80, 90, 140 2,50 /t Sauggut 10, 40 2,20 /t Flüssiges Massengut 23, 72 2,80 /t Palettenladung 50, 60, 130, ,50 /t Stückgut 100, 110, ,00 /t Container bzw. Wechselbehälter in allen Gütergruppen möglich 20,00 /Ladeeinheit

163 Trassenpreise Trassenpreise in Deutschland Für die Nutzung der Schieneninfrastruktur werden seitens der DB Netz AG Trassenpreise erhoben. Das Trassenpreissystem der DB Netz AG setzt sich im Wesentlichen aus drei Teilgrößen zusammen, welches der Liste der Entgelte der DB Netz AG 2010 für Trassen, Zusatz- und Nebenleistungen entnommen werden kann. Diese umfassen eine nutzungsabhängige Komponente, eine leistungsabhängige Komponente und sonstige Entgeltkomponenten. Nutzungsabhängige Komponente: Streckenkategorie, Trassenprodukt Leistungsabhängige Komponente: Auslastungsfaktor, Mindestgeschwindigkeit Sonstige Entgeltkomponenten: Regionalfaktoren, Lastkomponente Die einzelnen Bestandteile des Trassenpreissystems werden im Folgenden näher erläutert. Der Trassenpreis je Trassenkilometer ergibt sich dann als Produkt von Kategoriegrundpreis (gem. Streckenkategorie), Produktfaktor (gem. Trassenprodukt), leistungsabhängiger Komponente (gem. Anreizsystem zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit) und Regionalfaktor (gem. Sonstiger Entgeltkomponente) sowie einer additiven Lastkomponente (gem. Sonstiger Entgeltkomponente). Folgende Trassengrundpreise liegen dem Trassenpreissystem zu Grunde und sind bei der Transportkostenkalkulation zu berücksichtigen: Fernstrecken o Fplus 8,38 / Trkm o F1 4,29 / Trkm o F2 2,98 / Trkm o F3 2,68 / Trkm o F4 2,57 / Trkm o F5 1,90 / Trkm o F6 2,31 / Trkm Zulaufstrecken o Z1 2,40 / Trkm o Z2 2,48 / Trkm Strecken des Stadtschnellverkehrs o S1 1,70 / Trkm o S2 2,26 / Trkm o S3 2,70 / Trkm Die additive Lastkomponente in Höhe von 0,92 EUR je Trkm fällt für Bruttozuggewichte ab t an. Auf eine Berücksichtigung der im Tarif vorgesehenen Regionalfaktoren kann verzichtet werden. Diese stellen einen Aufpreis auf den Trassenpreis in gewissen Regionalnetzen dar und dienen

164 162 dort dem Erhalt der Schienenstrecken. Weil auf den Strecken in den Regionalnetzen hauptsächlich Schienenpersonennahverkehr stattfindet, ist eine Berücksichtigung im Güterverkehr nicht erforderlich. Trassenpreise im Ausland Die Trassenpreise im Ausland werden der OECD/ITF-Studie Charges for the Use of Rail Infrastructure 2008 entnommen. Diese stehen für verschiedene Länder differenziert nach Brutto-Tonnage des Güterzuges und Streckenkategorien zur Verfügung. Dabei werden die für den Güterverkehr relevanten Strecken ausgewählt und ein Durchschnittssatz aus einem 960 t schweren Zug sowie einem 2000 t schweren Zug ermittelt. Da sich die Daten auf die Jahre 2007 bis 2009 beziehen, wird anhand der durchschnittlichen Trassenpreise im Schienengüterverkehr in Deutschland von 2007 bis ein Faktor für die Entwicklung der Trassenpreise berechnet und dieser auf die Werte angewendet. In Tabelle 8-18 sind die Trassenpreise in pro Zug-km der einzelnen Länder dargestellt. Für diverse Länder wurden aufgrund mangelnder Datenbasis Werte anderer Staaten herangezogen. Die Infrastrukturentgelte sind konsistent mit diversen weiteren Veröffentlichungen zu Trassenpreisen. Während ein Teil der Kostenunterschiede zwischen den Ländern als Folge unterschiedlicher Bedingungen in Bezug auf das Lohnniveau oder das Aufkommen zurückzuführen ist, ergeben sich die starken Differenzen insbesondere auch durch die unterschiedliche Bereitschaft der Infrastrukturbetreiber, die Kosten der Infrastruktur weiterzugeben. Insbesondere zwischen Skandinavien und osteuropäischen Ländern bestehen wohl aus diesem Grund starke Differenzen in den Trassenpreisen Vgl. Bundesnetzagentur (2012): Tätigkeitsbericht 2011 Eisenbahnen. 76 Vgl. Nash, C. (2005): Rail Infrastructure Charges in Europe, in: Journal of Transport Economics and Policy, Volume 39, Part 3, September 2005, S

165 163 Tabelle 8-18: Durchschnittliche Trassenpreise in verschiedenen Ländern Europas 2010 Land Trassenpreise in /h Land Trassenpreise in /h Albanien 1 4,10 Niederlande 2,67 Belgien 1,72 Norwegen 3,11 Bosnien und Herzegowina 0,21 Österreich 3,71 2 Bulgarien 6,61 Polen 6,82 Dänemark 0,27 Portugal 1,21 Estland 7,56 Rumänien 4,10 Finnland 2,79 Russland 1 4,10 Frankreich 1,67 Schweden 0,57 FYROM 1 4,10 Schweiz 3,95 Griechenland 1 4,10 Serbien 2 0,21 Irland 3 4,69 Slowakei 10,06 Italien 2,51 Slowenien 1,98 Kosovo 2 0,21 Spanien 0,47 Kroatien 0,21 Tschechische Republik 5,35 Lettland 6,86 Türkei 1 4,10 Liechtenstein 4 3,95 Ukraine 1 4,10 Litauen 7,96 Ungarn 1,59 Luxemburg 5 1,72 Vereinigtes Königreich 4,69 Malta 6 2,51 Weißrussland 1 4,10 Moldau 1 4,10 Zypern 1 4,10 Montenegro 2 0,21 1 Rumänischer Wert, 2 Kroatischer Wert, 3 Britischer Wert, 4 Schweizer Wert, 5 Belgischer Wert, 6 Italienischer Wert Quelle: OECD/ITF (2008): Charges for the Use of Rail Infrastructure Ausländische Kostensätze Auch im Schienengüterverkehr entfällt ein bedeutender Teil des Verkehrsaufkommens auf grenzüberschreitende Relationen. Auf diesen Relationen sind auch die Kostenstrukturen der ausländischen EVU zu berücksichtigen. Es kann davon ausgegangen werden, dass im europäischen Schienengüterverkehr ähnlich hohe Vorhaltekosten für Wagen und Triebfahrzeuge anfallen. Je-

166 164 doch unterscheiden sich die Kosten für Personal, Infrastrukturnutzung und Energie in bedeutendem Maße, sodass diese im Folgenden für die europäischen Länder hergeleitet werden. Tabelle 8-19: Personalkostensätze für Triebfahrzeugführer in europäischen Ländern Land Personalkosten in /h Land Personalkosten in /h Albanien * 8,15 Montenegro * 8,15 Belgien 83,60 Niederlande 51,75 Bosnien und Herzegowina * 8,15 Norwegen 93,32 Bulgarien 8,15 Österreich 51,75 Dänemark 70,82 Polen 16,01 Deutschland 49,32 Portugal 35,87 Estland 16,43 Rumänien 12,08 Finnland 52,78 Russland * 8,15 Frankreich 68,27 Schweden 63,43 FYROM * 8,15 Schweiz 106,28 Griechenland 51,91 Serbien * 8,15 Irland 58,07 Slowakei 15,47 Italien*** 84,19 Slowenien 30,07 Kosovo * 8,15 Spanien 44,78 Kroatien * 8,15 Tschechische 20,52 Republik Lettland 14,29 Türkei * 8,15 Liechtenstein ** 106,28 Ukraine * 8,15 Litauen 12,96 Ungarn 17,41 Luxemburg 64,62 Vereinigtes Königreich 55,48 Malta 31,05 Weißrussland * 8,15 Moldau * 8,15 Zypern 39,68 * Bulgarischer Wert, ** Schweizer Wert, *** Zwei Lokführer Quelle: NEA (2008): Costs and performance of European rail freight transportation; Eurostat (2013): Arbeitskosten Verkehr und Lagerei 2008; Eurostat (2013): Indizes von Arbeitskosten Verkehr und Lagerei; Bundesamt für Statistik, Schweiz (2013a) Bei der Ermittlung der Arbeitskosten für Triebfahrzeugführer wurde auf eine Untersuchung von NEA 77 zurückgegriffen, in der Lohnunterschiede zwischen Österreich, Belgien, Frankreich, Deutschland, Italien, die Niederlande und die Schweiz dargestellt werden. Das hierbei ausgewiesene Verhältnis der ausländischen zu den deutschen Personalkosten lässt sich auf den in hergeleiteten deutschen Arbeitskostensatz von 49,32 /h anwenden. Wie auch im NEA- Gutachten unterstellt, gehen wir von einem Einsatz von zwei Lokomotivführern auf italienischen Zügen aus. Für die weiteren nicht erfassten Länder wird analog zu den Personalkosten im Straßengüterverkehr das Verhältnis der Arbeitskosten im Wirtschaftszweig Verkehr und Lagerei aus Eurostat-Daten zu Grunde gelegt. Bei den in dieser Statistik nicht vorliegenden osteuropäischen 77 Vgl. NEA, Costs and performance of European rail freight transportation, Zoetermeer 2008.

167 165 Ländern wird ein Näherungswert von Bulgarien angenommen, für Liechtenstein wird der Schweizer Wert verwendet. Bei der Anwendung der Kostensätze ist vereinfachend anzunehmen, dass Triebfahrzeugführer lediglich im Inland eingesetzt werden, sodass beispielsweise bei einem Transport von Italien nach Deutschland bis an die Grenze zur Schweiz der italienische Personalkostensatz, bis an die deutsche Grenze der schweizerische, und von dort aus der deutsche Personalkostensatz Anwendung findet. Im grenzüberschreitenden Verkehr treten außerdem Kostendifferenzen zwischen den einzelnen Ländern durch unterschiedlich hohe Energiepreise auf. Im Falle einer Dieseltraktion kann in diesem Zusammenhang auf die für den Straßengüterverkehr hergeleiteten internationalen Dieselpreise zurückgegriffen werden (vgl. Kapitel 8.2.3). Tabelle 8-20: Bahnstrompreise in verschiedenen europäischen Ländern Land Bahnstrompreis in ct/kwh Land Bahnstrompreis in ct/kwh Albanien * 7,42 Montenegro * 7,42 Belgien 10,95 Niederlande 10,04 Bosnien und Herzegowina 7,22 Norwegen 10,37 Bulgarien 7,42 Österreich 10,70 Dänemark 9,84 Polen 10,78 Deutschland 10,69 Portugal 10,40 Estland 6,65 Rumänien 9,87 Finnland 7,74 Russland * 7,42 Frankreich 7,97 Schweden 9,29 FYROM * 7,42 Schweiz *** 10,70 Griechenland 9,92 Serbien * 7,42 Irland 12,98 Slowakei 13,48 Italien ** 12,88 Slowenien 10,64 Kosovo * 7,42 Spanien 12,88 Kroatien * 10,82 Tschechische 11,86 Republik Lettland 10,33 Türkei * 10,02 Liechtenstein *** 10,70 Ukraine * 7,42 Litauen 11,50 Ungarn 12,04 Luxemburg 11,10 Vereinigtes Königreich 10,99 Malta 20,89 Weißrussland * 7,42 Moldau * 7,42 Zypern 17,21 * Bulgarischer Wert, ** Spanischer Wert,*** Österreichischer Wert Quelle: Eurostat (2013): Strompreise für industrielle Verbraucher, Verbrauch Gruppe Ic mit einem Jahresverbrauch zwischen 500 und 2000 MWh Um die Unterschiede in den Bahnstrompreisen abschätzen zu können, werden Eurostat- Statistiken zu Strompreisen für industrielle Verbraucher herangezogen. Wenngleich es sich bei

168 166 der Datenbasis um Preise für Verbraucher mittlerer Größe handelt, können hieraus ebenfalls Schlüsse für die internationalen Preisunterschiede für Großverbraucher, zu denen Eisenbahninfrastrukturunternehmen zählen, gezogen werden. Analog zum Vorgehen bei Personal- und Trassenkosten werden auch die internationalen Energiepreise ins Verhältnis zu den deutschen gesetzt. Anhand des errechneten Faktors und den in hergeleiteten durchschnittlichen deutschen Bahnstromkosten, werden die Energiekosten der einzelnen Länder berechnet. Diese sind in Tabelle 8-20 dargestellt Relationsspezifische Transportkostenermittlung Die relationsspezifische Transportkostenberechnung muss gütergruppenspezifisch und zumindest differenziert nach den drei Produktionssystemen Ganzzugsverkehr, kombinierter Verkehr (inkl. RoLa und Container) sowie für den Einzelwagenverkehr durchgeführt werden. Aus der Verkehrsverflechtungsprognose geht die Information hervor, mit welchem Produktionssystem der Schienengüterverkehr stattgefunden hat. Im Rahmen der Schienengüterverkehrsumlegung ist relationsspezifisch die Anzahl der Wagen je Gütergruppe und Produktionssystem zu ermitteln. Hierzu sind eigene und mit dem BMVI abgestimmte Annahmen über die durchschnittliche Beladung der Wagen zu erstellen. Auch sind Annahmen über das Eigengewicht der Wagen und das Lokomotivengewicht zu treffen. Unter Berücksichtigung von Zugbildungsregeln (minimale und maximale Länge und Beladung der Züge, Zugbildungensregeln zwischen Umschlagspunkten Knotenbahnhöfen Rangierbahnhöfen) ergibt sich die hierauf aufbauend die Anzahl der Züge, die zwischen gewissen Knoten/Relationen verkehren. Aktuell findet die Umlegung des Schienengüterverkehrs mit dem WIZUG-Modell der BVU statt. Die dort enthaltenen Annahmen sind mit der DB Schenker abgestimmt und können aufgrund der vertraglich garantierten Vertraulichkeitserklärungen nicht öffentlich gemacht werden. Im Ganzzugsverkehr findet die Zugbewegung direkt zwischen dem Versand- und Empfangsort statt. Die Züge fahren in der einen Richtung beladen hin und leer wieder zurück. Der Punkt-Punkt-Verkehr gilt im KV und auch in der RoLa. Für den KV wird er separat näher beschrieben. Im Einzelwagenverkehr ist immer zuerst zu prüfen, ob das gebildete Wagenaufkommen für eine Direktverbindung ausreicht. Reicht das Aufkommen nicht aus, dann ist anschließend zu prüfen, ob das Aufkommen zuerst in einem Knotenpunktbahnhof oder in einem Rangierbahnhof gebündelt zum Empfangsort transportiert werden kann Transportkostenberechnung im Ganzzugsverkehr Im Ganzzugsverkehr werden ausschließlich Direktverbindungen zwischen dem Versand- und Empfangsort berechnet. Die Züge gehen in der Hinrichtung beladen und fahren wieder leer zurück. Auch sind im Rahmen der Zugbildung Annahmen über die Anzahl der je Fahrt eingesetzten Lokomotiven zu treffen. Im Rahmen der Umlegung sind folgende Informationen für das Verkehrsmittelwahlmodell bereitzustellen:

169 167 Anzahl der Wagen, Ladungsgewicht der Wagen, Bruttoladungsgewicht der Wagen Anzahl der Züge, Länge der Züge, Netto- und Bruttoladungsgewicht der Züge Anzahl der Lokomotiven je Zug Reisezeit der Züge in Minuten, differenziert nach Elektro- und Dieseltraktion 78 Zurückgelegte Reiseentfernung in km, differenziert nach Elektro- und Dieseltraktion Anzahl der Traktionswechsel Die relationsspezifischen Gesamtkosten ergeben sich wie folgt: GK = [(km Diesel x VHK /Lok-kmDiesel + km Elektro x VHK /Lok-kmElektro ) x L + GRZ x Wagen X VHK Wagen + (RZ 79 + [RZ/4]*20/60) x PK + Energiekosten Diesel + Energiekosten Elektro + km x SZF + Wagen x ZBK + TRW x x Wagen x 10 + TRW Meile * 85 + TK ] x (1+VWK) Hierbei ist: GK Gesamtkosten einer Transportrelation in km Diesel km Elektro km VHK /Lok-kmDiesel VHK /Lok-kmElektro L Energiekosten Diesel Energiekosten Elektro zurückgelegte Entfernung mit Dieseltraktion zurückgelegte Entfernung mit Elektrotraktion zurückgelegte Gesamtentfernung Vorhaltekosten der D-Lok in /Zug-km Vorhaltekosten der E-Lok in /Zug-km Anzahl Lokomotiven Dieselenergiekosten Elektroenergiekosten GRZ Gesamtreisezeit: Reisezeit in h + 2 x Umschlagszeit (8 h) RZ Reisezeit (ohne Umschlagszeit) in h PK Personalkosten des Lokomotivführers in /h SZF zusätzliche Zugförderkosten in /km Wagen Anzahl Wagen (leer und beladen) ZBK Zugbildungskosten in /Wagen TRW Anzahl Traktionswechsel TRW Meile TK VWK Anzahl Traktionswechsel in der ersten und letzte Meile Trassenkosten Verwaltungskostenzuschlag (hier mit 15% 80 angenommen) 78 Die Reisezeit ist ohne außerplanmäßige Wartezeiten, plus einem Sicherheitspuffer von 20% zu kalkulieren. Bei Berücksichtigung von außerplanmäßigen Wartezeiten kann auf den Sicherheitspuffer verzichtet werden. 79 Dies ist eine Gaußklammer; der Rechenwert wird abgerundet.

170 168 Die Anwendung dieser Rechenvorschrift soll anhand der Ganzzugsrelation Hamburg-Hansaport Beddingen Salzgitter verdeutlich werden. Tabelle 8-21: Beispielrechnung für einen Ganzzugsverkehr an Kohle zwischen Hamburg-Hansaport und Beddingen Beschreibung Nr. verkürzter Zug langer Zug Relationsdaten aus der Umlegung Entfernung (einfach) [1] Entfernung Diesel-Traktion [1a] 0 0 Entfernung E-Traktion [1b] Reisezeit (in Minuten einfach) [2] Reisezeit (in Minuten einfach auf E-Traktion) [2a] Gesamtreisezeit Rundlauf, inkl. Zugführerwechselzeiten und Vorlaufzeiten in h [3] 26,6 26,6 Zuglänge in m (Umlegungsergebnis) [4] Bruttozuggewicht in t (Hinfahrt; Umlegungsergebnis) [5] Nettoladung in t (Hinfahrt; Umlegungsergebnis) [6] Anzahl Wagen [7] Anzahl Lokomotiven (für beladenen Zug; leerer Zug immer 1) [8] 1 2 Bruttozuggewicht Leerzug in t (Rückfahrt) [9] Kostenrechnung Energiekosten (siehe Funktion in Abh. vom Bruttozug Hin- und Rückfahrt) [10] VHK Lok ( [1b] x 2,16 /km x 2) [12] VHK Wagen ( [7] x [3] x 1,35 /Wagen-h) [13] Zugführerkosten ( ([2a] + 20) x 2 /60 x 49,32 /h) [14] Zugbildungskosten ( [7] x 32,70 /Wagen) [15] letzte Meile ( ( [7] x 2 x 8 /Wagen) [16] Rangierlokwechsel für 1 + letzte Meile ( 2 x 85 /Wechsel) [17] zus. Zugförderkosten ( [1b] x 2 x 1,35 /km) [18] Trassenkosten ( [1b] x 2 x 2,68 /km*) *angenommener Wert [19] Verwaltungskosten (15% Zuschlag) [20] Gesamtkosten in [21] Kosten/t [21] 8,43 5,20 Kosten/Zug-km [22] 13,68 22,15 Kosten ct/tkm [23] 3,25 2,01 80 Aus der Literatur sind Werte zwischen 12% und 20% bekannt. Für die Berechnungen im Ganzzug- und KV-Verkehr schlagen wir einen Verwaltungskostenzuschlag von 15% vor; für den Einzelwagenverkehr von 20%, da hier ein höherer Verwaltungsaufwand zu berücksichtigen ist.

171 169 Im Rahmen der Umlegung wurden für die oben genannte Kohlerelation zwei Züge umgelegt, einer mit einem Bruttozuggewicht von t und der andere mit einem Bruttozuggewicht von t. Der Zug fährt voll nach Beddingen und kommt leer zurück. Der kurze Zug fährt mit einer Lokomotive, während der lange Zug (mit einer Maximallänge von 700 m) mit zwei Lokomotiven fährt. Da beide Züge nur E-Traktionsabschnitte nutzen, fallen Traktionswechsel auf der Strecke nicht an. Ausgehend von diesen Basisdaten der Züge sind für den kurzen Zug Gesamttransportkosten von rd und für den langen von rd (siehe Tabelle 8-21) ermittelt worden. Die Trassenkosten wurden hier mit einem durchschnittlichen Satz geschätzt und nicht über die tatsächlichen Streckentrassenkosten berechnet. Für die Fahrt zwischen Hansaport und Beddingen entstehen Transportkosten im Ganzzugsverkehr zwischen 5,20 /t und 8,43 /t (inkl. Rücktransport des Leerzuges). Pro Tonnenkilometer fallen Kosten zwischen 2,01 und 3,25 ct an Transportkostenberechnung im Einzelwagenverkehr Die Höhe des Einzelwagenverkehrs zwischen Relationen kann direkt den Matrizen der Verkehrsverflechtungsprognose entnommen werden. Im Einzelwagenverkehr ist immer zuerst zu prüfen, ob das gebildete Wagenaufkommen für eine Direktverbindung ausreicht. Reicht das Aufkommen nicht aus, dann ist anschließend zu prüfen, ob das Aufkommen zuerst in einem Knotenpunktbahnhof bzw. anschließend in einem Rangierbahnhof gebündelt und zum Empfangsort transportiert werden kann. Im Einzelnen ist zu prüfen, mit welcher der fünf unten abgebildeten Leitweg-Kombinationen der Verkehr zwischen Versandund Empfangsort abgebildet werden kann: (1) Versandort (VO) Empfangsort (EO) (2) VO Knotenpunktbahnhof des VO Knotenpunktbahnhof des EO EO (3) VO Knotenpunktbahnhof des VO Rangierbahnhof des EO Knotenpunktbahnhof des EO EO (4) VO Knotenpunktbahnhof des VO Rangierbahnhof des VO Knotenpunktbahnhof des EO EO (5) VO Knotenpunktbahnhof des VO Rangierbahnhof des VO Rangierbahnhof des EO Knotenpunktbahnhof des EO EO. Die mögliche Leitweg-Kombination basiert auf den Einzugsbereichen der einzelnen Zugbildungsanlagen, die festlegen, welche Knotenpunktbahnhöfe von welchen Versand- und Empfangsorten angefahren werden können und hängt von den im Rahmen der Umlegung erfolgten Zugbildungsregeln ab. Sie ist ein Ergebnis des Umlegungsprozesses. Hieraus sind folgende Informationen für die Kostenabschätzung erforderlich: Anzahl Wagen, die zwischen A und B zu transportieren sind, Ladungsgewicht der Wagen, Bruttoladungsgewicht der Wagen Gewählter Leitweg, mit der Anzahl der Zugbildungsvorgänge die Reisezeit (inklusive der Zeiten in den Zugbildungsanlagen) Anzahl der Züge, Länge der Züge, Netto- und Bruttoladungsgewicht der Züge Anzahl der Lokomotiven je Zug (wenn abweichend von 1)

172 170 Reisezeit der Züge in Minuten, differenziert nach Elektro- und Dieseltraktion und nach den obigen Leitwegen 81 Zurückgelegte Reiseentfernung der Züge in km, differenziert nach Elektro- und Dieseltraktion und nach den Wegkombinationen Anzahl der Traktionswechsel Anzahl der Leerwagenzüge mit den entsprechenden Reisezeiten und Reiseentfernungen. Wenn im Einzelwagenverkehr eine direkte Verbindung zwischen Versand- und Empfangsort (Leitweg 1) aufgrund Tonnen- und Längenvorgaben für die Zugbildung möglich ist, dann erfolgt die Kostenermittlung genau wie bei der Kostenermittlung für den Ganzzugsverkehr. Findet der Einzelwagenverkehr zwischen dem Versand- und Empfangsort jedoch nicht direkt statt, dann ist die Situation komplexer, da die Wagen einer bestimmten Transportrelation zusammen mit anderen Wagen, die für andere Transportrelationen bestimmt sind, und mit mehr als einem Zug abgefahren werden. Dabei wird er eine der oben dargestellten Leitweg- Kombinationen 2 bis 5 durchlaufen. In diesen Fällen ist eine Kostenaufteilung der entstandenen Gesamtzugkosten auf die einzelnen Wagen erforderlich. Hierzu müssen die Kosten aller möglichen Teilabschnitte einer Einzelwagenfahrt auf die Anzahl der Wagen verteilt und aufsummiert werden. Prinzipiell kann ein Einzelwagentransport auf folgende Teilabschnitte aufgeteilt werden: (1) Fahrt vom VO zum Knotenpunktbahnhof des VO (2) Fahrt vom Knotenpunktbahnhof des EO zum EO (3) Fahrt vom Knotenpunktbahnhof des VO zum Rangierbahnhof des VO (4) Fahrt vom Rangierbahnhof des VO zum Rangierbahnhof des EO (5) Fahrt vom Rangierbahnhof des EO zum Knotenpunktbahnhof des EO (6) Fahrt vom Knotenpunktbahnhof des VO zum Knotenpunktbahnhof des EO (7) Fahrt vom Knotenpunktbahnhof des VO zum Rangierbahnhof des EO (8) Fahrt vom Rangierbahnhof des VO zum Knotenpunktbahnhof des EO Die Kosten für die Teilabschnitte 1 bzw. 2 sind wie folgt zu ermitteln: GK i = [(km Diesel-i x VHK /Lok-kmDiesel + km Elektro-i x VHK /Lok-kmElektro ) x L + GRZ i x Wagen X VHK Wagen + RZ i x PK + Energiekosten Diesel + Energiekosten Elektro + km i x SZF + Wagen x ZBK + TRW x Wagen x 10 + TRW Meile * 85 + TK ] x (1+VWK) WK i = (GK i / Wagen) x Wagen TR Hierbei ist: WK i GKi Gesamtkosten eines Wagens für eine gütergruppenspezifische Transportrelation in Gesamtkosten auf dem Teilabschnitt i 81 Die Reisezeit ist ohne außerplanmäßige Wartezeiten, plus einem Sicherheitspuffer von 20% zu kalkulieren.

173 171 i Teilabschnitt i : i=1,2 km Diesel km Elektro km VHK /Lok-kmDiesel VHK /Lok-kmElektro L Energiekosten Diesel Energiekosten Elektro zurückgelegte Entfernung mit Dieseltraktion zurückgelegte Entfernung mit Elektrotraktion zurückgelegte Gesamtentfernung Vorhaltekosten der D-Lok in /Zug-km Vorhaltekosten der E-Lok in /Zug-km Anzahl Lokomotiven Dieselenergiekosten Elektroenergiekosten GRZ i Gesamtreisezeit: Reisezeit in h + 2 x Umschlagszeit (8 h) RZ i Reisezeit (ohne Umschlagszeit) in h PK Personalkosten des Lokomotivführers in /h SZF zusätzliche Zugförderkosten in /km Wagen Anzahl Wagen (leer und beladen) Wagen TR Anzahl Wagen einer gütergruppensp. Transportrelation ZBK Zugbildungskosten in /Wagen TRW Anzahl Traktionswechsel TRW Meile TK VWK Anzahl Traktionswechsel in der ersten und letzte Meile Trassenkosten Verwaltungskostenzuschlag (hier mit 15% angenommen) Anschließen sind die Kosten für die Teilabschnitte 3 bis 8 (soweit sie vorkommen) wie folgt zu ermitteln: GK i = [(km Diesel-i x VHK /Lok-kmDiesel + km Elektro-i x VHK /Lok-kmElektro ) x L + RZ i x Wagen X VHK Wagen + RZ i x PK + Energiekosten Diesel + Energiekosten Elektro + km i x SZF + Wagen x ZBK + TK ] x (1+VWK) WK i = (GKi / Wagen) x Wagen TR Hierbei ist: WK i GKi i Teilabschnitt i : i= km Diesel km Elektro Gesamtkosten eines Wagens für eine gütergruppenspezifische Transportrelation in Gesamtkosten auf dem Teilabschnitt i zurückgelegte Entfernung mit Dieseltraktion zurückgelegte Entfernung mit Elektrotraktion

174 172 km VHK /Lok-kmDiesel VHK /Lok-kmElektro L Energiekosten Diesel Energiekosten Elektro zurückgelegte Gesamtentfernung Vorhaltekosten der D-Lok in /Zug-km Vorhaltekosten der E-Lok in /Zug-km Anzahl Lokomotiven Dieselenergiekosten Elektroenergiekosten GRZ i Gesamtreisezeit: Reisezeit in h + 2 x Umschlagszeit (8 h) RZ i PK SZF Wagen Wagen TR ZBK TRW TRW Meile TK VWK Reisezeit (ohne Umschlagszeit) in h, jedoch inkl. der Rangierzeiten in der Zugbildungsanlage Personalkosten des Lokomotivführers in /h zusätzliche Zugförderkosten in /km Anzahl Wagen (leer und beladen) Anzahl Wagen einer gütergruppensp. Transportrelation Zugbildungskosten in /Wagen Anzahl Traktionswechsel Anzahl Traktionswechsel in der ersten und letzte Meile Trassenkosten Verwaltungskostenzuschlag (hier mit 20% angenommen) Zum Schluss werden die Wagenkosten für alle Teilabschnitte addiert. Im Einzelwagenverkehr gibt es keine eindeutige Rücküberführung der Leerwagen, da diese zu einem bestimmten Grad disponierbar und somit räumlich austauschbar sind. Dies bedeutet, dass im Rahmen einer Umlegung immer geprüft werden muss, inwiefern ein von A nach B gebrachter Wagen durch ein gleiches Gut in die Gegenrichtung bzw. von B nach C genutzt werden kann. Auch können die leer gewordenen Wagen immer von einem in der Nähe von B liegenden Bahnhof angefordert werden, da sie dort gebraucht werden. Da eine eindeutige Zuweisung der Leerwagenkosten nicht möglich ist, wird vorgeschlagen, aus der Gesamtumlegung das Verhältnis aller Leerwagenkosten zu den Kosten aller beladenen Wagen zu bilden und als Leerwagenfaktor auf jeden beladenen Wagen zuzuschlagen. Um das Ganze zu verdeutlichen wurde eine Beispielrechnung für einen Verkehr von Kalisalzen zwischen Zielitz und Karlsruhe Rheinhafen durchgeführt, die der Tabelle 8-22 zu entnehmen ist. Laut der Verkehrsverflechtungsmatrix für das Jahr 2010 werden auf dieser Relation rd t im Einzelwagenverkehr per Bahn befördert. Dies ist ein tägliches Ladungsaufkommen von 32,1 t, welches mit einem Wagen zwischen Zielitz und Karlsruhe abgewickelt wird.

175 173 Tabelle 8-22: Zielitz und Karlsruhe-Rheinhafen Beschreibung Nr. Zielitz Mag- deburg- Rothensee Kbf Beispielrechnung für einen Einzelwagenverkehr an Kalisalzen zwischen Magdeburg- Rothensee Kbf Seelze Rbf Seelze Rbf - Mannheim Rbf Mannheim Rbf - Karlsruhe Rheinhafen Gesamt Entfernung (einfach) in km [1] Entfernung Diesel-Traktion in km [1a] Entfernung E-Traktion in km [1b] Reisezeit (in Minuten) [2] Reisezeit (in Minuten E-Traktion) [2a] Reisezeit (in Minuten D-Traktion) [2b] Zeitaufwand in Minuten in der Zugbildungsanlage [2c] Gesamtreisezeit in h, inkl. Zugführerwechselzeiten [3] und Vorlaufzeiten in h Reisezeit für den Zugführer [3a] Zuglänge in m (Umlegungsergebnis) [4] Bruttozuggewicht (Hinfahrt; Umlegungsergebnis) Nettoladung (Hinfahrt; Umlegungsergebnis) [5] [6] Anzahl Wagen (Umlegungsergebnis) [7] Anzahl Lokomotiven [8] Kostenrechnung Energiekosten (siehe Funktion in [9] Abh. vom Bruttozug Hin- und Rückfahrt) VHK Lok ( [1b] x 2,16 /km x [8]) [10] VHK Wagen ( [7] x [3] x 1,74 /Wagen-h) Zugführerkosten ( ([3a]) /60 x 49,32 /h) [11] [12] Zugbildungskosten ( [7] x 44,20 [13] /Wagen) 1 + letzte Meile ( ( [7] x 8 /Wagen) [14] Rangierlok für Übernahme in den Bereichen (jeweils 85 /Wechsel) [15] zus. Zugförderkosten ( [1b] x 1,35 /km) Trassenkosten ( [1b] x 2,68 /km*) *angenommener Wert [16] [17] Verwaltungskosten (20% Zuschlag) [18] Gesamtkosten in [19] Kosten/Wagen ([20] / [7]) [20] Wagenkosten inkl. Zuschlag für Leerwagenanteil (hier mit 75% angenommen) [23] Kosten/t (nur die betroffene Ladung) [21] 8,31 6,38 13,06 10,17 37,91 Kosten/Zug-km [22] 39,14 36,86 26,35 98,33 36,16 Kosten ct/tkm (nur die betroffene Ladung) [23] 32,05 3,87 3,00 15,48 5,48 Hier werden doppelte Zugbildungskosten angesetzt, da einmal ein Zug in Richtung Karlsruhe gebildet wird und in Karlsruhe selbst, die Ladung auf die einzelnen Bedienstellen innerhalb des Bahnhofs verteilt werden muss.

176 174 Die Umlegungssimulation ergab, dass der Verkehr mittels der Leitweg-Kombination Nr. 5 zwischen den beiden Punkten abgewickelt werden kann. Dies bedeutet, dass der mit Kalisalzen gefüllte Wagen mit unterschiedlichen Zügen folgende Bahnhöfe bzw. Zugbildungsanlagen durchläuft: Zielitz (VO) Kbf Magdeburg-Rothensee Rbf Hannover-Seelze Rbf Mannheim Karlsruhe Rheinhafen (EO). Die hierüber gewählte Verbindung hat eine Gesamtlänge von 692 km, wofür inkl. der in den Zugbildungsanlagen erforderlichen Zugbildungszeiten, eine Gesamtreisezeit von 60 h erforderlich ist. Ausgehend von diesen Reisedaten ergeben sich Gesamttransportkosten von rd. 700 /Wagen. Gehen wir von einem theoretischen Leerwagenfaktor von 75% aus, dann entstehen Wagenkosten von rd bzw. rd. 38 /t bzw. 5,5 ct/tkm Transportkostenberechnung im kombinierten Verkehr Im kombinierten Verkehr (KV) erfolgt der Transport in der Regel in Form von Rundläufen nach festen Fahrplänen. Um diese Rundläufe zu ermöglichen wird eine feste Anzahl von Lokomotiven und Wagen für den Fahrplanzeitraum bereitgestellt. Eine Abbildung und Berücksichtigung von Fahrplanrundläufen im Verkehrsmittelwahlmodell ist jedoch nicht möglich, da diese nicht veröffentlicht werden. Im Rahmen eines Rundlaufs ist auf der bedienten Relation zuerst zu prüfen, wie hoch das zu transportierende Aufkommen ist. In der Regel müssen volle Behälter aufgrund der Unpaarigkeit der Verkehrsströme wieder leer zurückgefahren werden. Aus der Verkehrsverflechtungsprognose ist für jede Verkehrsrelation das KV-Ladungsaufkommen per Schiene in t bekannt. Nicht bekannt ist eine Verteilung in Container- und Wechselbehälter bzw. Trailer, sowie die Größe der Einheiten, ob es sich also um 20, 30 oder 40 Fuß große Einheiten handelt. Auch ist eine Unterscheidung zwischen leeren und vollen Einheiten aus statistischen Gründen nicht möglich. Nur bei Vorliegen all dieser Informationen ist eine vernünftige Kostenschätzung im KV möglich. Eine Umlegung auf Basis von Durchschnittstonnagen ist aufgrund unterschiedlicher Leerbehälteranteile zwischen den Relationen problembehaftet. Daher wird empfohlen, im Rahmen der Verkehrsverflechtungsprognose 2030 das KV Aufkommen nicht nur in Tonnen, sondern auch nach Behältergrößen sowie in der Unterscheidung leer und beladen darzustellen. Um den Rundlauf im kombinierten Verkehr annähernd abzubilden, werden zunächst relationsspezifisch die Aufkommensmengen zwischen zwei Orten aus der Quelle-Ziel-Matrix erhoben. Auf Basis einer Betriebszeit von 280 Tagen werden die durchschnittlich pro Tag zu transportierenden TEU oder Ladeeinheiten (LE) in beide Richtungen des Rundlaufs berechnet. Anhand des Aufkommens pro Tag lässt sich bestimmen, wie häufig ein Zug fahren muss (Frequenz), um die Aufkommensmenge zu transportieren. Da es sich um einen Rundlauf handelt und die Abfahrtshäufigkeit in beiden Richtungen somit gleich hoch sein muss, richtet sich die Abfahrtsfrequenz des Rundlaufs, aber auch die zur Abwicklung erforderliche Zuglänge, nach der Verkehrsrichtung, welche das höhere Aufkommen aufweist.

177 175 Tabelle 8-23: Beispielrechnung für einen Containerverkehr zwischen Rotterdam und Duisburg Beschreibung Nr. Werte Hin: Rotterdam-Duisburg in TEU p.a. [1] Rück: Duisburg-Rotterdam in TEU p.a. [2] Hin: Rotterdam-Duisburg in TEU pro Tag [3] 84 Rück: Duisburg-Rotterdam in TEU pro Tag [4] 74 Anzahl Wagen Rot - Duis (bei Auslastung 80%) [5a] 35 Anzahl Wagen Duis - Rot (bei Auslastung 80%) [5b] 31 Wagen für Rundlauf (max(hin;rück)) [5] 35 Anzahl Lokomotiven [6] 1 Meter pro Wagen [7] 20 Wagenlänge in m [8] 700 Lokomotivenlänge in m [9] 20 Zuglänge in m [10] 720 Bruttozuggewicht be 10 t/teu-hin in t [11] Bruttozuggewicht be 10 t/teu-rück in t [12] Entfernung gesamt in km (einfach) [13] 250 Entfernung Diesel-Traktion (einfach) [13a] 0 Entfernung E-Traktion (einfach) [13b] 250 Reisezeit gesamt in Minuten (einfach) 82 [14] 207 Reisezeit D-Traktion [14a] 0 Reisezeit E-Traktion [14b] 207 Gesamtreisezeit Rundlauf [15] 23 Kostenrechnung alle Werte in Energiekosten (siehe Funktion in Abh. vom Bruttozug Hin- und Rückfahrt) [16] VHK Lokomotive ( [13b] x 2,16 /km x 2 x [6]) [17] VHK Wagen ( [5] x [15] x 1,35 /Wagen-h) [18] 986 Zugführerkosten ( ([14b] ) x 2 /60 x 49,32 /h) [19] 340 Zugbildungskosten ( [5] x 32,70 /Wagen) [20] letzte Meile ( ( [5] x 2 x 7 /Wagen) [21] 560 Rangierlok für 1 + letzte Meile ( 2 x 85 /Wechsel) [22] 170 zus. Zugförderkosten ( [13] x 2 x 1,35 /km) [23] 674 Trassenkosten ( [13] x 2 x 2,68 /km*) *angenommener Wert [24] Verwaltungskosten (15% Zuschlag) [25] Gesamtkosten in [26] Kosten/t [27] 6,69 Kosten/TEU [28] 53,51 Kosten/Zug-km [29] 16,94 Kosten ct/tkm [30] 2,68 Behälterkosten /TEU (0,08* [15]) [31] 1,8 Umschlagskosten /TEU ohne Lkw-Vor- und Nachlauf [32] 40 Gesamtkosten in /TEU ([28]+[31]+[32]) [33] Die Reisezeit ist ohne außerplanmäßige Wartezeiten, plus einem Sicherheitspuffer von 20% zu kalkulieren.

178 176 Unabhängig von der Höhe des Aufkommens wird unterstellt, dass die Züge mindestens mit einer Beladung von 57 TEU und damit ungefähr rd. 400 m Länge 83 bei einer Wagenauslastung von 80% fahren. Da für die Modellzüge im kombinierten Verkehr eine maximale Länge von 740 m angenommen wird, weisen die größten Züge im KV-Modell eine Beladung von maximal 102 TEU auf. Sonst folgt die Ermittlung der Schienenkosten im Kombinierten Verkehr der Berechnung im Ganzzugsverkehr. Darüber hinaus sind jedoch für die Gesamtreisezeit auch die in Kapitel entwickelten Behälterkosten je Stunde Reisezeit zu berücksichtigen. In der Tabelle 8-23 ist eine Beispielrechnung für einen Containerverkehr zwischen Rotterdam und Duisburg erstellt worden. Inklusive der Umschlagskosten in den KV-Terminals fallen pro TEU Umschlagskosten von rd an. Diese beispielhaft und ohne reale Umschlagsdaten gerechneten Transportkosten passen gut mit Erkenntnissen aus anderen Studien zusammen. 85 Allerdings ist im kombinierten Verkehr auch zu berücksichtigen, dass die umgeschlagen Einheiten i.d.r. einen Vor- und Nachlauf außerhalb der KV-Terminals haben, der ebenfalls in die Kalkulation berücksichtigt werden muss. Diese Kosten sind in der oben aufgeführten Kalkulation nicht enthalten. Aus der Verkehrsverflechtungsprognose kann die Höhe der zurückzulegenden Entfernung im Vor- und Nachlauf per Lkw an dem jeweiligen Umschlagterminal entnommen werden. Unter der Annahme, dass jede Ladeeinheit mit einem Lkw bewegt wird, lassen sich über die in Kapitel 8.2 ermittelten Kostensätze des Lkw-Verkehrs die Vor- und Nachlaufkosten ermitteln, wobei pro Richtung ein weiterer Umschlag mit jeweils 20 /Ladeeinheit anzusetzen ist Intermodale Verlagerungen auf die Schiene Bei intermodalen Verkehrsverlagerungen auf die Schiene sind zusätzlich zu den Schienentransportkosten die Vor- und Nachlaufkosten per Lkw sowie die in Kapitel entwickelten Umschlagskosten zu berücksichtigen. Hierbei fallen die Umschlagskosten an jeder Verladestelle zweimal an; einmal für die Entladung vom Lkw auf Lager und das zweite Mal vom Lager auf den Bahnwaggon. Je nach Ladungsart sind somit allein für die zusätzlich erforderlichen Umschläge Kosten zwischen 8,80 /t und 64 /t bzw. 80 /Container oder Wechselbrücke zusätzlich zu den Schienenkosten anzusetzen. Die Vor- und Nachlaufkosten per Lkw sind aus den in Kapitel 8.2 entwickelten Ansätzen zu berechnen. 83 Die Modellgüterwagen haben eine Länge von 19,74 m und können mit 3 TEU beladen werden, die Lokomotiven werden mit 20 m Länge angenommen. 84 Bei einer genauen Kenntnis von 20 und 40-Fuß Containern könnten die Gesamtkosten besser aufgeteilt werden. 85 Hacon/KombiConsult gehen bei Ihrer Studie Gutachten zur Evaluierung des Förderprogramms für Umschlaganlagen des Kombinierten Verkehrs, 2011 von Kosten von rd. 160 /TEU bzw. 175 /FEU. Bei einem 40-Fuß Anteil von 60% entstehen Durchschnittskosten von 170 /Ladeeinheit. Unsere mit sehr positiven Auslastungen gerechnete Beispielrelation kommt auf Kosten von 130/Ladeeinheit.

179 Kostensätze in der Binnenschifffahrt Die Ermittlung der betriebswirtschaftlichen Transportkosten der Binnenschifffahrt folgt der Vorgehensweise, die in den letzten 20 Jahren für die Abschätzung der Kosten der Binnenschifffahrt im Rahmen der BVWP angewendet worden ist. Demnach werden die Transportkosten der Binnenschiffe differenziert nach Tankschiffen sowie Schiffen für trockene Güter nach Tragfähigkeits-Klassen, wobei hier zwischen Einzelfahrern, Schubbooten und Schubleichtern unterschieden wird sowie nach drei Betriebsformen (Tagesfahrt (14 h Betriebseinsatzzeit), halbständige Fahrt (16 h) und der ständigen Fahrt (bis 22 h)). Darüber hinaus werden neben den Kosten für den operativen Betrieb der Fahrzeugvorhaltung, Personal- und Kraftstoffkosten auch die Kosten zur Nutzung der Wasserstraßen- und der Hafeninfrastrukturnutzung berücksichtigt. Aufgrund des in hohem Maße durch ausländische Schiffseinheiten geprägten Güterverkehrs auf der Wasserstraße soll zudem auf eine Berücksichtigung der Kosten ausländischer Schiffseinheiten eingegangen werden. Die Kostensätze werden analog zur Transportkostenermittlung der anderen Verkehrsträger auf die aus der Umlegung generierte Fahrtzeit und Fahrtdistanz angewendet. Abschließend wird die Ermittlung der relationsspezifischen Transportkosten aufbauend auf den dargelegten Kostensätzen beschrieben Betriebskosten Wie bei der Modellierung der Betriebskosten der weiteren Verkehrsträger nehmen auch bei der Binnenschifffahrt die Positionen Fahrzeugvorhaltung, Personal sowie Kraftstoff die wesentlichen Kostenpositionen ein. Bei der Berechnung der Vorhaltekosten für Fahrzeuge und Personal wird zwischen verschiedenen, in der Binnenschifffahrt üblichen, Betriebsformen differenziert, die sich in der täglichen Einsatzzeit unterscheiden. Für Schiffe in der Tagesfahrt werden 14 Stunden und in der halbständigen Fahrt 16 Betriebseinsatzstunden pro Tag angesetzt, während für die ständige Fahrt eine tägliche Betriebseinsatzzeit von 22 h unterstellt wird. Eine Unterteilung der einzelnen Schiffsgrößen nach der betrieblichen Einsatzzeit findet sich in Tabelle 8-24.

180 178 Tabelle 8-24: Bevorzugte Betriebsform nach Schiffsgrößenklassen in der Binnenschifffahrt Tragfähigkeitsklasse Betriebsstunden Motorschiff < 400 TT 14 Motorschiff TT 14 Motorschiff TT 14 Motorschiff TT 14 Motorschiff TT 16 Motorschiff TT 16 Motorschiff TT 16 Motorschiff TT 16 Motorschiff > TT 16 Schubleichter < 650 TT 16 Schubleichter TT 16 Schubleichter TT 16 Schubleichter TT 22 Schubleichter TT 22 Schubleichter > TT 22 Schubboot bis 300 PS 16 Schubboot bis 600 PS 16 Schubboot PS 16 Schubboot PS 22 Schubboot > PS Fahrzeugvorhaltung Die Kosten der Vorhaltung von Binnenschiffen umfassen neben der Abschreibung und den Kapitalkosten Aufwendungen für die Reparatur, Material und Versicherung. Darüber hinaus werden auch die Gemeinkosten des Betriebs und der Verwaltung auf die Kosten des einzelnen Fahrzeugs angerechnet. Basis für diese Werte ist der Wiederbeschaffungswert der eingesetzten Binnenschiffe. Aufbauend auf den im Gutachten Verkehrswirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße für das Jahr 2006 entwickelten Tagesneuwerten 86, werden die Tagesneuwerte der Binnenschiffe auf Basis des Erzeugerpeisindex vom Statistischen Bundesamt 87 nach Kasko und Motor getrennt fortgeschrieben. Es wird unterstellt, dass der Kasko bei Motorgüterschiffen 70 %, bei Motortankschiffen 75 % des Neupreises einnimmt, während der Motor und die Schiffsausrüstung den jeweils verbleibenden Teil ausmachen. Für den Kasko wird der Preisindex für sonstige Fahrzeuge herangezogen, während der Motor und die Ausrüs- 86 Vgl. Planco Consulting, Bundesanstalt für Gewässerkunde (2007): Verkehrswirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße. 87 Vgl. Statistisches Bundesamt (2013): Preise Index der Erzeugerpreise gewerblicher Produkte, Ausgabe 2009 (GP 2009), Lange Reihen der Fachserie 17, Reihe 2 von Januar 1995 bis Februar 2013.

181 179 tung anhand des Index für Motoren für Wasserfahrzeuge, Schienenfahrzeuge u.a. Zwecke fortgeschrieben werden. Für die Berechnung der Abschreibungswerte gehen wir, gemäß dem Bundesverband der deutschen Binnenschifffahrt (BdB), für den Kasko von einer Abschreibungsdauer von 25 Jahren und beim Motor von 10 Jahren aus. Die Tagesneuwerte bilden auch die Basis für die Verzinsung des durchschnittlich eingesetzten Kapitals, wobei wie auch bei der Berechnung der kalkulatorischen Zinsen im Schienen- und Straßengüterverkehr ein Zinssatz von 6 % angenommen wird. Der Vorgehensweise im oben genannten Gutachten folgend, werden die weiteren Kostenpunkte der Vorhaltung als relative Anteile am Wiederbeschaffungswert der Binnenschiffe geschätzt. Die in Tabelle 8-25 dargestellten Werte werden für eine Tagesfahrt von 14 h angesetzt. Für Betriebsformen mit höheren Einsatzzeiten werden die Kosten für Reparaturen und Material stundenproportional hochgerechnet. Da Schubverbände in der Regel nicht in der Tagesfahrt eingesetzt werden, beziehen sich die Sätze der Schubboote und Schubleichter auf den Einsatz in der ständigen Fahrt, für die eine Fahrzeit von 22 h angenommen wird. Tabelle 8-25: Relative Anteile der Kostenkomponenten am Wiederbeschaffungswert des Schiffes Motorschiffe Schubbote Schubleichter Reparatur 2,80% 5,00% 2,10% Material 0,45% 0,70% 0,40% Versicherung 1,27% 1,20% 1,20% Betriebsgemeinkosten 0,25% 0,60% 0,50% Verwaltungskosten 0,40% 2,50% 2,50% Damit ergeben sich für die Binnenschiffe verschiedener Größenklassen und Betriebsformen die in Tabelle 8-26 dargestellten Vorhaltekosten. Die Kosten auf Stundenbasis beruhen auf der Annahme der entsprechend der Betriebsform eingesetzten Zeit pro Tag sowie 340 unterstellten Arbeitstagen pro Jahr für alle Schiffe.

182 180 Tabelle 8-26: Vorhaltekosten der Binnenschiffe pro Jahr und pro Stunde nach Größenklassen und Betriebsformen (Stand 2010) Tragfähigkeit Tagesfahrt Halbständige Fahrt Ständige Fahrt /Jahr /h /Jahr /h /Jahr /h Motorgüterschiffe < 400 TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , ,88 > TT , , ,49 Motortankschiffe < 400 TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , , TT , , ,35 > TT , , ,59 Schubboote 300 PS , , PS , , PS , , PS ,87 > 3500 PS ,06 Schubleichter < 650 TT , , TT , , TT , , TT , , TT , ,17 > TT , ,73

183 Personal Die Berechnung der Personalkosten in der Binnenschifffahrt erfolgt auf Grundlage der in der Rheinschiffsuntersuchungsordnung (RheinSchUO) 88 formulierten Besatzungsvorschriften. In den Personalanforderungen werden abhängig von der Betriebsform Tagesfahrt, halbständige Fahrt oder ständige Fahrt sowie der Länge der Gütermotorschiffe bzw. der Größe der Schubverbände spezifische Mindestbesatzungen für den Betrieb fahrender Schiffe auf dem Rhein festgelegt. Die Anforderungen sind in Tabelle 8-27 zusammengefasst. Tabelle 8-27: Mindestbesatzungen von Binnenschiffen gemäß der Rheinschifffahrtsuntersuchungsordnung Betriebsform Mindestbesatzung gemäß RheinSchUO Qualifikation Einzelfahrer Schubverbände * 14 Stunden 70 m 86 m > 86 m 1 SL 2 SL 3-4 SL > 4 SL Schiffsführer Steuermann Bootsmann 1 Matrose Leichtmatrose 1 Maschinist 1 1 Insgesamt Stunden Schiffsführer Steuermann Bootsmann Matrose Leichtmatrose Maschinist 1 1 Insgesamt ständige Fahrt Schiffsführer Steuermann Bootsmann Matrose Leichtmatrose Maschinist Insgesamt * Schubboot (SB) mit 1 Schubleichter (SL) oder Gesamtlänge des Verbandes <= 116,5 m u. B 15 m, SB mit 2 SL entspricht Schubmotorgüterschiff (SMGS) + 1 SL, SB mit 3-4 SL entspricht SMGS mit 2-3 SL Quelle: Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (2000): S. 140, Vgl. Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (2000): Rheinschiffsuntersuchungsordnung 1995, Ausgabe 2000.

184 182 Aus den geschilderten Personalanforderungen lassen sich mit Hilfe von den in Tabelle 8-28 dargestellten Flottendaten nach Tragfähigkeits- und Längenklassen aus dem Jahr 2006 durchschnittliche Schiffsbesatzungen für Motorschiffe nach Größenklassen ableiten. Da das durchschnittliche Alter der abgängigen Schiffe bei 61 Jahren liegt 89, ist davon auszugehen, dass sich die Längenverteilung der Flotte von 2006 bis zum Basisjahr der Untersuchung, 2010, nicht wesentlich verändert hat. Tabelle 8-28: Längenverteilung der Binnenschiffe in Deutschland nach Gewichtsklassen (in t) bis 400 bis 650 bis 900 bis 1000 bis 1500 bis 2000 ab m 100,0% 99,5% 93,2% 79,3% 6,6% 7,1% 0,0% 86 m 0,0% 0,0% 6,8% 20,2% 90,1% 49,5% 41,9% > 86 m 0,0% 0,5% 0,0% 0,5% 3,3% 43,4% 58,1% Quelle: Planco (2007): Verkehrswirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße: S. 221 Die hieraus ermittelten durchschnittlichen Besatzungsstärken nach Größenklassen sind in Tabelle 8-29 dargestellt und bilden die Grundlage zur Berechnung der Personalkosten der eingesetzten Schiffe. Auf diese Weise lassen sich die Personalkosten analog zur Fahrzeugvorhaltung nach Größenklassen ausweisen. Für Schubverbände werden die Besatzungsstärken der Personalanforderungen der RheinSchUO verwendet. Für die angenommene Besatzung lassen sich die Gesamtkosten pro Schiff anhand der Tarifverträge für die deutsche Binnenschifffahrt 90 (einschließlich der erfolgten nachträglichen Änderungen bis zum Jahr 2003) sowie der im Jahr 2010 gültigen Lohn- und Gehaltstabellen für die Güterschifffahrt 91 berechnen. Während die Monatsgrundvergütung lediglich von der Berufserfahrung abhängig ist, kommen zudem spezifische Aufschläge je nach Betriebsform zur Anwendung. Bei Kapitänen und Schiffsführern wird im Mittel von einer Berufserfahrung in der jeweiligen Funktion von über fünf Jahren ausgegangen, während bei den jeweils drei Jahre andauernden Ausbildungen von Leichtmatrosen und Auszubildenden das Gehalt von Arbeitern im zweiten Jahr verwendet wird. Entsprechend der Betriebsform werden die Schichtzeitvergütungen und Zulagen berechnet. Bei der halbständigen Fahrt von 16 Stunden ist hierbei zu berücksichtigen, dass mindestens zwei Stunden der Betriebszeit in die Nachtarbeitszeit von Uhr bis 6.00 Uhr fallen, sodass ein Nachtzuschlag für zwei Stunden angenommen wird. Zudem wird die tariflich geregelte Zahlung vermögenswirksamer Leistungen von 39,88 EUR pro Monat sowie die vom Arbeitgeber zu tragenden Anteile der Sozialversicherungsbeiträge in die Kalkulation der Personalkosten integriert. 89 Vgl. Planco Consulting, Bundesanstalt für Gewässerkunde (2007): Verkehrswirtschaftlicher und ökologischer Vergleich der Verkehrsträger Straße, Schiene und Wasserstraße, S Vgl. Binnenschiffahrts-Verlag GmbH (1999): Tarifverträge für die deutsche Binnenschifffahrt, gültig ab 1. Juli Vgl. Binnenschiffahrts-Verlag GmbH (2010): Lohn- und Gehaltstabelle für die Güterschifffahrt, gültig ab 1. Juli 2010.

185 183 Tabelle 8-29: Tragfähigkeit Angenommene durchschnittliche Besatzung von Binnenschiffen nach Größenklassen und Betriebsformen Einzelfahrer TT > Stunden Schiffsführer 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Steuermann 0,00 0,00 0,00 0,01 0,03 0,43 0,58 Bootsmann 0,00 0,00 0,07 0,20 0,90 0,50 0,42 Matrose 1,00 1,00 0,93 0,80 0,10 0,50 0,58 Leichtmatrose 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Maschinist 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Insgesamt 2,00 2,00 2,00 2,01 2,03 2,43 2,58 16 Stunden Schiffsführer 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Steuermann 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Bootsmann 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Matrose 0,00 0,00 0,00 0,01 0,03 0,43 0,58 Leichtmatrose 0,00 0,00 0,07 0,21 0,93 0,93 1,00 Maschinist 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Insgesamt 2,00 2,01 2,07 2,21 2,97 3,36 3,58 Ständige Fahrt Schiffsführer 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Steuermann 0,00 0,00 0,00 0,01 0,03 0,43 0,58 Bootsmann 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Matrose 1,00 1,00 1,07 1,21 1,93 1,93 2,00 Leichtmatrose 1,00 1,00 0,93 0,79 0,07 0,07 0,00 Maschinist 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Insgesamt 4,00 4,00 4,00 4,01 4,03 4,43 4,58 Mit der im Tarifvertrag festgelegten kalendertäglich bezahlten Schichtzeit von 9 Stunden ergibt sich eine durch die Monatsgrundvergütung erfasste durchschnittliche Arbeitszeit von 19 Tagen im Monat und 228 Arbeitstagen im Jahr. Nach Abzug der bezahlten 42 Tage Jahresurlaub, den neun weiteren tariflich geregelten freien Tagen sowie bei Binnenschiffern durchschnittlich anfallenden 14,8 Krankheitstagen 92 verbleiben 162,5 effektive Arbeitstage pro Jahr. Auf Basis dieser jährlichen Arbeitszeit sowie den Besatzungsvorschriften lassen sich die Arbeitskosten für die unterschiedlichen Betriebsformen und Schiffsgrößen errechnen. 92 Vgl. Bundesamt für Güterverkehr (2008): Marktbeobachtung Güterverkehr Personalsituation in der deutschen Binnenschifffahrt, S. 14.

186 184 Infolge der jährlichen Arbeitszeit in der ständigen Fahrt erreichen die in Tabelle 8-30 dargestellten Personalkosten pro h bei dieser Betriebsform die höchsten Werte. Auch zwischen der Tagesfahrt und der halbständigen Fahrt ist die zusätzliche Kompensation der höheren Arbeitszeit durch Zulagen, u.a. den Nachtarbeitszuschlag, auf Stundenbasis sichtbar. Unter Annahme von 340 Betriebstagen der Schiffe p.a. (wie oben) und der Betriebsform zugehörigen Tageseinsatzzeit werden die Jahresarbeitskosten berechnet. Tabelle 8-30: Personalkosten pro Stunde und Jahr für Binnenschiffe nach Größenklassen (Stand 2010; 340 Betriebstage) Schiffstyp und Tragfähigkeit TT Tagesfahrt Halbständige Fahrt Ständige Fahrt /Jahr /h /Jahr /h /Jahr /h MS < , , ,09 MS , , ,13 MS , , ,45 MS , , ,24 MS , , ,39 MS , , ,12 MS > , , ,59 SB mit 1 SL , , ,74 SB mit 2 SL , , ,57 SB mit 3-4 SL , , ,43 SB mit > 4 SL , , , Kraftstoffkosten Neben den zeitabhängigen Kosten nehmen die fahrleistungsabhängigen Kosten, insbesondere die Treibstoffkosten, einen bedeutenden Teil der Betriebskosten ein. Diese hängen aus einem komplexen Verhältnis zwischen Antriebsleistung, Fahrgeschwindigkeit und Abladetiefe des Schiffes, sowie des befahrenen Wasserstraßenabschnittes ab. Für die Ermittlung der Treibstoffkosten wird dem Verfahren gefolgt, wie es im Rahmen der Aktualisierung des Bewertungsverfahrens zur BVWP beschrieben ist. 93 Neben der Geschwindigkeit des Schiffes wirkt die die Qualität der Wasserstraßen stark auf den Treibstoffverbrauch aus. Entscheidend hierbei ist, dass im beschränkten Fahrwasser der Fahrwiderstand stärker von der Schiffsgeschwindigkeit abhängt als im unbegrenzten Wasser. Schiffe die in Gewässer mit hohen Wassertiefen verkehren, haben einen geringeren Treibstoffverbrauch als Schiffe, die in flachen Gewässern operieren. Um diesem Zusammenhang Rechnung zu tra- 93 ITP/PLANCO/ TUBS GmbH, Grundsätzliche Überprüfung und Weiterentwicklung der Nutzen-Kosten-Analyse im Bewertungsverfahren der Bundesverkehrswegeplanung, Vorläufiger Endbericht, November 2013

187 185 gen wurden im Rahmen der o.g. Studie Leistungsgeschwindigkeitsprofile für verschiedene Schiffstypen auf den relevanten deutschen Wasserstraßen definiert. Über diese Leistungsgeschwindigkeitsprofile kann für jeden Schiffstyp der erforderliche Leistungsbedarf in KW für jeden Wasserstraßenabschnitt und der schiffsgrößenbezogenen Abladetiefe ermittelt werden. Die entsprechenden Werte sind im o.g. Bericht dem Anhang zu entnehmen. Nach Ermittlung des schiffstyp- und wasserstraßenbezogenen Leistungsbedarfs in KW ist der durchschnittliche Treibstoffverbrauch pro Fahrtstunde wie folgt zu bestimmen: mit TV: Treibstoffverbrauch in Liter / Fahrtstunde kw: Durchschnittliche Motorleistung in kw NG: Nutzungsgrad der Antriebskraft TV/kWh: Spezifischer Treibstoffverbrauch in kg/kwh SG: Spezifisches Gewicht von Gasöl in kg/l Für den Nutzungsgrad der Antriebskraft wird bei geregelten Flüssen ein Wert von 0,95, bei staugeregelten Flüssen von 0,63 und bei Kanälen von 0,45 verwendet. Für den spezifischen Treibstoffverbrauch wird für Binnenschiffe ein Bedarf von 0,2 kg Gasöl pro kwh unterstellt. Das spezifische Gewicht von Gasöl liegt bei 0,86 kg/l. Zusätzlich zum Kraftstoffverbrauch sind Schmierstoffkosten, die nach Informationen von Schiffsreedereien ca. 5 % der Treibstoffkosten betragen, zu berücksichtigen. Zur Ermittlung der relationsspezifischen Kraftstoffkosten ist der angeführte Verbrauch mit dem Gasölpreis zu multiplizieren. Der vom Centraal Bureau voor de Rijn- en Binnenvaart (CBRB) in Rotterdam herausgegebene Gasölpreis betrug im Jahr 2010 durchschnittlich 59,46 /100 l. Dieser ist jedoch nicht besonders aussagekräftig in Bezug auf die tatsächlich bezahlten Preise bei der Bunkerung von Binnenschiffen, da aufgrund der hohen Bezugsmengen Rabatte gewährt werden. Aus diesem Grund wird näherungsweise der Preis für leichtes Heizöl bei Abnahme von hl pro Auftrag 94 herangezogen. Leichtes Heizöl entsprach bis zum Jahr 2010 dem von Binnenschiffen gebunkerten Gasöl, bevor neue Auflagen zum Schwefelgehalt von Binnenschifffahrtsdiesel in Kraft traten. 95 Der Preis für Gasöl betrug demnach in der Bundesrepublik Deutschland durchschnittlich 54,87 cent/l für Großverbraucher, wobei der im Vergleich zum Rotterdamer Preis niedrige Wert verdeutlicht, dass der vom CBRB veröffentlichte Preis überschätzt ist. 94 Vgl. Statistisches Bundesamt (2012): Preise Erzeugerpreise gewerblicher Produkte (Inlandsabsatz), Lange Reihen ab 1976 bis November Gemäß der zehnten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes, S. 4, beträgt der zulässige Schwefelgehalt ab höchstens 10 Milligramm pro Kilogramm Dieselkraftstoff zur Verwendung u.a. für Binnenschiffe.

188 Kosten ausländischer Reedereien Der Güterverkehr per Binnenschiff ist in Deutschland stark durch internationale Reeder geprägt. Wie in Tabelle 8-31 ersichtlich, nehmen abhängig von der Wasserstraße ausländische Binnenschiffe teilweise einen Flaggenanteil von über 80 % ein. Im west- und südwestdeutschen Wasserstraßennetz fahren dabei rund 2/3 der Schiffe unter niederländischer oder belgischer Flagge, wohingegen insbesondere östlich des Elbe-Seitenkanals polnische Reeder hohe Marktanteile verzeichnen. Diese internationale Struktur der eingesetzten Schiffseinheiten sollte auch bei der Kostenmodellierung in der Binnenschifffahrt beachtet werden. Tabelle 8-31: Flaggenanteile von Binnenschiffen (in %) an ausgewählten Schleusen 2010 Wasserstraße Schleuse A B CH CZ D F H Lux NL PL SK Sonstige Donau (2008) Jochenstein 5, ,0-7,0-12,0-7,0 17,0 Dortmund-Ems-Kanal Herbrum - 1,6-0,3 35,4 0, ,5 0,7-0,3 Münster - 3,0-3,7 54,8 0, ,2 3,9-1,1 Elbe (2009) Geesthacht - 0,2-6,0 83,7 1, ,8 4,3-0,0 Elbe-Havelkanal Wusterwitz - 0,2-1,4 55,5 0, ,0 38,9-0,0 Elbe-Seehafen-Kanal Büssau - 0,6-5,3 64,3 0, ,0 27,7-0,0 Lauenburg - 0,4-5,4 67,8 0, ,5 23,9-0,0 Elbe-Seiten-Kanal Lüneburg - 0,5-1,8 82, ,7 8,3-1,3 Havelkanal Schönwalde - 0,0-0,5 28,1 0, ,6 70,8-0,0 Havel-Oder-Wasserstraße Hohensaaten-Ost - 0,0-0,0 6,8 0, ,0 93,1-0,0 (2009) Hohensaaten-West - 0,0-0,3 15,3 0, ,2 84,2-0,0 Spandau - 0,0-0,3 24,5 0, ,4 74,8-0,0 Küstenkanal Dörpen - 1,3-0,4 37,3 0, ,2 1,2-0,2 Main Kostheim 1,0 5,0 2,0-57, , ,0 Main-Donau-Kanal Kelheim 4,0 5, ,0-5,0-23, Mittellandkanal Anderten - 1,8-4,1 56,1 0, ,6 13,5-0,7 Hohenwarthe - 0,4-1,9 54,8 0, ,2 37,7-0,0 Rothensee - 1,6-13,7 56,9 0, ,6 11,9-0,0 Mosel Koblenz - 20,7 3,4-16,8 2,3-1,4 54, ,6 Neckar Feudenheim - 2,3 1,5-61,7 0,4-0,5 33, ,4 Niegripper Verbindungskanal Niegripp - 0,0-1,2 67,6 0, ,0 30,2-0,0 Pareyer Verbindungskanal Parey - 0,0-0,1 50,4 0, ,6 48,9-0,0 Rhein Iffezheim - 11,4 4,8-28,1 1, , ,0 Emmerich 1,5 7,7 0,4-19,3 0, , ,4 Rhein-Herne-Kanal Duisburg-Meiderich - 3,5-0,4 50,8 0, ,5 0,7-3,6 Saale Calbe - 0,0-0,0 85,7 0, ,3 0,0-0,0 Saar Kanzem - 15,1 0,0-23,4 1,3-1,5 58, ,6 Spree-Oder-Wasserstraße Charlottenburg - 0,0-2,7 79,1 0, ,1 17,0-0,0 Eisenhüttenstadt - 0,0-0,0 41,0 0, ,0 59,0-0,0 Teltowkanal Kleinmachnow - 0,2-0,1 44,2 0, ,4 52,1-0,0 Wesel-Datteln-Kanal Friedrichsfeld - 3,8-2,4 34,1 0, ,9 1,2-2,2 Weser Minden - 0,8-1,5 71,2 0, ,9 18,1-0,5 Quelle: Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (2013): Elektronischer Wasserstraßen-Informationsservice, Wasser- und Schifffahrtsdirektion West (2011): Verkehrsbericht 2010, Wasser- und Schifffahrtsdirektion Südwest (2011): Verkehrsbericht 2010.

189 187 Während bei der Fahrzeugvorhaltung sowie den Bunkerkosten von ähnlich hohen Kosten für die internationalen Reedereien ausgegangen werden kann, sind unterschiedliche Lohnniveaus in den Staaten Ursache für die größten Kostendifferenzen. Aktuelle Personalkostenvergleiche für unterschiedliche Flaggen konnten aus der Literaturrecherche nicht gefunden werden. Deswegen wurde als Basis für den Vergleich auf Daten zu Gehältern und Sozialversicherungsbeiträgen der Arbeitgeber für verschiedene Funktionsebenen aus dem Jahr 2002 zurückgegriffen, welche aus dem Gutachten Potenziale und Zukunft der deutschen Binnenschifffahrt 96 entnommen wurden. In dieser Publikation liegen Daten für die Niederlande, Belgien, Ungarn, Polen, Rumänien und der Slowakei vor. Ausgehend von diesen Werten wurden die Lohnkosten für Leichtmatrosen, Matrosen, Bootsmänner, Steuermänner, Schiffsführer und Kapitäne anhand des Eurostat-Arbeitskostenindex im Wirtschaftszweig Verkehr und Lagerei von 2002 bis 2010 fortgeschrieben. Analog zur Berechnung der Personalkosten deutscher Binnenschiffer lassen sich anhand der so ermittelten Stundensätze für die verschiedenen Qualifikationsstufen die Stundenlöhne nach den Personalanforderungen der RhSchUO berechnen. Für die weiteren auf deutschen Binnenwasserstraßen relevanten Staaten, für die keine Daten nach Berufsklassen vorliegen, wird anhand des Arbeitskostenindex für Verkehr und Lagerei eine Skalierung der deutschen Kosten für die Schiffsgrößen und Betriebsformen vorgenommen. Für die Länder Österreich (123 % der deutschen Arbeitskosten), Tschechien (42 %) und Frankreich (119 %) konnte hierbei ebenfalls auf Daten von Eurostat zurückgegriffen werden, während die Schweizer Daten (173 %) vom Statistischen Bundesamt der Schweiz stammen. Insgesamt zeigen sich bei den in Tabelle 8-32 dargestellten Personalaufwendungen je Schiffsgrößenklasse und Betriebsform im Vergleich mit den osteuropäischen Ländern signifikante Differenzen, die die zuvor dargestellten Anteile der osteuropäischen Reeder auf einigen Wasserstraßen erklären. Auch die einen hohen Marktanteil aufweisenden Niederländer und Belgier weisen relativ moderate Arbeitskosten auf. Die relationsspezifischen Personalkosten für einen Transport werden schließlich unter Berücksichtigung der Flaggenanteile an den Schleusen (siehe Tabelle 8-31) berechnet. Es werden dabei die Verhältnisse derjenigen Schleuse herangezogen, welche der Umlegung zufolge vom Schiff (in Deutschland) zuerst passiert wird. Für die grenzüberschreitenden eingehenden Verkehre von den belgischen und niederländischen Seehäfen bedeutet dies, dass anhand der Flaggenanteile und Flottenstrukturen am Grenzübergang in Emmerich die durchschnittlichen Personalkosten ermittelt werden. Für Schiffe unter der Flagge Luxemburgs werden näherungsweise die Arbeitskosten Belgiens angesetzt, während bei den unbekannten Flaggen der rumänische Wert zur Approximation der Kosten südosteuropäischer Reeder verwendet wird. 96 Planco Consulting (2003): Potenziale und Zukunft der deutschen Binnenschifffahrt, S. 234 ff.

190 188 Tabelle 8-32: Personalkosten ausländischer Reeder nach Schiffsgrößenklassen und Betriebsformen (Stand 2010) Größenklasse AT* B CH* CZ* F* HUN NL PL RO SK < > SB mit 1 SL SB mit 2 SL SB mit 3-4 SL SB mit > 4 SL < > SB mit 1 SL SB mit 2 SL SB mit 3-4 SL SB mit > 4 SL < > SB mit 1 SL SB mit 2 SL SB mit 3-4 SL SB mit > 4 SL Tagesfahrt 46,04 27,76 64,83 15,60 44,44 12,59 27,74 10,56 5,55 10,47 46,04 27,76 64,83 15,60 44,44 12,59 27,74 10,56 5,55 10,47 46,09 27,78 64,90 15,61 44,48 12,59 27,76 10,57 5,56 10,48 46,27 27,88 65,16 15,67 44,66 12,63 27,85 10,60 5,58 10,52 47,26 28,44 66,55 16,01 45,61 12,84 28,36 10,79 5,68 10,71 55,22 32,90 77,75 18,70 53,29 14,50 32,44 12,28 6,55 12,30 58,19 34,56 81,94 19,71 56,16 15,12 33,97 12,84 6,87 12,89 69,39 45,01 97,72 23,51 66,97 19,44 48,49 17,59 8,71 16,02 81,86 53,32 115,27 27,73 79,01 22,54 57,29 20,38 10,32 18,98 115,43 72,77 162,55 39,10 111,41 32,03 76,23 28,15 14,26 26,49 134,11 83,25 188,86 45,43 129,44 35,93 85,82 31,67 16,29 30,22 Halbständige Fahrt 50,76 33,69 71,47 17,19 48,99 16,92 35,38 13,74 6,86 13,14 50,82 33,73 71,56 17,21 49,05 16,94 35,42 13,75 6,87 13,16 51,47 34,18 72,48 17,43 49,68 17,10 35,90 13,90 6,96 13,32 52,99 35,23 74,62 17,95 51,15 17,50 37,01 14,25 7,16 13,69 60,96 40,75 85,85 20,65 58,84 19,55 42,81 16,10 8,23 15,65 67,87 44,81 95,57 22,99 65,50 21,07 46,52 17,46 9,02 17,10 71,15 46,82 100,19 24,10 68,67 21,82 48,44 18,14 9,41 17,82 80,37 57,17 113,18 27,23 77,57 22,93 63,73 22,05 10,78 19,41 97,72 67,37 137,60 33,10 94,31 26,74 73,08 25,47 12,76 23,04 123,10 84,22 173,34 41,70 118,81 35,20 90,77 32,34 16,19 29,61 140,44 94,43 197,77 47,57 135,55 39,01 100,11 35,76 18,17 33,24 Ständige Fahrt 66,44 55,92 93,56 22,51 64,13 25,62 57,30 21,42 11,20 21,16 66,49 55,94 93,63 22,52 64,18 25,63 57,31 21,43 11,21 21,17 66,89 56,15 94,19 22,66 64,56 25,70 57,43 21,50 11,25 21,24 67,86 56,68 95,55 22,99 65,49 25,91 57,77 21,68 11,35 21,43 72,95 59,49 102,73 24,71 70,41 27,01 59,56 22,65 11,90 22,45 79,99 65,52 112,64 27,10 77,21 30,04 65,94 25,11 13,13 24,80 83,03 67,98 116,92 28,12 80,13 31,25 68,41 26,10 13,63 25,75 93,04 81,53 131,01 31,52 89,80 34,12 88,07 31,58 15,63 28,51 113,71 99,34 160,13 38,52 109,75 43,14 106,85 38,88 19,26 35,47 122,14 107,24 171,99 41,37 117,88 46,09 115,22 41,53 20,79 38,28 136,92 118,41 192,80 46,38 132,15 50,26 125,45 45,28 22,96 42,26 * Wert nach dem Verhältnis der Arbeitskosten von jeweiligem Land zu deutschen Arbeitskosten im Wirtschaftszweig Verkehr und Lagerei berechnet.

191 Kosten der Infrastrukturnutzung Neben den Transportkosten sind Kosten zur Nutzung der Infrastruktur insbesondere der Häfen, der Wasserstraßen sowie der Umschlageinrichtungen zu berücksichtigen. Weitere in der Binnenschifffahrt übliche Kosten wie z.b. das Hafengeld oder die Lagerkosten bleiben hier unberücksichtigt, da sie i.d.r. erst nach einer längeren und kostenlosen Verweil- oder Lagerdauer des Schiffes bzw. Gutes zu entrichten sind und somit nur in Sonderfällen anfallen. So ist mit Ausnahme weniger Häfen das Hafengeld erst nach dem Tag nach Ablauf der gesetzlichen Lade- und Löschfristen zu entrichten. In ähnlicher Weise verlangen die Häfen lediglich Geld für die Lagerung von Gütern, falls es sich nicht um eine Zwischenlagerung zum baldigen Weitertransport handelt, 97 sodass auch Lagergelder nicht in die Betrachtung der Transportkosten einfließen. Darüber hinaus sind auch eventuell anfallende Schleusengebühren eine potenzielle Kostenkomponente von Binnenschiffen. Da diese jedoch nur in Ausnahmefällen bei Schleusungen außerhalb der Schleusenbetriebszeiten erhoben werden, wird in dieser Untersuchung auf eine Berücksichtigung von Schleusengebühren verzichtet Ufergeld Zur Finanzierung der Hafeninfrastrukur wird in allen deutschen Binnenhäfen Ufergeld erhoben, welches sich an der Höhe der umgeschlagenen Güter orientiert. Hierbei werden entsprechend der umgeschlagenen Güterart unterschiedlich hohe Ufergelder erhoben, wobei versucht wird, dass Güter mit einer relativ geringen Wertdichte nicht mit hohen Gebühren belastet werden. Die Zuordnung der einzelnen Güter zu den Ufergeld-Güterklassen erfolgt nach dem bis zum Jahr 2010 geltenden Gütergruppenverzeichnis der Verkehrsstatistik. 98 Da im Rahmen des BVWP 2015 jedoch die NST2007-Klassifikation verwendet wird, ist eine Harmonisierung der unterschiedlichen Güterklassifikationen erforderlich. Die auf Basis der Zuordnung von Güterklassen zu Güterabteilungen berechneten Kostensätze für das Ufergeld nach Güterklassen gehen aus Mittelwerten von Angaben einer umfangreichen Auswahl an Binnenhäfen hervor. In Tabelle 8-33 wird der geschilderte Zusammenhang der Wertigkeit der Güter mit der Höhe des Ufergeldes deutlich: während für Fahrzeuge im Durchschnitt 0,55 pro umgeschlagener Tonne zu entrichten sind, ist das Ufergeld für Massengüter wie Kohle mit durchschnittlich 0,27 /t deutlich geringer. 97 Lagergelder werden im frühesten Fall der betrachteten Binnenhäfen erst ab einer Lagerung von Gütern über 48 h erhoben. 98 Vgl. Wasser- und Schifffahrtsdirektion West (2002): Güterverzeichnis für den Verkehr auf deutschen Binnenwasserstraßen Stand: 01. März 2002 (VII. Nachtrag).

192 190 Tabelle 8-33: Ufergeld nach Güterabteilungen Güterabteilung Ufergeld ( /t) 10 Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei 0,42 21 Steinkohle 0,27 22 Braunkohle 0,27 23 Erdöl und Erdgas 0,44 31 Erze 0,27 32 Düngemittel 0,33 33 Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse 0,27 40 Nahrungs- und Genussmittel 0,44 50 Textilien, Bekleidung; Leder und Lederwaren 0,55 60 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse 0,42 71 Kokereierzeugnisse 0,33 72 Mineralölerzeugnisse 0,44 80 Chemische Erzeugnisse etc. 0,44 90 Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, Gips etc.) 0, Metalle und Metallerzeugnisse 0, Maschinen und Ausrüstungen; Haushaltsgeräte 0, Fahrzeuge 0, Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte, etc. 0, Sekundärrohstoffe, Abfälle 0, Post, Pakete 0, Geräte und Material für die Güterbeförderung 0, Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte Güter 0, Sammelgut 0, Gutart unbekannt 0, Sonstige Güter 0, Umschlagskosten Durch die Bezahlung des Ufergeldes durch die Binnenschiffer sind nicht die direkten Kosten für den Umschlag gedeckt, welche separat an die Umschlagbetreiber entrichtet werden. Wie bereits im Kapitel der Kostensätze im Schienengüterverkehr deutlich wurde, hängen die Umschlagskosten sowie die Umschlagszeiten maßgeblich von der Ladungskategorie des Gutes ab. Bei flüssigen Massengütern sind naturgemäß andere Kosten und Umschlagszeiten zu erwarten, als bei einer Verladung von trockenen Massengütern, wo Kränen oder Förderbändern eingesetzt werden. Aus diesem Grund sollen auch im Rahmen der Ermittlung der Umschlagskosten in der Binnenschifffahrt Kosten und Zeiten des Umschlags differenziert nach Ladungskategorien betrachtet werden. Aus Befragungen zahlreicher Häfen und Umschlagbetreiber konnten Durchschnittswerte für die verschiedenen Ladungskategorien erfasst werden, die in Tabelle 8-34 in aggregierter Form dargestellt sind. Eine Ausnahme bildet der Umschlag von Erzen, welcher aufgrund der stark differierenden Werte gesondert von den verbleibenden trockenen Massengütern behandelt wird.

193 191 Tabelle 8-34: Umschlagsleistung und Umschlagskosten nach Güterabteilungen Güterabteilung Ladungskategorie Leistung (t/h oder LE) Kosten ( /t oder LE) 10 Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei Löschen Laden trockenes Massengut ,30 21 Steinkohle trockenes Massengut ,30 22 Braunkohle trockenes Massengut ,30 23 Erdöl und Erdgas flüssiges Massengut ,25 31 Erze trockenes Massengut ,00 32 Düngemittel trockenes Massengut ,30 33 Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse trockenes Massengut ,30 40 Nahrungs- und Genussmittel konventionelles Stückgut ,10 50 Textilien, Bekleidung; Leder u. Lederwaren 60 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse konventionelles Stückgut ,10 konventionelles Stückgut ,10 71 Kokereierzeugnisse trockenes Massengut ,30 72 Mineralölerzeugnisse flüssiges Massengut ,25 80 Chemische Erzeugnisse etc. flüssiges Massengut ,25 90 Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, Gips etc.) konventionelles Stückgut , Metalle und Metallerzeugnisse konventionelles Stückgut , Maschinen und Ausrüstungen; Haushaltsgeräte konventionelles Stückgut , Fahrzeuge konventionelles Stückgut , Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte, etc. konventionelles Stückgut , Sekundärrohstoffe, Abfälle konventionelles Stückgut , Post, Pakete konventionelles Stückgut , Geräte und Material für die Güterbeförderung 170 Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte Güter konventionelles Stückgut ,10 konventionelles Stückgut , Sammelgut konventionelles Stückgut , Gutart unbekannt konventionelles Stückgut ,10 Container Container (LE) ,00 Zwischen Lade- und Löschzeiten bestehen teilweise leichte Unterschiede, hervorgerufen durch den Einsatz verschiedener Umschlaganlagen, beispielsweise eines Greifers beim Löschen und eines Förderbandes beim Laden der Güter.

194 Schifffahrtsabgaben Auch für die Nutzung der Wasserstraßen sind mit Ausnahme des Rheins, der Donau, der Elbe und der Oder verkehrsleistungsabhängige Abgaben zu entrichten. Die Höhe der Befahrungsentgelte wird für die norddeutschen und süddeutschen Wasserstraßen in separaten Tarifbestimmungen festgelegt. 99 Für die Wasserstraßen gelten unterschiedliche Tarife, welche zudem wie die Ufergelder nach Güterklassen differenziert sind. Um die Wettbewerbsfähigkeit des Binnenschiffes zu fördern, erlassen die Wasser- und Schifffahrtsdirektionen jedoch darüber hinaus zahlreiche Ausnahmeregelungen, welche in der Gesamtbetrachtung einen Großteil der Befahrungsabgaben einnehmen. Da eine genaue Abbildung aller Ausnahmen einen unverhältnismäßig hohen Aufwand bedeuten würde, wird im Rahmen dieses Projektes auf Informationen der Wasser- und Schifffahrtsdirektion Südwest zur Verkehrsleistung und den Einnahmen aus Befahrungsabgaben aus dem Jahr 2012 zurückgegriffen. Aus den Daten lassen sich die durchschnittlich bezahlten Abgaben pro tkm auf den Bundeswasserstraßen Main bzw. Main-Donau-Kanal, Neckar, Mosel, Saar sowie den der Wasser- und Schifffahrtsdirektion West unterstellten Flüssen und Kanälen berechnen. Die größtenteils güterspezifischen durchschnittlichen Entgelte werden unter Berücksichtigung des Aufkommensanteils auf die NST2007 Klassifizierung aggregiert. Die sich für 2010 ergebenden Werte sind in Tabelle 8-35 dargestellt. 99 Vgl. Wasser- und Schifffahrtsdirektion West (2011): Tarife für die Schifffahrtsabgaben auf den norddeutschen Bundeswasserstraßen im Binnenbereich und Wasser- und Schifffahrtsdirektion Südwest (2011): Tarife für die Schifffahrtsabgaben auf den süddeutschen Bundeswasserstraßen.

195 193 Tabelle 8-35: Befahrungsabgaben auf deutschen Wasserstraßen nach Güterabteilungen Güterabteilung Main / MDK Befahrungsabgaben (cent/tkm) Neckar Mosel-D Saar West 10 Erzeugnisse der Land- und Forstwirtschaft, Fischerei 0,23 0,48 0,40 0,40* 0,44 21 Steinkohle 0,35 0,41 0,22 0,21 0,30 22 Braunkohle 0,35 0,41 0,22 0,21 0,30 23 Erdöl und Erdgas 0,58 0,49 0,34 0,26 0,34 31 Erze 0,13 0,33 0,18 0,17 0,43 32 Düngemittel 0,26 0,76 0,33 0,24 0,48 33 Steine und Erden, sonstige Bergbauerzeugnisse 0,28 0,32 0,18 0,19 0,28 40 Nahrungs- und Genussmittel 0,20 0,61 0,38 0,20 0,44 50 Textilien, Bekleidung; Leder und Lederwaren 0,36 0,83 0,22 0,22* 0,28 60 Holzwaren, Papier, Pappe und Druckerzeugnisse 0,36 0,83 0,22 0,22* 0,28 71 Kokereierzeugnisse 0,35 0,41 0,22 0,21 0,30 72 Mineralölerzeugnisse 0,58 0,49 0,34 0,26 0,34 80 Chemische Erzeugnisse etc. 0,72 0,77 0,36 0,36* 0,41 90 Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas, Zement, Gips etc.) 0,27 0,42 0,19 0,23 0, Metalle und Metallerzeugnisse 0,16 0,58 0,24 0,23 0, Maschinen und Ausrüstungen; Haushaltsgeräte 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Fahrzeuge 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Möbel, Schmuck, Musikinstrumente, Sportgeräte, etc. 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Sekundärrohstoffe, Abfälle 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Post, Pakete 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Geräte und Material für die Güterbeförderung 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmte Güter 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Sammelgut 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Gutart unbekannt 0,36 0,83 0,22 0,22* 0, Sonstige Güter 0,36 0,83 0,22 0,22* 0,28 Container beladen 20 Fuß pro Einheit 2,50 Container beladen 40 Fuß pro Einheit 5,00 Container leer pro Einheit 0,00 * Wert der Mosel verwendet Relationsspezifische Transportkostenermittlung Auch bei der Binnenschifffahrt sollen für die der Transportkostenberechnung soweit möglich Informationen aus dem Umlegungsprozess benutzt werden. Folgende güter- und relationsspezifische Informationen werden hier aus der Umlegung benötigt: Relations- und gütergruppenspezifische Tonnage in t pro Jahr Reiseentfernung differenziert nach Kanal, Fluss bzw. staugeregelter Fluss,

196 194 Reisezeiten differenziert nach Kanal, Fluss bzw. staugeregelter Fluss (inkl. Schleusungszeiten) durchschnittlich gefahrene Flottenstruktur nach beladenen Schiffen, zumindest nach den in den vorhergehenden Kapiteln definierten Größenklassen 100, inkl. durchschnittlicher Beladung pro Schiff (unter Berücksichtigung der reederei- bzw. wasserstandsbedingten Auslastungsfaktoren; im Containerverkehr ist die wasserstraßenbedingte Containerlagigkeit zu beachten). durchschnittlicher Leeranteil an den beladenen Schiffen auf der Relation. Aus der Umlegung erhalten wir die Struktur der beladenen Schiffe auf jeder Relation. Diese Flottenstruktur wird gewichtet mit den in Tabelle 8-31 dargestellten Flaggenanteilen. Maßgeblich hierfür sind die Flaggenanteile der Schleuse aus der o.g. Tabelle, die nach Abfahrt des Schiffes auf der Relation zuerst passiert wird. Auf diese Weise können Kostensätze unterschiedlicher Länder in die Transportkostenrechnung einfließen. Des Weiteren ist die Reisezeit der Binnenschiffe noch durch die Hafenaufenthaltszeit zu ergänzen. Diese besteht aus der Umschlagszeit sowie aus den Melde- und Wartezeiten vor dem Ladeund Löschvorgang. Die Zeit für den Umschlag ergibt sich direkt aus den in Kapitel dargelegten güter- und richtungsspezifischen Umschlagsleistungen und der Schiffsbeladung. [ ] Zudem wird für das Anlegen vor jedem Lade- und Löschvorgang ein Zeitaufschlag von 60 Minuten angesetzt. Die Transportzeit wird demnach insgesamt nach folgender Formel berechnet: Schließlich lassen sich anhand der schiffsspezifischen Transportkosten auf einer Relation wie folgt berechnen: ( ( [ ] [ ]) [ ] [ ] [ ] 101 [ ] [ ] [ ]) 100 Wünschenswert wäre es, wenn darüber hinaus auch eine Angabe für Koppelverbände möglich wäre. 101 Auf abgabenpflichtigen Wasserstraßen. Die Distanz wird für die Wasserstraßen, für die eine Differenzierung der Schifffahrtsabgaben vorliegt, einzeln erfasst.

197 195 Die so ermittelten Schiffstransportkosten auf einer Relation werden anschließend aufsummiert und durch die Menge dividiert, so dass ein Kostensatz pro Tonne ermittelt werden kann. Durch die obige Formel werden allerdings nur die Kosten der vollen Schiffe ermittelt. Zusätzlich sind jedoch auch die Kosten der leeren Schiffseinheiten zu berücksichtigen. Auf einigen Relationen im Schubleichterverkehr ist es durchaus üblich, z.b. die großen Eisenerzund Kohleverkehre, dass die Schubleichter in einer Richtung voll und in der Rückrichtung leer zurückgefahren werden. Dies trifft jedoch nicht in der Motorschifffahrt zu. Allerdings ist es jedoch i.d.r. schwierig, im gleichen Hafen, indem umgeschlagen wurde, eine Rückladungspartie zu finden. Lediglich in den großen Seehäfen wie Rotterdam, Amsterdam, Antwerpen, sowie evtl. in Hamburg und Duisburg wird es ggfls. möglich sein, sofort eine Rückladungspartie zu finden, zumal diese gleichartig sein muss, da sonst das Schiff für die Aufnahme neuer Ladung gründlich gereinigt werden muss, was mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist. Dies ist ein Problem bei den meisten Tankmotorschiffen, die aufgrund der starken Heterogenität der Güter gezwungen sind, häufig leer zurückzufahren. In den meisten kleineren Häfen - insbesondere im Kanalnetz - ist damit zu rechnen, dass die Rückladung aus anderen Häfen - i.d.r. aus dem näheren Einzugsbereich - generiert werden muss. Dies bedeutet, dass zur Aufnahme der Ladung Leerfahrten erforderlich sind, die i.d.r. nicht den Umfang der beladenen Fahrt haben. Auf dem Rhein wird eine Rückladungspartie relativ schnell zu finden sein. An der Oberelbe bzw. in der Havelgegend wird man lange Rück(Such)wege in Kauf nehmen müssen um geeignete Rückladungspartien zu finden. Ein geeigneter Leerfahrtanteil ist aus statistischen Unterlagen zurzeit nicht ableitbar und relationsspezifisch schwierig zu ermitteln. Eine Auswertung der Verkehrsberichte der Wasser- und Schifffahrtsverwaltungen (siehe Tabelle 8-36) zeigt, dass an ausgewählten Schleusen oder Wasserstraßenpunkten stark unterschiedliche Leerfahrtanteile zwischen 13% und 68% realisiert werden. Diese Leerfahrtanteile werden jedoch nur an dem jeweiligen Punkt realisiert. Hieraus kann nicht die Information abgeleitet werden, dass die Schiffe auch auf der ganze Strecke leer zurückfahren. Im Mineralölbereich (GG 23 und 72) kann man sich damit behelfen, indem man das Aufkommen in der Gegenrichtung heranzieht. Die Aufkommensdifferenz zwischen beiden Richtungen in Relation zur Hauptverkehrsrichtung kann hier als Leerfahrtanteil genutzt werden. In der Trockenschifffahrt und im Transport von Chemischen Erzeugnissen schlagen wir die Nutzung eines allgemeinen Leerfahrtanteils von 20% auf die Vorhalte- und Treibstoffkosten der beladenen Fahrt.

198 196 Tabelle 8-36: Leerfahrtanteile auf deutschen Wasserstraßen Wasserstraße Schleuse Leerfahrtanteil Wasserstraße Schleuse Leerfahrtanteil Rhein Emmerich 32,48% Rothenseer Verbindungskanal Rothensee 42,04% Wesel-Datteln-Kanal Friedrichsfeld 23,58% Mittellandkanal Hohenwarthe 23,76% Wesel-Datteln-Kanal Datteln 18,08% Elbe-Havel-Kanal Zerben 28,11% Rhein-Herne-Kanal Duisburg 39,20% Elbe-Havel-Kanal Wusterwitz 29,47% Meiderich & Ruhrschleuse Rhein-Herne-Kanal Herne-Ost 34,37% Untere Havel Bahnitz 57,37% Datteln-Hamm-Kanal 38,75% Untere Havel Rathenow 63,46% Dortmund-Ems-Kanal Henrichenburg 42,09% Untere Havel Grütz 65,00% Dortmund-Ems-Kanal Münster 16,83% Untere Havel Garz 59,00% Dortmund-Ems-Kanal Bevergene 37,58% Untere Havel Havelberg 61,59% Dortmund-Ems-Kanal Herbrum 32,57% Brandenburger Stadtkanal Brandenburg 32,85% Küstenkanal Dörpen 35,01% Havelkanal Schönwalde 31,03% Rhein Iffezheim 30,89% Havel-Oder-Wasserstraße Spandau 46,40% Neckar Feudenheim 26,99% Spandauer Schifffahrtskanal Plötzensee 58,48% Mosel Koblenz 20,00% Havel-Oder-Wasserstraße Lehnitz 39,07% Saar Kanzem 36,81% Havel-Oder-Wasserstraße Niederfinow 39,65% Mittellandkanal Bergeshövede 19,40% Havel-Oder-Wasserstraße Hohensaaten 64,64% Ost Mittellandkanal Anderten 25,42% Havel-Oder-Wasserstraße Hohensaaten 17,26% West Mittellandkanal Rothensee 35,24% Teltowkanal Kleinmachnow 42,97% Elbeseitenkanal Lüneburg 30,85% Rüdersdorfer Gewässer Woltersdorf 48,35% Weser Minden 31,65% Spree Mühlendamm 44,55% Weser Hemelingen 35,83% Untere Spree Charlottenburg 48,21% Elbe Geesthacht 32,83% Oder-Spree-Kanal Wernsdorf 45,63% Elbe Stadtstrecke 29,01% Oder-Spree-Kanal Fürstenwalde 44,69% Magedburg Niegripper Verbindungskanal Niegripp 38,81% Oder-Spree-Kanal Kersdorf 54,21% Pareyer Verbindungskanal Parey 67,74% Oder-Spree-Kanal Eisenhüttenstadt 65,90% Elbe-Seehafen-Kanal Lauenburg 43,85% Main Kostheim 28,44% Elbe-Seehafen-Kanal Büssau 42,87% Main-Donau-Kanal Kelheim 12,87% Saale Alsleben 53,13% Donau Jochenstein 24,31% Quelle: Verschiedene Verkehrsberichte der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes

199 197 9 Transportzeiten Neben den Kosten ist die Transportzeit eine weitere relevante Entscheidungsvariable im Verkehrsmittelwahlmodell. Sie ist als Haus-Haus-Transportzeit zu verstehen und berücksichtigt alle Zeiten die im Rahmen der Transportkette anfallen. Hierbei handelt es sich um alle für die Beförderung eines Gutes zwischen einem Versand- und Empfangsort erforderliche Zeiten sowie Be- und Entladezeiten, Zeiten für Vor- und Nachläufe sowie Zeiten, die aus der Überlastung von Verkehrswegen herrühren, unabhängig davon, ob sie aus Stauwartezeiten bzw. aus der Wahl von Umwegen resultieren. Wesentliche Basis für die Berechnung dieser Gesamttransportzeit sind Zeiten, die aus den verkehrsträgerspezifischen Umlegungsprozessen resultieren. Diese sind sowohl für das Jahr 2010 als auch für das Jahr 2030 ein Ergebnis der Verkehrsverflechtungsprognose für das Jahr In Kapitel 8 wurden verkehrsträgerspezifisch weitere Zeitelemente diskutiert, um welche die aus dem Umlegungsprozess resultieren Fahrzeiten erhöht werden müssen, soweit sie in der Umlegung nicht bereits berücksichtigt worden sind. Verkehrsträgerspezifisch sind die Transportzeiten wie folgt zu bilden. Straße Bei der Straße ergibt sich die Transportzeit relationsspezifisch aus folgenden Größen: belastungsabhängige Transportzeit auf jeder Relation (kommt aus der belastungsabhängigen Umlegung der Verkehrsmatrix Straße), + Zeiten- für Be- und Entladung von 45 Minuten (Ladung im kombinierten und Containerverkehr) zw. 2 Stunden (Ladung im konventionellen Verkehr). + Zeiten für die täglichen Ruhezeiten der Lkw-Fahrer o alle 4,5 h eine Fahrtunterbrechung von 45 Minuten und o alle 9 h Fahrtzeit eine Fahrtunterbrechung von 11 h. Im KV-Verkehr sind die Beladungszeiten im Vor- und Nachlauf zu KV-Terminals mit einem Weitertransport per Schiene oder Binnenschiff sowohl bei der Abholung/Lieferung als auch für die Ent- und Beladung am KV-Terminal anzusetzen. Weitere Zeiten sind nicht zu berücksichtigen. Schienengüterverkehr Bei der Schiene ergibt sich die Transportzeit relationsspezifisch aus folgenden Größen: Transportzeit auf jeder Relation (kommt aus der Umlegung der Verkehrsmatrix Schiene, inklusive Zeiten für Traktionswechsel und Zeiten für Grenzübergänge allerdings ohne außerplanmäßige Wartezeiten),

200 198 + Zeiten für Lokführerwechsel ; alle vier Stunden 20 Minuten + Zugbildungszeiten inkl. Umschlag von jeweils h je Relation + Verspätungszeiten nach Ansatz FE Zeiten für den Vor- und Nachlauf per Straße im KV- und Containerverkehr. Binnenschifffahrt Bei der Binnenschifffahrt ergibt sich die Transportzeit relationsspezifisch aus folgenden Größen: Transportzeit auf jeder Relation (kommt aus der Umlegung der Verkehrsmatrix Binnenschiff, inklusive Schleusungszeiten) + Umschlagszeiten (gebildet aus der Umschlagshöhe und den in Tabelle 8-34 dargestellten Umschlagsleistungen), + An- und Ablegezeiten von 2 h je An- und Ablegevorgang + Zeiten für den Vor- und Nachlauf per Straße im KV- und Containerverkehr. 102 In dieser Zeit ist der Umschlag mitenthalten. In Kapitel werden insgesamt 16 h ausgewiesen. Hier sind jedoch auch Standzeiten berücksichtigt, wo der Zug vom EVU zur Abholung durch den Verlader für den Umschlag bereitgestellt wird bzw. vom Verlader nach der Löschung auf eine Abstellgleis für die Überführung in den Rangierbereich bereitgestellt wird. Diese Zeiten werden bei der Transportzeit nicht berücksichtigt, da der Verlader sie in der Regel im Bahnverkehr nicht kennt. 103 Die Höhe hängt vom Ansatz des Forschungsvorhabens FE7 ab. Im bisherigen Verkehrsmittelwahl der BVU werden im Rahmen der belastungsabhängigen Umlegung außerplanmäßige Wartezeiten berechnet, die sich aufgrund der Belastungssituation auf der Strecke ergeben. Im Rahmen des Verkehrsmittelwahlmodells dürfen diese Zeiten nicht mehr berücksichtigt werden, sondern aus Konsistenzgründen durch den von FE7 dargestellten Ansatz zu ersetzen. Eine Berücksichtigung beider Ansätze im Rahmen der Transportzeitermittlung in der Umlegung wäre mit einer Doppelerfassung verbunden.

201 Zuverlässigkeit 10.1 Zuverlässigkeit für die Straße Im Güterverkehrsmittelwahlmodell wird die Zuverlässigkeit über die beiden Kriterien definiert. Anteil der pünktlichen Transporte sowie durchschnittliche Verspätung der verspäteten Transporte Für die Zuverlässigkeit der Straße wurden im Rahmen von FE 6 Standardabweichungen entwickelt, die Aussagen über die Variation von Fahrzeiten in Abhängigkeit der Verkehrsbelastung ermöglichen und Aussagen über belastungsabhängige Verspätungen auf der Straße ermöglichen. Aussagen über Pünktlichkeiten und Verspätungsumfänge wurden im Rahmen der Vorhaben nicht erstellt. Für die Anwendung im Verkehrsmittelwahlmodell ist eine Überführung des Kriteriums Standardabweichung der Transportzeit in die beiden Kriterien Pünktlichkeit und Verspätung erforderlich, sodass im Verkehrsmittelwahlmodell weiterhin die Kriterien Pünktlichkeit und Verspätung verwendet werden können. Die Arbeiten an der Überführung sind aktuell im Gange. Sie werden voraussichtlich Anfang März beendet sein Zuverlässigkeit für die Schiene Für die Zuverlässigkeit der Schiene werden im Rahmen von FE7 Ansätze entwickelt. Für die Berücksichtigung des Zuverlässigkeitsansatzes in das Verkehrsmittelwahlmodell gehen wir davon aus, dass im Rahmen des neu vergebenen Forschungsvorhabens folgende Informationen bzw. mit den bisherigen Arbeiten zur BVWP kompatible Ansätze zur Umsetzung bereitgestellt werden: relations- und zeitspezifische Informationen über die Höhe der pünktlichen und unpünktlichen Züge, sowie Angaben über die Höhe des relationsspezifischen Verspätungsumfangs der unpünktlichen Züge. Die Arbeiten am FE7 Projekt sind noch nicht beendet. Auch Zwischenergebnisse sind nicht bekannt Zuverlässigkeit für die Binnenschifffahrt Während bei der Straße und bei der Bahn die Zuverlässigkeit über die Höhe der Pünktlichkeit der ankommenden Lkw- und Bahnverkehre sowie über den Verspätungsumfang der unpünktlichen Einheiten definiert wird, versteht man bei der Binnenschifffahrt unter Zuverlässigkeit das Vertrauen, dass bei Fahrtantritt auf dem gesamten zu befahrenden Wasserstraßenabschnitt eine bestimmte Abladetiefe vorhanden ist. Dies kann als zeitliche Planbarkeit und Berechenbarkeit der Transporte beschrieben werden.

202 200 Diese ist insbesondere durch stark schwankende Wasserstände in den Flüssen (Rhein, Donau, Elbe und Saale) beeinträchtigt; sodass bei Fahrtantritt ein bestimmter bzw. gewünschter Wasserstand nicht garantiert werden kann und ein Schiffer die Beladung seines Schiffes nur mit einer hohen Unzuverlässigkeit durchführen kann. Im Kanalnetz (z.b. am WDK, RHK, DHK, DEK, MDK, MLK, ESK, ELK, EHK, Küstenkanal) und in stauregulierten Flüssen, wie z.b. der Mosel, die Saar, den Neckar, den Main und die Mittelweser (zwischen Minden und Bremen) etc. können weitgehend übers ganze Jahr die festgelegten Ausbautiefen garantiert werden, sodass hier eine hohe Zuverlässigkeit garantiert werden kann. In den Flüssen schwanken die Wasserstände stark. Selbst auf dem Rhein, der nach allgemeiner Meinung eine relativ hohe Sicherheit/Zuverlässigkeit bietet, ist eine 100%-ige Zuverlässigkeit nicht gegeben. Der Abbildung 10-1 können die täglichen Pegelstände der Pegel Duisburg-Ruhrort, Kaub und Pfelling für den 10-Jahres-Zeitraum 2000 bis 2009 entnommen werden. So schwanken die Wasserstände in Ruhrort in diesem Zeitraum zwischen 2,32 m und 8,33m, die von Kaub zwischen 0,35 m und 7,14 m und die in Pfelling zwischen 1,74 und 10,67. Der höchste im Zeitraum beobachtete Wasserstand ist an der Donau beobachtet worden, der niedrigste am Mittelrhein. Selbst in Duisburg-Ruhrort werden Wasserstände unter 3 m gemessen; der niedrigste Wasserstand lag bei 2,34 m, was bei Berücksichtigung einer guc von 3 bis 4 dm eine Abladetiefe von rd. 1,94 erlaubt ein für Binnenschifffahrtsverhältnisse unbefriedigender Wert. Die höchsten Schwankungen sind mit rd. 9 m in Pfelling zu beobachten. Abbildung 10-1: Tageswasserstände der Pegel Duisburg-Ruhrort, Kaub (Mittelrhein) und Pfelling (Donau) in cm ( ) Pfelling Kaub DU-Ruhrort Quelle: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

203 201 Neben dem absoluten Wasserstand ist das Problem, dass die Wasserstände kurzfristig besonders stark schwanken können. So fiel z.b. der Wasserstand zwischen dem und dem (innerhalb von 2 Wochen) in Pfelling um 2,0 m, in Kaub um 1,4 m und in Ruhrort um 0,8 m. Solche starken Wasserstandsschwankungen erlauben keine zuverlässige Beladung der Schiffe. Allgemein ist anerkannt, dass die Binnenschifffahrt eine Abladetiefe von 2,5 m über große Teile des Jahres benötigt, um mit den anderen Verkehrsträgern, insbesondere der Bahn konkurrenzfähig zu sein. Über die Länge dieses Zeitraumes liegt keine einhellige Meinung vor. In Kaub liegt diese Abladetiefe im langfristigen Mittel an 310 Tagen vor; an der östlichen (nicht deutschen) Donau wird diese Abladetiefe an 260 oder 275 Tagen erreicht, mit einem Ausbauziel auf 300 Tage für Einzelfahrer und 330 Tagen für Schubverbände. Im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsstudie zum Donauausbau zwischen Straubing und Vilshofen hat die PLANCO Consulting GmbH 104 in 2012 einen Ansatz zur Berücksichtigung der zeitlichen Planbarkeit von Binnenschiffstransporten im Rahmen von Verlagerungsrechnungen herausgearbeitet, der hier aus Gründen der Kompatibilität der gewählten Zuverlässigkeitsdefinitionen übernommen werden soll. Für die Berücksichtigung der Zuverlässigkeit in ein Verkehrsmittelwahlmodell wird der Indikator Verspätungswahrscheinlichkeit definiert, der sich aus dem Anteil von Tagen, an denen eine Abladetiefe von 2,5 m unterschritten wird ableitet. Eine Verspätungswahrscheinlichkeit von 10% bedeutet, dass die Abladetiefe von 2,5 m an 10% der Tage nicht erreicht wird und mit einer hohen Zuverlässigkeit verbunden ist. Umgekehrt bedeutet eine Verspätungswahrscheinlichkeit von 60%, dass eine hohe Unzuverlässigkeit hinsichtlich der zu erwartenden Abladetiefe von 2,5 m vorliegt. Die Anzahl der Tage, an denen eine Abladetiefe von 2,5 m unterschritten wird, wird relationsspezifisch im Umlegungsprozess über den gesamten Streckenverlauf ermittelt, indem die tagesspezifisch vorliegenden Pegeldaten mehrerer Wasserstraßen miteinander kombiniert werden. 104 PLANCO Consulting GmbH, Donauausbau Straubing Vilshofen Verkehrsprognose und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Essen 2012

204 202 Abbildung 10-2: Marktanteilsentwicklung der Binnenschifffahrt mit zunehmender Verspätungswahrscheinlichkeit (abnehmende Zuverlässigkeit) bei konstanten Transportkosten 58,00% Marktanteil der Binnenschifffahrt in % 57,00% 56,00% 55,00% 54,00% 53,00% 52,00% 51,00% 50,00% trockene Massengüter Eisen,Stahl Verspätungswahrscheinlichkeit in % Potenzielle Verlagerungsmengen werden ausschließlich auf Relationen mit einer Transportentfernung von über 200 km und bei einem Mindestverlagerungsvolumen von t berechnet. Für die Verlagerungsrechnungen werden vier homogene Gütergruppen definiert, nämlich Trockene Massengüter, Flüssige Massengüter, Eisen und Stahl sowie sonstiges Stückgut, bei denen unterschiedliche Reaktionen hinsichtlich Verbesserungen der Zuverlässigkeit vorliegen. Bei flüssigen Massengütern und sonstigen Stückgütern werden keine Verlagerungen aufgrund einer Erhöhung der Zuverlässigkeit erwartet. Bei den beiden anderen Ladungskategorien werden maximale Marktanteilsverbesserungen zwischen 2,7 % (trockene Massengüter) und 6,1% (Eisen und Stahl) zu Lasten der Bahn erwartet. Im Rahmen des Forschungsvorhabens ist beabsichtigt, den Ansatz der Verspätungswahrscheinlichkeiten in das Verkehrsmittelwahlmodell zu übernehmen. Die Anzahl der Tage mit einer Abladetiefe von unter 2,5 m Abladetiefe kann im Rahmen der Binnenschifffahrtsumlegungen streckenspezifisch ermittelt und als Inputparameter für das Verkehrsmittelwahlmodell berechnet werden. Für die Ermittlung dieser Tage ist genauso vorzugehen, wie es in der o.g. Wirtschaftlichkeitsstudie zum Donauausbau zwischen Straubing und Vilshofen beschrieben ist. Eine 100%-ige Zuverlässigkeit wird bei Vorliegen der Abladetiefe von 2,5 m an 330 Tagen im Jahr angenommen. Aus den oben genannten Berechnungen ergibt sich, dass eine Verbesserung der Verspätungswahrscheinlichkeit um 1%-Punkt den Marktanteil der Binnenschifffahrt zu Lasten der Bahn um 2,7 (trockene Massengüter) bzw. 6,2 (Stahl) Zehntausendstel verbessert. Diese Werte sind bei der Ermittlung von Verkehrsmittelwahlverlagerungen anzusetzen.

205 Realisierbarkeit eines Losgrößenmodells in der Güterverkehrsmodellierung Wie in Abschnitt dargelegt wurde, ist ein Verkehrsmittelwahlmodell eine Komponente eines umfassenderen Verkehrsmodellsystems. Im vorliegenden Fall sind die einzelnen Bestandteile des Modells aus Abbildung 2-1 ersichtlich. Wie es auch im allgemeinen in sogenannten 4- Stufen-Modellen der Fall ist, ist hier das Verkehrsmittelwahlmodell zwischen der Erstellung der Verkehrsmatrix für alle Verkehrsmodi und der Umlegung der nach Verkehrsmitteln aufgeteilten Matrizen auf den jeweiligen Verkehrsnetzen positioniert. Die Verkehrsmatrizen weisen Güterströme in Tonnen pro Jahr aus (aufgeteilt nach den 25 NST 2007 Gütergruppen). Die Umlegung der nach Verkehrsmitteln aufgeteilten Ströme erfolgt üblicherweise nicht mehr in Tonnen, sondern in Fahrzeugen. In Güterverkehrsmodellen muss also eine Umwandlung von Massen- in Fahrzeugströme erfolgen. Für eine solche Umrechnung sind verschiedene Vorgehensweisen denkbar, die mehr oder weniger exakt auf die logistischen Anforderungen an den Transport bzw. auf die Güterbündelung durch den Transporteur im Falle kleinteiliger Sendungen eingehen. Es ist aus mehreren Gründen sinnvoll, die Güterströme bereits nach der Erstellung der Verkehrsmatrix und vor der Verkehrsmittelwahl auf einzelne Frachtaufträge aufzuteilen: In diskreten Entscheidungsmodellen wie der Verkehrsmittelwahl ist das Entscheidungsobjekt die einzelne Sendung. Die Wahl einer bestimmten Sendungsgröße wird zunächst vom logistischen Prozess von einem Versender zu einem Empfänger mitbestimmt. Bei der Umrechnung in Fahrzeugeinheiten spielt das Phänomen der Frachtauftragskonsolidierung eine Rolle; Beladungsgrade sind in bestimmten Güterbereichen also abhängig von der Frachtauftragsstruktur und der Fähigkeit von Transportunternehmen, Fracht geeignet zu kombinieren. 2 Eine Änderung der Attribute eines Verkehrsmittels kann auch Änderungen der Logistik bzw. Losgröße nach sich ziehen. Zunehmend werden deshalb Losgrößen und Verkehrsmittelwahlmodelle gekoppelt (Windisch et. al. (2009), Holguin-Veras (2002), und Abdelwahab und Sargious (1992)). Ein Losgrößenmodell erfasst explizit einen Großteil der Heterogenität der Versender und Transportfälle und ist demzufolge ein idealer Ausgangspunkt eines Verkehrsmittelwahlmodells mit individuellen Einflussgrößen. Die folgenden Überlegungen und Berechnungen nutzen Daten des revealed preference Teils der Unternehmensbefragung. Wie aus Abschnitt 4.2 hervorgeht, war diese Befragung auswahlbasiert. Es wurden also gezielt Unternehmen nach der Art des gewählten Verkehrsmittels zur eingehenden Befragung ausgewählt. Bei der Schätzung eines repräsentativen Losgrößenmodells müsste die Losgrößenverteilung der Stichprobe auf die der Grundgesamtheit umgerechnet werden. Hierfür ist die Kenntnis der Losgrößenverteilung in der Grundgesamtheit erforderlich, was aufgrund der Datenbasis jedoch nicht der Fall ist. Zwar können die im Folgenden durchgeführten Rechnungen nicht zur Bildung eines aggregierbaren Losgrößenmodells hinzugezogen werden,

206 204 jedoch ist es möglich, logistische Einflussgrößen in Bezug auf Transportverhalten zu untersuchen und erste Erkenntnisse in Hinblick auf ein deutschlandweites Modell zu gewinnen Bestimmung der optimalen Losgröße Die Größe einer Sendung kann als Ergebnis eines Optimierungsvorgangs betrachtet werden, bei dem der Entscheidungsträger unter gegebenen Randbedingungen seine Logistikkosten minimieren möchte. Entscheidungsträger können Versender, Empfänger oder mit der Belieferung beauftragte Logistikdienstleister sein. Die Experteninterviews zeigen, dass der Empfänger sehr oft die Versandmodalitäten, also auch die Losgröße, bestimmt. In diesem Fall kann der Versender u.u. versuchen, die ihm dadurch entstandenen Kosten in sein Angebot einzupreisen, so dass sich die Optimierung auf die Gesamtkosten der Bestellpolitik beziehen würde (siehe z.b. Wang und Holguin- Veras (2009)). Es existieren eine Vielzahl von Modellen, die Losgrößenentscheidungen aus Sicht der innerbetrieblichen Logistik abbilden, jedoch für die Zwecke eines Güterverkehrsmodells ungeeignet sind. Das liegt speziell an der teilweise sehr detaillierten Betrachtung der Vorgänge in den beteiligten Betrieben, die sich in der Optimierung von ganz speziellen Kostenkomponenten unter entsprechenden Randbedingungen niederschlagen. Möchte man ein detailliertes Modell auf die Gesamtheit anwenden, müsste man diese Gegebenheiten entweder für alle Firmen im Detail kennen was praktisch unmöglich ist oder sehr willkürliche Annahmen über deren Ausprägung in der Grundgesamtheit treffen. Aus diesem Grund müssen sich Verkehrsmodelle auf die wesentlichen Eingangsgrößen beschränken und allgemein gehalten werden. Combes (2009) gibt einen Überblick über verschiedene Losgrößenmodelle, die im Rahmen der Güterverkehrsmodellierung eingesetzt werden. Sämtliche Modelle bestimmen die Losgröße so, dass die Summe aus Transport- und Bestandskosten minimiert wird. Das einfachste und gleichzeitig anschaulichste Modell zur Bestimmung der optimalen Losgröße ist das Economic Order Quantity (EOQ) Modell. Es unterstellt einen bekannten und konstanten Güterfluss Q in einer Periode (hier: ein Jahr), der in gleich große Lose der Größe q aufgeteilt wird. Die Aufteilung hat so zu erfolgen, dass der folgende Kostenausdruck minimiert wird: ( ) ( ) (1) wobei folgende Variablenbezeichner gewählt wurden: F: Fixe Kosten einer Bestellung. Sie fallen unabhängig von der bestellten Menge an. Sie reflektieren Anfahrtskosten und fixe kalkulatorische Kosten der Warenbestellung. a: Diskontierungszinssatz für gehaltene Bestände pro Mengen- und Zeiteinheit. Die Höhe ist oft unabhängig von den Opportunitätskosten des Kapitaleinsatzes, sondern umfasst weitere Kosten, die durch die Haltung von Beständen verursacht oder verdeckt werden. c t (q): Transportkosten für das jeweilige Verkehrsmittel, wie sie in Kapitel 5 dargelegt werden. Wird der Ausdruck in Formel (1) minimiert, so ergibt sich für die optimale Losgröße der Wert:

207 205 (2) Es fällt auf, dass c t (q) nicht mehr in der Formel enthalten ist, was genau dann zutrifft, wenn c t (q) aus einer fixen Komponente und einer linear mit q wachsender variablen Komponente besteht. Es ist zu beachten, dass sowohl c t (q) als auch F verkehrsmittelabhängig sind. Die Losgrößenwahl nimmt folglich die erst später erfolgende Verkehrsmittelwahl vorweg. Abbildung 11-1: Berücksichtigung eines Losgrößenmodells in das Güterverkehrsmittelwahlmodell Abbildung 11-1 zeigt schematisch, wie die Losgrößenwahl idealerweise mit anderen Bestandteilen der Güterverkehrsmodellierung zusammenhängt. Sie erfolgt zeitlich vor der Verkehrsmittelwahl. Dennoch ist die letztlich gewählte Losgröße vom Verkehrsmittel abhängig, das aber zum Zeitpunkt der Losgrößenentscheidung noch nicht gewählt wurde. Ein Weg, diese Rückkopplung zu modellieren, ist die Verwendung erwarteter minimaler Transportkosten (in Anlehnung an den erwarteten maximalen Nutzen). Sollte das Verkehrsmittel durch ein diskretes Auswahlmodell gewählt werden, so gibt es für den jeweiligen Modelltyp entsprechende Ausdrücke, die die erwarteten Maximalkosten berechnen. Diese Kosten jedoch gehen erst aus einem geschätzten und mit Variablenwerten belegten Auswahlmodell hervor, so dass stets ein iteratives Vorgehen notwendig ist. Wie bereits in Abschnitt 8.1 dargelegt, sind die Transportkosten mit den einzelnen Verkehrsmitteln auf verschiedenen Relationen unterschiedlich. Das ist damit zu erklären, dass die Preise für den Transport einer Sendung durch den Transportmarkt beeinflusst werden. Mit Transportmarkt ist in diesem Zusammenhang die Konstellation aus Auftraggebern und -nehmern in einem Paar aus Versende- und Empfangsgebiet für eine bestimmte Art an Sendungen gemeint. Ein solcher Markt wird unter anderem von Auswahlalternativen (an Transportmitteln und Transportunterneh-

208 206 men), dem zu befördernden Volumen und der Paarigkeit der Güterflüsse zwischen den beiden beteiligten Regionen bestimmt. Um die genannten Zusammenhänge zwischen den Modellen darzustellen, ohne eine detaillierte Modellierung wie in Abbildung 11-1 gezeigt vornehmen zu müssen, kann auf eine ökonometrische Modellierung zurückgegriffen werden. Hier werden die beobachteten Eingangsgrößen so in einen funktionalen Zusammenhang gesetzt, dass die beobachtete Ausgangsgröße möglichst genau nachgebildet wird. Dabei wird unterstellt, dass die beobachteten Größen das reale Geschehen zu einem Großteil systematisch reflektieren Deskriptive Datenanalyse Die in der Unternehmensbefragung gewonnenen Daten wurden unter dem Gesichtspunkt der Losgrößenwahl eingehender untersucht. Folgende Aspekte wurden näher betrachtet: Eine möglichst einfache Abbildbarkeit des Kostenausgleichs zwischen Transport und Lagerung. Die Erfassung der beobachteten (also marktabhängigen) Values of Time der unterschiedlichen Verkehrsmittel. Logistische Einflüsse auf die Losgrößenwahl. Die Möglichkeit einer Segmentierung der Sendungen im Hinblick auf unterschiedlich große Sendungsgrößen. Die Möglichkeit einer Segmentierung der Transportnachfrage in Hinblick auf ähnliches Entscheidungsverhalten (Verhaltenshomogenität). Vorbereitende Gedanken zur gemeinsamen Modellierung von Losgrößen- und Verkehrsmittelwahl. Zur Analyse wird ein einfaches Regressionsmodell in Anlehnung an Combes (2009) angewendet. In Analogie zu Combes wird die Losgröße als Ergebnis einer Reihe von (transport-)logistischen Anforderungen interpretiert. Anders ausgedrückt spiegeln sich sehr viele logistische Eigenschaften bereits in der Losgrößenwahl wieder. Aus der Beziehung geht hervor, dass die optimale Losgröße q von dem Verhältnis der Fixkosten F zum Value of Time a abhängt. Die Fixkosten sind sämtliche bestellfixe Kosten des Bestellers sowie die fixe Komponente im Transporttarif. Der Value of Time beschreibt Kosten, die mit der Lagerung einer Einheit des Gutes pro einer Zeiteinheit anfallen, also Kapitalbindungskosten, Lagerhauskosten sowie Wertverlust der Ware auf den Verkaufsmärkten. Beide Werte F und a gehen nicht aus der Unternehmensbefragung hervor. Kennt man weder F noch a, so kann man in einer empirischen Analyse jedoch wenigstens das Verhältnis beider Größen bestimmen, welches als X bezeichnet werden soll. Die optimale Losgröße lässt sich dann als darstellen. In der Befragung wurde nach der Regelmäßigkeit der Transporte gefragt. Für die regelmäßig stattfindenden Transporte wurde der jährliche Güterfluss als Produkt des Sendungsgewichts q mit der Anzahl n der Lieferungen pro Jahr errechnet. Daraus ergibt sich für den Bruch äquivalente Darstellung wobei die rechte Seite dieses Ausdrucks aus den erhobenen Daten hervorgeht. die

209 207 Wenn die Mittelwerte bzw. für das jeweilige Verkehrsmittel eingesetzt werden, so ergeben sich die in Abbildung 11-2 dargestellten Werte. Aufgrund der teilweise sehr niedrigen Anzahl an Beobachtungen ist ein belastbarer Aussagewert eigentlich nur für die Verkehrsmittel Ladungsverkehr mit dem LKW, Ladungsverkehr mit der Bahn und unbegleiteter kombinierter Verkehr mit der Bahn gegeben. Ein großes Verhältnis X ist bei all jenen Verkehrsmitteln zu beobachten, die hohe Bereitstellungskosten haben, aber Fracht mit einem niedrigen Value of Time befördern. Abbildung 11-2: Mittelwert von X aufgeteilt nach Verkehrsmitteln Die Unterschiede des X zwischen Bahn und Lkw lassen sich zum einen durch die unterschiedlich hohen Fixkosten der Verkehrsmittel erklären. Zum anderen könnte spekuliert werden, dass Güter auf der Bahn einen geringeren Value of Time haben, was auch zu einem erhöhten X beitragen könnte. In Unkenntnis der Fixkosten und insbesondere der Bestellkosten können beide Einflüsse nicht getrennt analysiert werden. Um verkehrsmittelspezifische Besonderheiten besser zu berücksichtigen, kann eine Auswertung des Verhältnisses X auch nach NST Gruppen für ein einzelnes Verkehrsmittel getätigt werden. Dies zeigt die Situation für das Verkehrsmittel Ladungsverkehr mit dem LKW. Bei gleichem F was man hier nun unterstellen kann reflektieren Unterschiede des X ausschließlich die Inverse des Wertes der Zeit. Je größer X, umso geringer dürfte also die Zahlungsbereitschaft für eine Transportbeschleunigung und Erhöhung der Zuverlässigkeit sein.

210 208 Abbildung 11-3: Mittelwert von X für das Verkehrsmittel Ladungsverkehr mit dem LKW aufgeteilt nach NST- Gruppen Es zeigt sich (siehe Abbildung 11-3), dass sich der mittlere Value of Time über alle Gütergruppen hinweg in einer relativ schmalen Bandbreite bewegt mit maximalen Unterschieden um einen Faktor von zwei. Allerdings zeigt eine weitere Analyse, dass X für Lkw innerhalb jeder Gütergruppe ungefähr einer Exponentialverteilung folgt. Die Streuung innerhalb jeder Gruppe ist damit größer als die Mittelwerte für jede Gruppe und auch größer als die Unterschiede zwischen zwei Gruppen. Eine Segmentierung der Transportfälle in Gütergruppen dürfte also nur relativ gering die Verhaltensheterogenität (hier: in Bezug auf den Wert der Zeit) reduzieren Multivariate Datenanalyse In Anlehnung an Combes (2009) wurden systematische logistische Einflüsse auf die Losgrößenwahl untersucht. Es sollte festgestellt werden, ob sich Sendungen anhand logistischer Kriterien in homogene Gruppen aufteilen lassen und ob die Abgrenzung logistischer Einflüsse auf die Losgrößenwahl dazu geeignet ist, in einem empirischen Verhaltensmodell die Schwankungen des Störterms zu verringern. Die ursprüngliche Formel wurde zunächst durch die Einführung der Wertedichte ρ [EUR/Tonne] auf folgende Form gebracht:, wobei z die Bestandskosten bezogen auf den Warenwert ausdrücken. Dieser Ausdruck wird schließlich durch Logarithmieren auf die Form: (3)

211 209 gebracht. Anhand der Befragungsergebnisse sollten folgende Feststellungen und Hypothesen untersucht werden: Nehmen die Koeffizienten in der allgemeinen Form von Gleichung (3) in der Realität ebenfalls Werte gleich oder nahe 0,5 an? 1. Gibt es logistische Eigenschaften des Gutes oder der Versender- Empfänger, die zu einer besseren Erklärung der Losgrößenformel beitragen? 2. Welche logistischen Eigenschaften haben systematisch Auswirkungen auf die Losgrößenwahl? Es sei angemerkt, dass sich solche Merkmale auswirken wie eine Erhöhung oder Erniedrigung des Value of Time und dass sie damit indirekt einen Einfluss auf die Wertschätzung von Transportbeschleunigung ausüben dürften. 3. Können Gruppen von Sendungen gegeneinander abgegrenzt werden, die in Bezug auf die Losgrößenbildung ein einheitliches Verhalten zeigen? Da, wie oben dargestellt, die bestellfixen Kosten F aus der Unternehmensbefragung nicht hervorgingen und diese in den Unternehmen möglicherweise auch nicht gesondert erfasst werden, wurden in Gleichung 4 Ausdrücke zur Erfassung der Bereitstellungskosten für jedes Verkehrsmittel eingefügt. Die Losgrößenformel lautet jetzt: (4) ( ) Dabei bezeichnet eine Dummy- Variable, die den Wert 1 annimmt, falls die betreffende Sendung mit dem Verkehrsmittel befördert wurde und sonst 0. Eine Auswertung der Ergebnisse kann dergestalt stattfinden, dass eine Rangfolge der Koeffizienten für jedes Verkehrsmittel aufgestellt wird, um so die unterschiedlichen Bereitstellungskosten zu vergleichen. Aus Tabelle 11-1 gehen die einzelnen Parameterwerte hervor, wobei der Wert für den Ladungsverkehr mit dem Lkw fehlt. Das liegt daran, dass jede Kombination eine weitere Konstante im Modell darstellt und sie nicht für alle Alternativen gleichzeitig geschätzt werden kann. Der Koeffizient des Güterflusses Q liegt für die Stichprobe der Befragung bei 0,62. Es ist ein Wert, der sowohl im Vorzeichen als auch ungefähr in der Höhe dem durch die EOQ- Formel zu erwartenden Wert (0,5) entspricht. Der Koeffizient für hat zwar dasselbe Vorzeichen wie in Formel 4, liegt jedoch deutlich vom theoretischen Wert von -0,5 entfernt. Das bedeutet, dass die Wertedichte und damit verbundenen Kapitalbindungskosten nur zum Teil die Kräfte erklären, die in der Losgrößenwahl der Lagerhaltung entgegenwirken. Es muss also logistische Einflussgrößen geben, die neben der Kapitalbindung und Platzbeanspruchung einen Effekt auf kleinteilige Nachschübe besitzen.

212 210 Tabelle 11-1: Parameterwerte zur empirischen Bestätigung der EOQ Formel Um weiter zu untersuchen, welche logistischen Einflussgrößen Bestände gefühlt verteuern bzw. eine Präferenz für Transportbeschleunigung erzeugen, wurde die Gleichung um die Dummy- Variablen logistischer Attribute der Sendung bzw. der Versender- Empfänger- Relation erweitert, so dass sie nun folgendermaßen aussieht: (6) Bei der gleichzeitiger Berücksichtigung aller logistischen Merkmale konnte nur Signifikanz für die Attribute besonders hochwertig (positives Vorzeichen Losgröße größer, falls Gut hochwertig) und Lebensmittel (negatives Vorzeichen Losgröße kleiner, falls Lebensmittel) festgestellt werden. Werden allerdings sequentiell verschiedene Kombinationen von Attributen in die erweiterte EOQ- Formel aufgenommen, so werden zusätzliche logistische Attribute signifikant. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass die Zugehörigkeit eines Unternehmens zu einem Wirtschaftszweig ebenfalls einen signifikanten Erklärungswert für die Losgrößenbildung hat. Das zusammengefasste Ergebnis der sequentiellen Berücksichtigung unterschiedlicher Kombinationen logistischer Merkmale geht aus Tabelle 11-2 hervor.

213 211 Tabelle 11-2: Regressionskoeffizienten der logistischen Einflussfaktoren bei sequentieller Schätzung Aufgrund der Signifikanz verschiedener logistischer Merkmale (sowohl der Merkmale der Sendungen als auch der Relationen), wurden exogen fünf verschiedene Klassen abgegrenzt, in die die Sendungen eingeordnet werden können. Die Klassenzugehörigkeit wird nun anhand der sich als signifikant herausstellenden logistischen Merkmale festgelegt, aus denen die in Abbildung 11-4 abgebildeten Klassen durch Wahl von geeignet erscheinenden Überbegriffen gebildet wurden. Abbildung 11-4: Aufteilung der Nachfragesegmente anhand logistischer Kriterien

214 212 Tabelle 11-3: Parameterwerte für die nach verschiedenen Segmenten getrennte Losgrößenwahl Aus Tabelle 11-3 gehen die Schätzwerte hervor, wenn die Klassenzugehörigkeit als Dummy- Variable in die Losgrößenformel eingeht. Es sind deshalb Mitgliedschaften in mehreren Klassen möglich. Eine teilweise Mehrfachzugehörigkeit zu einer Klasse steht zunächst dem Wunsch nach einer eindeutigen Zuordnung entgegen. In vielen Auswahlmodellen mit latenten Klassen wird die Klassenzuordnung jedoch mittels einem Logit- Modell vorgenommen, das lediglich die Wahrscheinlichkeit angibt, mit der der jeweilige Transportfall einer Klasse angehört. Ein Überschneiden der latenten Klassen, wie oben gezeigt, gibt diese stochastische Zuordnung wieder. Wie eine solche Zuordnungsvorschrift genau aussieht, bleibt zu prüfen. Die Klasseneinteilung zeigt an, wie in der Zukunft ein latentes Klassenmodell spezifiziert werden könnte. Es sei angemerkt, dass wir eine Tendenz zu größeren Losgrößen mit steigender Transportentfernung identifiziert haben, der vermutlich durch höhere Sicherheitsbestände aufgrund zunehmender Transportunsicherheiten erklärt werden kann. Auch dieser könnte bei einem Idealmodell reflektiert werden Lehren aus der Losgrößenwahl und Empfehlungen Mit Hilfe der multivariaten Analyse konnte gezeigt werden, dass ein einfaches Losgrößenmodell einen sehr hohen Erklärungswert besitzt. Der Güterstrom Q hat dabei den größten Einfluss und dieser Einfluss entspricht zudem auch dem der Praxis unterstellten theoretischen Optimierungsproblem. Der Einfluss der Kapitalbindung ist vergleichsweise gering, d.h. es muss Effekte geben, die eine Bevorzugung für kleinteilige und indirekt auch schnelle Transporte bewirken, die überhaupt nicht im Zusammenhang mit Kapitalbindung stehen.

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