Hypercargo. Ein deutscher Hyperloop nach Transrapid und Co?

Überlegungen zu einer Güterverkehrsumsetzung für Elon Musks bahnbrechende Technologie auf deutschem Boden


Masterarbeit, 2014

73 Seiten, Note: 1,7


Leseprobe

Inhalt

1. Einleitung

2 Konzeption
2.1 Der Hyperloop
2.2 Das Hypercargo-System

3 Marktanalyse
3.1 Ist-Analyse: Deutscher Straßengüterverkehrsmarkt
3.1.1 Generelle Marktbetrachtung
3.1.2 Marktbereichsabgrenzung – Güterarten
3.1.3 Marktbereichsabgrenzung – Streckenlänge
3.2 Prognose: Deutscher Straßengüterverkehrsmarkt

4 Fallstudie
4.1 Streckenplanung
4.1.1 Detailbetrachtung
4.1.2 Wirtschaftlichkeit
4.2 Operative Umsetzung
4.2.1 Betriebskonzeption
4.2.2 Preis und Abrechnung
4.3 Finanzielles Potential

5 Konzeptabgrenzung
5.1 Notwendigkeit der Konzeptabgrenzung
5.2 Transrapid
5.3 Swissmetro
5.4 Cargolifter
5.5 Cargocap

6 Fazit

Verzeichnis der Internetquellen

Literaturverzeichnis

1. Einleitung

„Wer nicht vorwärts gehen kann, schreitet zurück.“[1]

Die Menschheitsgeschichte ist eine Geschichte des Wandels und der Veränderung. Diese Geschichte zeigt sich in besonders ausgeprägter Form mit der Beginnenden immer stärker werdenden Verflechtung der internationalen Handelsbeziehungen nach 1950. Aus dem Wachstum der Handelsbeziehungen erwuchs eine stärker werdende Weltwirtschaft. Das Wachsen der Wirtschaft bedeutete in vielen Ländern gleichbedeutendes Wachstum des Wohlstandes. Eine Entwicklung, die mit einigen Ausnahmen weiter signifikant anhält. Die Globalisierung der Wirtschaft führte aber auch dazu, dass der statistisch erfasste Warentransport zwischen den Jahren 1960 und 2012 um knapp das 16-fache und die Warenproduktion um mehr als das 4,5-fache anstieg.[2]

Diese Mehrmenge an Güterverkehr führt zu einer steigenden Auslastung der bestehenden Infrastrukturen. Eine problematische Entwicklung, da die meisten Infrastrukturplaner vor 1950 nicht mit einem planerischem Anstieg der Verkehrsauslastung um mehr als das 15-fache gerechnet hatten. Seehäfen, Flughäfen, Straßen und Schienen bedingen somit einer Anpassung an das steigende Gütertransportvolumen. Die Staaten als Träger der jeweiligen volkswirtschaftlichen Infrastruktur sind somit gezwungen, Investitionen zu tätigen um das Wachstum der volkseigenen Wirtschaft zu erhalten. Diese Beziehung zwischen Investitionen in die Infrastruktur und dem Erhalt des Wirtschaftswachstums gilt insbesondere für die Länder, welche besonders von einem starken Handel profitieren. Deutschland als drittgrößte Exportnation der Welt ist somit in einem besonderen Maße abhängig von einer gut ausgebauten Infrastruktur.[3]

Neben dem Fortschritt der Weltwirtschaft hat sich in den letzten 62 Jahren auch die Technologiebranche maßgeblich gewandelt. Der Einzug des Computers in den Alltag und die zunehmende Vernetzung durch das Internet waren nur die Grundlage einer Vielzahl neuartiger Technologien. Doch während der Technologiefortschritt in nahezu allen Lebensbereichen des Menschen Einzug erhielt und bestehende Systeme durch neuartige, leistungsfähigere ersetzte, wurden bestehende statische Infrastrukturen wie Straßen und Schienen zu großen Teilen ausgebaut und erweitert, aber nicht ersetzt.

Diese Problematik wurde weltweit erkannt und führte zu der Entwicklung verschiedenster innovativer Infrastrukturkonzepte. Im deutschsprachigen Raum haben sich mit CargoCab, Swissmetro und Transrapid drei beispielhafte Systeme für die Modernisierung der Infrastruktur durch den Einsatz von Hochtechnologien entwickelt. Ein weiteres solches Konzeptsystem, welches auch das Thema dieser Arbeit sein wird, ist das Hypercargo-System.

Im Rahmen dieser Arbeit soll das Konzept des Hypercargo-Systems einer explorativen Betrachtung unterzogen werden. Das Ziel der Arbeit ist dabei die Spezifizierung von Chancen der Konzeptdarstellung unter der Annahme einer Projektrealisierung im deutschen Raum.

Der Ablauf der Arbeit gliedert sich dabei in vier Hauptabschnitte. Die Konzeptbetrachtung, die Marktbetrachtung, die Fallstudie und die abschließende Abgrenzung zu bestehenden Systemen.

In den beiden ersten Abschnitten soll primär die IST-Situation erfasst und die zu erwartende Marktentwicklung erarbeitet werden, um das Marktpotential des Hypercargo-Systems quantitativ eingrenzen zu können. Die Arbeitsabschnitte haben dabei einen empirischen Untersuchungscharakter.

Die daraus resultierenden Daten dienen als Grundlage für den nachfolgenden dritten Arbeitsabschnitt. Im Rahmen dieser Fallstudie sollen die leistungsspezifischen Chancen und operationelle Schritte einer Systemumsetzung herausgearbeitet werden.

Der abschließende Abschnitt dient der Überprüfung der erarbeiteten Daten anhand projektähnlicher- oder projektähnlich-erscheinender-Systeme. Dabei werden primär die kritischen Umsetzungsfaktoren und Leistungsindikatoren mit denen der bestehenden Konzepte/Systeme verglichen. Ziel des Projektabschnitts ist es, die annahmebedingte Realitätsferne der Fallstudien zu verbessern.

Mit Abschluss der Arbeit soll der Leser einen Überblick über die Chancen und etwaige Risiken der Hypercargo-Konzeption haben. Dabei ist es gleichbedeutend wichtig mit Abschluss der Arbeit eine Grundlage für anschließende, aufbauende Untersuchungen zu bereiten die den explorativen Charakter dieser Untersuchung verbessern.

2 Konzeption

2.1 Der Hyperloop

Das am 12. Juli 2012 erstmals angekündigte Personenbeförderungskonzept mit Namen Hyperloop wurde durch den amerikanischen Unternehmer Elon Musk entworfen, dem Gründer der Unternehmen Paypal, SolarCity, SpaceX und Tesla, und bezeichnet ein fünftes Personenbeförderungskonzept neben dem Fliegen mit Flugzeugen, dem Fahren auf Straße und Schiene sowie der Nutzung von Schiffen.[4]

Ein Jahr nach der Ankündigung verbreitet Elon Musk über Twitter die Veröffentlichung eines Konzeptpapiers für den 12. August 2013.[5] Das Konzeptpapier wird über die Homepages der Unternehmen Tesla Motors und SpaceX veröffentlicht. Die Entwickler beschreiben den Hyperloop darin als Idealsubstitut für den Hochgeschwindigkeitsschienenpersonenverkehr und liefern technische sowie wirtschaftliche Grundlagenforschung zur Umsetzung einer Hyperloop-Infrastruktur zwischen Los Angeles und San Francisco.[6] In dem Konzeptpapier wird grundsätzlich zwischen einer großen und einer kleinen Hyperloop-Version unterschieden: Während der kleine Hyperloop nur für die Personenbeförderung geeignet ist, können in der großen Version auch Pkw befördert werden.[7]

Technische Grundlage des Hyperloop ist eine nahezu evakuierte Stahlröhre, die von Pylonen getragen wird und je nach Art des Hyperloop 1,6 oder 3,3 Meter im Durchmesser misst.[8] In der Röhre bewegt sich eine Kapsel durch elektromagnetische Beschleunigungsstreifen nach dem Wirkprinzip eines Linearmotors. Durch die nahezu-vollständige Evakuierung der Röhre ist der Luftwiderstand minimal, der Energieverbrauch der Vakuumpumpen indes vergleichsweise gering.[9] Diese Technik ermöglicht die Fahrt mit nur wenigen Beschleunigungsstreifen an strategischen Streckenabschnitten und reduziert die Kosten für die Infrastruktur erheblich. Die verbliebene Luft in der Röhre wird über einen Kompressor in der Front der Kapsel verdichtet, gekühlt und unterhalb wieder ausgestoßen. Durch das Ausstoßen der Luft unterhalb der Kapsel wird das Fortbewegen der Kapsel auf einer Art Luftkissen ermöglicht, wobei nicht der Luftstrom, sondern der Luftdruck das Gewicht der Kapsel trägt.[10] Das Gesamtkonzept des Hyperloop ermöglicht die Fahrt einer 26 Tonnen Kapsel mit 1200 Kilometer pro Stunde bei 21 Megawatt Gesamtenergiebedarf.[11]

Vor der Veröffentlichung des Konzeptpapiers betont Elon Musk, dass er keine Zeit zur Verfügung hat um das Hyperloop-Projekt umzusetzen.[12] Das Konzeptpapier ist daher als „Open Source Transportation Concept“ zu verstehen. Es steht demnach jedem, der fähig ist, frei sich an der Entwicklung zu beteiligen und die Ergebnisse des Konzeptpapieres zu nutzen.[13] Bedingt durch die mediale Wirksamkeit der Veröffentlichung und das gesellschaftliche Interesse an dem Unternehmer Elon Musk erhält der Hyperloop weltweit erhöhte Aufmerksamkeit in den Medien.[14] Vor allem in den USA wird das Konzeptpapier breit diskutiert. Trotz der futuristisch erscheinenden Idee, sorgen vor allem die vergangenen unternehmerischen Aktivitäten Musks für das breite Interesse in der Gesellschaft. Auch namenhafte Universitäten und Personen des öffentlichen Lebens nehmen an der, zum Teil sehr kritischen, Diskussion teil.[15] So bestätigt unter anderem das Unternehmen Ansys Incorporated, ein Unternehmen mit Spezialisierung auf technische Simulationssoftware, die technische Realisierung des Hyperloop auf Grundlage von durchgeführten Simulationsrechnungen.[16]

Seit September 2013 wird die Entwicklung des Hyperloop von dem Unternehmen Hyperloop Transportation Technologies Incorporated vorangetrieben. Einer der Gründer ist der CEO der Amerikanischen Crowdfunding-Plattform JumpStartFund, Dirk Ahlborn. Über die Plattform arbeiten mehr als 2.000 Interessierte an öffentlich ausgeschriebenen Projekten.[17] Intern arbeiten verschiedene Gruppen von Wissenschaftlern an der Überarbeitung des Konzeptpiers. Die Veröffentlichung dieses überarbeiten Konzeptpapiers ist für den Oktober 2014 geplant.

2.2 Das Hypercargo-System

Auf Grundlage des im vorangegangenem Kapitel beschrieben Konzept des Hyperloops bezeichnet das Hypercargo-System eine Nutzung der zugrundeliegenden Technologie als Güterverkehrssubstitut. Dabei ergeben sich wirtschaftliche wie technische Abgrenzungen zum originären Konzept, die im Folgenden knapp dargestellt werden.

Das Hypercargo-System ist in seiner Konzeption dazu gedacht, stark belastete Autobahnabschnitte zwischen Städten zu entlasten. [18] Die Leistungsfähigkeit des Hypercargo-Systems entspricht dabei 12 Tonnen Zuladung pro Kapselfahrt mit Geschwindigkeiten von bis zu 1.200 Kilometer pro Stunde. Durch die hohe Startfrequenz von zwei Kapselstarts pro Minute können in einem Jahr über 25 Millionen Tonnen Güter auf einer zweispurigen, 350 Kilometer langen Strecke transportiert werden.[19] Die Nutzung folgt dem gängigen Arbeitsprinzip vieler Logistikdienstleister, die eine Hauptumschlagsbasis betreiben. Dabei liefern Kunden, externe Anbieter oder eigenen Transportfahrzeuge Waren an der Hub an, die dann auf Langstreckenlastkraftwagen verladen werden, um so über die Autobahn zur Ziel-Hub zu kommen. Von der Ziel-Hub aus werden die Waren erneut umgeschlagen und auf entsprechende Auslieferungsfahrzeuge verteilt.[20] Das Hypercargo-System substituiert dabei in seiner Gesamtheit Hauptumschlagsbasis, Lkw und die notwendige Infrastruktur.

Das logistische Grundlagenkonzept des Hypercargo-Systems orientiert sich eng am Aufbau des Deutschen Paketnetzes des Unternehmens „Deutsche Post-DHL“. Ähnlich wie dort sind Hauptumschlagsbasen an geographisch bzw. logistisch kritischen Orten vorgesehen, die durch die entsprechende Röhreninfrastruktur miteinander vernetzt werden. Das Hypercargo-System kann somit als Kombination von zwei logistischen Grundsystemen verstanden werden: Zum einen aus einem Hubsystem für die logistischen Knotenpunkte wie z.B. Großstädte oder Ballungsräume, zum anderen als Rasternetz für die Verbindung der einzelnen Hubs untereinander.[21] Zentraler Unterschied zwischen dem Paketnetz der Deutschen Post und dem Verteilungsnetz des Hypercargo-Systems ist die übergeordnete Verwendung in der Supply-Chain und die notwendige Röhreninfrastruktur. Denn während die Deutsche Post die Endkundenzulieferung bedient, ist das Hypercargo-System für einen vorgeschalteten Abschnitt in der Supply-Chain vorgesehen.[22]

Um von der Konzeption und Entwicklung des Hyperloop zu profitieren, nutzt das Hypercargo-System sämtliche technischen Maße und Wirkungsprinzipien der großen Hyperloop-Infrastruktur.[23] Technisch unterscheidet sich das Hypercargo-System vor allem in der Ausgestaltung der Kapsel, die für den Gütertransport variabel und containertauglich[24] sein muss und dem Verlade-Hub. Mit der Nutzung als Güterverkehrssubstitut kann das Hypercargo-System vollautomatisch betrieben werden, da der Güterumschlag maschinell über ein Förderbandsystem bedient wird. Kritische Größe ist dabei der Verlade-Hub, da dieser die potentiell sehr hohe Frequenz des Kapselumschlags verarbeiten muss. Durch die abgeschlossene Konstruktion der Röhre und die vollautomatische Steuerung der Warenströme ist es mit dem Hypercargo-System möglich, ein vollautomatisches Güternetzwerk ähnlich einer Pipeline aufzubauen.[25] Gerade und besonders diese automatisierte Netzwerkfähigkeit macht das Hypercargo-System einzigartig auf dem Güterverkehrsmarkt.[26]

3 Marktanalyse

3.1 Ist-Analyse: Deutscher Straßengüterverkehrsmarkt

Als Teil einer Realisierungsstudie ist die Marktanalyse Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzungsstrategie. Denn unabhängig davon, wie gut die Umsetzungsstrategie ist: Hat das Geschäftskonzept oder die technische Erfindung keinen Markt oder keine Marktrelevanz, ist das Konzept schlicht nicht realisierbar.[27] Da das Hypercargo-System zur Verwendung als Straßengüterverkehrssubstitut für die Entlastung von stark belasteten Autobahnabschnitten konzipiert wurde, ergibt sich der deutsche Straßengüterverkehrsmarkt als Zielmarkt. Entsprechend wird dieser Zielmarkt im Folgenden analysiert.

3.1.1 Generelle Marktbetrachtung

Schon vorweg kann in Bezug auf den deutschen Straßengüterverkehrsmarkt von einem sehr großen und wichtigen Markt gesprochen werden. So erwirtschaftete die Logistikbranche etwa im Jahr 2012 eine Summe von mehr als 228 Milliarden Euro. Die Güterverkehrslogistik macht nach Handel und Automobilindustrie den drittgrößten Umsatz in Deutschland aus.[28] Dabei liegt der Anteil von Lkw am Güterverkehr im gleichen Jahr bei 70,7%.[29] Dieser Anteil macht eine Summe von 453,9 Milliarden Tonnenkilometer aus, die im deutschen Straßengüterverkehr transportiert wurden.[30] Die Relevanz des Straßengüterverkehrs innerhalb der Logistikbranche wird durch diesen Anteil besonders deutlich. Wie schon in der Einleitung erwähnt, ist die Logistikbranche, da sie nicht-produzierend ist, stark abhängig von der Performance der produzierenden Branchen. Die Abhängigkeit wird in Fachkreisen auf 2,5% Güterverkehrswachstum bei 1% Wirtschaftswachstum beziffert.[31] Umgekehrt ist die produzierende Wirtschaft an Zulieferprodukte gebunden und benötigt verschiedenste Logistikdienstleister, um Waren überall im globalen Dorf anbieten zu können. Es kann also von einer wechselseitigen Abhängigkeit von produzierenden und logistischen Unternehmen gesprochen werden. Trotz dieser Wechselseitigkeit ergibt sich allerdings ein zentraler Unterschied: Logistikdienstleister sind in besonderem Maße von den Entscheidungen des Staates abhängig. Da der Staat die Hoheitsmacht über Infrastrukturprojekte innehat, da er diese bezahlt, sind die Logistikdienstleister, die Straßen und andere öffentliche Infrastrukturen nutzen, abhängig von straßenbautechnischen Maßnahmen wie Instandsetzungen oder Neubauten. Während der Staat lediglich die Hauptlast der Kosten trägt, profitieren die Logistikdienstleister anteilig von einem Wachstum des Straßengüterverkehrsmarktes – ein Wachstum, das zu Lasten der Infrastruktur geht. Denn besonders durch den zunehmenden Markteintritt ausländischer Spediteure werden Preise gedrückt, was wiederum zu Umsatzeinbrüchen bei den inländischen Speditionen führt.[32] Somit sinken die Steuereinnahmen, während die externen Kosten (die von einer vielbeachteten Studie des Bundes auf 250,2 Euro pro 1.000 Tonnenkilometer beziffert wurden.[33] ) der Lastkraftwagen an inländischer Infrastruktur steigen. Bei einer Gesamttransportmenge von 453,9 Milliarden Tonnenkilometern belaufen sich diese externen Gesamtkosten dementsprechend auf über 113,47 Milliarden Euro. Es stellt sich also die Frage, wie die Kosten der Instandsetzungsmaßnahmen ausreichend gedeckt werden können, ohne dass der Markt gefährdet[34] oder geltendes EU-Recht verletzt wird.[35]

Mit diesen Informationen ist es also durchaus möglich, von einem Markt für ein System zu sprechen, das die Infrastruktur des inländischen Güterverkehrs entlastet und gleichzeitig eine entsprechende Transportleistungsfähigkeit besitzt, um mit bestehenden Angeboten konkurrieren zu können. Fraglich ist an dieser Stelle, inwieweit das Hypercargo-System überhaupt mit Lkw-Speditionen konkurrieren kann. Kritisch untersucht werden deshalb im folgenden Streckenlängen und Gütermaße des Hypercargo-Systems, um eine genaue Marktabgrenzung beschreiben zu können.

3.1.2 Marktbereichsabgrenzung – Güterarten

Die Innenabmessungen eines einzigen Hypercargo-Containers belaufen sich auf 2.000mm x 6.000mm x 1.800mm. Das zulässige Gesamtgewicht der Ladung pro Container liegt mit sechs Tonnen, trotz der Möglichkeit zwei Container pro Kapsel zu transportieren, niedriger als bei einem durchschnittlich mit 21 Tonnen beladenem Lkw.[36] Abhängig von Größe und Zuladung der Container ergeben sich Einschränkungen in der Güterbeförderung, die im Folgenden nach NST-2007[37] gegliedert werden.

Die Güterverkehrsbezeichnung nach NST-2007 unterscheidet zwischen 20 verschiedenen Güterklassen und untergeordnete Kategorien:

Land- & Forstwirtschaftliche Erzeugnisse sind größenbedingt nur begrenzt in einem Hypercargo-Container zu transportieren. Forstwirtschaftliche Erzeugnisse sind nur zum Teil verladefähig, da die Länge gefällter Bäume unterschiedlich ausfällt. Gefällte Bäume werden in der Regel mit Längen zwischen 3 und 15 Metern transportiert.[38] Dabei nimmt die Transportlänge in späteren Transport- und Bearbeitungsschritten in der Regel ab. Aus diesem Grund wird für die Anteilsberechnung ein Anteil von 40% festgesetzt. Problematisch zu transportieren sind bei Land- & Forstwirtschaftlichen Erzeugnissen insbesondere lebende Tiere. Für diese gelten spezielle Transportrichtlinien, die auf ein System mit derart hohen Geschwindigkeiten angepasst werden müssten. Es bleibt zu untersuchen, bis zu welchen Geschwindigkeiten § 4 Abs. 4 der Tierschutztransportverordnung eingehalten werden kann und transportierte Tiere keinen Schaden durch den Transport erleiden. Die Wahrscheinlichkeit, dass dies der Fall ist, wird im Folgenden als ‚hoch‘ mit 90% eingestuft, da das Hypercargo-System in seiner ursprünglichen Konzeption für den menschlichen Körper entworfen wurde. Kohle, Öl und Erdgas hingegen bedingen eine speziellen Containerart, sind aber grundsätzlich ohne Maß- und Gewichtseinschränkungen verladefähig. Dies gilt auch für Erze, Steine und Erden, die kleiner zu staffeln, aber grundsätzlich voll verladungsfähig sind.

Nahrung und Genussmittel sind regulär palettisiert und durch Kühlketten und potentielle Verderblichkeit besonders geeignet für die hohe Geschwindigkeit des Hypercargo-Systems. Der vollständige Nahrungs- und Genussmitteltransport kann durch diese Beschaffenheit als Schwerpunktmarkt des Hypercargo-Systems verstanden werden. Auch Textilien und Bekleidung werden in der Regel palettisiert transportiert und sind somit ebenfalls für die Anforderungen des Hypercargo-Systems ausgelegt.

Holzwaren, Pappe und Papiere können grundsätzlich verladen werden. Größeneinschränkungen können sich jedoch bei Papier und Pappe ergeben, da diese häufig in Form großer Papierrollen transportiert werden. Der Transport solcher Güter ist somit stark von der Länge und dem Durchmesser einer solchen Rolle abhängig. Grundsätzlich wird der Anteil des Papier- und Papptransports auf 75% beziffert.

Mineralölerzeugnisse benötigen ähnlich Kohle, Öl und Erdgas Spezialcontainer sind aber voll verladefähig. Diese spezielle Art des Transports gilt auch für Chemische Erzeugnisse. Besonderheit dieser Transportgüterarten ist der Bedarf für ein spezielles Verladeterminal, da beide Güterarten nicht oder nur zum Teil palettisiert transportiert werden können. Transporttechnisch ähnlich zu behandeln sind sonstige Mineralölerzeugnisse wie z.B. Schmiermittel. Glas und Glaswaren können durch ihre Starrheit nicht flexibel auf kleinere Transportgrößen reduziert werden. Es wird von einer Mengeneinschränkung von 60% ausgegangen. Zement, Kalk und gebrannter Gips werden in der Regel palettisiert auf Industriepaletten verladen und sind daher hervorragend für den Transport via Hypercargo-System geeignet.[39]

Metalle und Metallerzeugnisse sind stark von Größe und Gewicht abhängig; hier ergeben sich starke Verladeeinschränkungen. Während Roheisen selbst mit entsprechender Containerstruktur nicht verladefähig ist, können Anteile von Ne-Metallen, Stahlerzeugnissen und sonstigen Metallerzeugnissen verladen werden. Bei allen jenen Güterarten gilt die Größeneinschränkung, weshalb der Anrechnungssatz auf 30% geschätzt wird. Maschinen und Ausrüstungen sind ähnlich der Metallerzeugnisse größen- und gewichtsabhängig eingeschränkt verladefähig. Während landwirtschaftliche Maschinen dies wieder nicht sind, können kleinere Gerätschaften wie Haushaltsgeräte, elektrotechnische Bauelemente und medizinische Maschinen anteilig verladen werden. Der Verladesatz wird hier mit 70% der Anteile berechnet. Fahrzeuge sind im derzeitigen Konzept nicht verladefähig. Grundsätzlich sind sie aber für die Röhre ausgelegt. Eine spezielle Kapselkonstruktion ist notwendig. Größere Fahrzeuge oberhalb der Abmessungen regulärer Serien-Pkws können nicht verladen werden, da die Röhrengröße nicht dafür ausgelegt ist. Möbel und Schmuck sind problemlos verladefähig, da ein Container den Abmessungen eines durchschnittlichen Umzugswagens entspricht. Möbel mit einer Höhe von über 1.800mm können durch die Länge des Containers gekippt gelagert werden. Abfall ist in zerkleinerter Form ebenfalls problemlos transportfähig, Spezialmüll und Schrott bedingt jedoch Zerkleinerung. Da ein großer Anteil des Sondermülls nur mit großem Mehraufwand zerkleinert werden kann, wird der Anteilssatz mit 20% bemessen. Post und Pakete sind ideale Transportgüter, da sie leicht und in den Abmessungen begrenzt sind. Geräte und Material sind stark von Größe und Gewicht abhängig. Es kann hier zwischen nicht verladefähigen Containern[40] und verladefähigen Paletten unterschieden werden. Für Umzugsgut gilt dasselbe wie unter Möbel und Schmuck aufgeführt. Der spezielle Unterpunkt der „Fahrzeuge in Reparatur“ ist wie unter reguläre Fahrzeuge beschrieben zu behandeln. Sammelgut wird in der Regel palettisiert und ist demnach hervorragend für das Hypercargo-System geeignet.

Zusammenfassend lassen sich in der Güterartbetrachtung 87%[41] des Gesamtgüterverkehrs mit dem Hypercargo-Systems befördern. Es sind zum Teil spezielle Container und Verlade-Hubs notwendig um die Anteile so wie berechnet bedienen zu können. Diese Anteilsmenge begrenzt das Hypercargo-System zwar hinsichtlich des Marktanteils, generell kann aber dennoch von einer geringen Einschränkung durch Größen- oder Gewichtsbeschränkungen gesprochen werden.

3.1.3 Marktbereichsabgrenzung – Streckenlänge

Während sich Größen- und Gewichtseinschränkungen aus der Systemtechnik ergeben, ist der Aufbau einer Röhreninfrastruktur, wie die, welche für das Hypercargo-System benötigt wird, stark kostenabhängig. Die durchschnittlichen Baukosten einer 350 Kilometer langen, zweispurigen Strecke und den dazugehörigen Hubs liegen bei knapp 2,7 Milliarden Euro.[42] Die hohen Kosten bedingen eine sorgfältige Streckenplanung und ein genaues Wissen um den streckenabhängigen Straßengüterverkehrsmarkt.

Im Folgenden wird daher analysiert, welches Güteraufkommen sich für Deutschland maximal realisieren lässt. Es wird dabei kritisch hinterfragt, ob der Markt es auf einer starren Strecke überhaupt rechtfertigt, eine teure Infrastruktur für das Hypercargo-System zu errichten. Dabei ist zu beachten, dass die jährliche Transportkapazität des Hypercargo-Systems auf der beschriebenen Modellstrecke bei über 25 Millionen Tonnen liegt. Bei der Untersuchung werden nur Strecken mit einer durchschnittlichen Länge von 350 Kilometern und einem maximalen Güteraufkommen nach der Auswertung der Fachserie 8 Reihe 1.2 „Verkehr“ des Statistischen Bundesamtes betrachtet.[43] Es bleibt dabei jedoch zu beachten, dass das statistische Bundesamt nur Daten über die Verkehrsverflechtung der Bundesländer erhebt und veröffentlicht. Außerdem wurden in der Erhebung keine ausländischen Lastkraftwagen beachtet, da diese durch das statistische Bundesamt nicht erfasst werden. Beide Einschränkungen erschweren eine realistische Streckenbeurteilung, doch während die Berücksichtigung der Verflechtung der Bundesländer eine negative Abweichung darstellt, wird diese durch die Nichtbeachtung des ausländischen Transportaufkommens wieder angeglichen. Insbesondere Kabotage[44] mit einem Gesamtanteil von 2,5% am Gesamtstraßengüterverkehr in der EU[45] und Durchgangsverkehr führt zu einer positiven Abweichung. Da keine Daten für detailliertere Untersuchungen vorliegen, muss von einer hinnehmbaren Verfälschung der Ergebnisse ausgegangen werden.

Modellstreckennetz A: Kiel-Lübeck-Hamburg-Bremen-Bremerhaven

Das hier nun als erstes zu betrachtende Modellstreckennetz verbindet die Bundesländer Schleswig-Holstein, Hamburg und Bremen miteinander. Die Strecke verläuft parallel zur Bundesautobahn 1 zwischen Hamburg und Bremen. Zwischen Bremen und Bremerhaven dient die Bundesautobahn 27 als Trägermedium; Hamburg, Lübeck und Kiel sind über eine Y-Gabelung zwischen A1 und A21 miteinander verbunden. Durch diesen Streckenverlauf kommt das Gesamtstreckennetz auf eine Länge von 300 Kilometern.

Während die Daten aus Hamburg und Bremen unverfälscht übernommen werden können, ist es notwendig, das Transportvolumen von Schleswig-Holstein über die Städte Lübeck und Kiel nur anteilig in die Berechnung einfließen zu lassen. Da Lübeck und Kiel die einzigen Großstädte in Schleswig-Holstein sind und den höchsten Anteil sozialversicherungspflichtiger Arbeitnehmer im Land haben, wird dieser Anteil auf 80% geschätzt.[46] Auch wenn es prinzipiell möglich ist Umschlagspunkte in Niedersachsen auf dem Streckenabschnitt Hamburg-Bremen zu errichten, werden diese nicht in die Berechnung mit einbezogen. Über die Anteilsberechnung und die vorliegenden Daten über das Straßentransportvolumen zwischen den Bundesländern ergibt sich ein streckenabhängiger Zielmarkt von 19.396.000 Tonnen im Jahr.

Modellstreckennetz B: Hamburg-Bremen-Unna

Das zweite betrachtete Modellstreckennetz folgt dem Verlauf der Bundesautobahn 1 zwischen Hamburg, Bremen und Unna und verbindet die Bundesländer Hamburg, Bremen und Nordrhein-Westfalen miteinander. Während Unna als Logistikumschlagsplatz für das Ruhgebiet dient[47], sind Hamburg und Bremen als Hafenstädte die idealen Zielorte in Deutschland. Während die Betrachtung der Transportmengendaten bei Hamburg und Bremen durch den Stadtstaatstatus leicht fällt, muss ein Anteil des Gesamttransportvolumens für den Standort Unna gewählt werden. Im Zuge der vorliegenden Berechnung fällt dieser Anteil auf 70%. Dieser Anteil mag hoch erscheinen, ist aber nachvollziehbar, wenn von einem Umschlagsort gesprochen wird. Prinzipiell sind große Teile Nordrhein-Westfalens von Unna aus im Nahbereich (<151 Kilometer) erreichbar. Durch die besondere Struktur des Ruhrgebietes ist die Wirtschaft für den Export ausgelegt, was Umschlagsplätze und Logistikprozesse begünstigt. Die Bemessung von 70% des Transportvolumens des Bundeslandes Nordrhein-Westfalen durch nur eine Stadt kann deshalb als realistischer Indikator angesehen werden.[48] Im Zuge der Anteilsberechnung wurde für das Modellstreckennetz ein streckenorientierter Zielmarkt von 11,644 Millionen Tonnen Transportvolumen pro Jahr im Straßengüterverkehr errechnet, was einen erheblich kleineren Zielmarkt als den des ersten Modellstreckennetzes ausmacht.

Modellstreckennetz C: Frankfurt am Main-Bonn-Unna-Kassel

Das dritte und letzte Modellstreckennetz verbindet die Bundesländer Nordrhein-Westfalen und Hessen miteinander. Aufgrund der ausgeprägten Größe beider Bundesländer und des zweigeteilten Ballungsschwerpunktes von Hessen in Nordhessen und Rhein-Main-Gebiet, werden zwei gekoppelte Verbindungen vorgesehen.[49] Die Modellstrecke verläuft von Frankfurt am Main über Bonn nach Unna zum Zielort Kassel und folgt in weiten Teilen den Bundesautobahnen 1, 3 und 44. Vorteil des Streckenverlaufes ist die Verbindung der Metropolenregionen des Ruhgebietes, der südlichen Ausläufer der Metropolenregion Hannover und dem Rhein-Main-Gebiet. Für die Berechnung der Anteile wird ein Anrechnungssatz von 75% festgesetzt, da durch den C-förmigen Streckenverlauf und die zwei Umschlagszentren pro Bundesland ein hoher Anteil des Transportvolumens pro Bundesland erreicht werden kann. Im Zuge der Modellstreckenplanung wurde die durchschnittliche Streckenlängenplanung von 350- um 60- auf 410 Kilometer überschritten. Die Kosen steigen entsprechend. Für den Zielmarkt wurde streckenabhängig ein Straßengütertransportvolumen von 20,406 Millionen Tonnen pro Jahr errechnet. Dass Transportvolumen der dritten Modellstrecke ist im direkten Vergleich am größten, muss aber zur Streckenlänge in Relation gesetzt werden.

Tab. 1: Modellstreckennetzvergleich

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Quelle: Eigene Darstellung)

Wie aus Tabelle 1 zu entnehmen verfügt das Modellstreckennetz B über das höchste relative Transportvolumen auf dem Zielmarkt. Unabhängig davon ist jedoch das Wissen um das Vorhandensein eines Marktes für das Hypercargo-System.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass mindestens drei beispielhafte Modellstrecken in Deutschland über genügend Transportvolumina verfügen, um den Bau einer Hypercargo-Infrastruktur zu rechtfertigen. Die Daten zur Berechnung der Kosten einer Hypercargo-Infrastruktur wurden dem Alpha-Whitepaper des Hyperloop entnommen und auf die Streckenlänge von 350 Kilometer angepasst. Das Alpha-Whitepaper des Hyperloop wurde für eine Strecke zwischen San Francisco und Los Angeles entworfen.[50] Während diese Strecke das Überwinden von maximal 1.800 Höhenmetern berücksichtigt, wurden keine kostenspezifischen Anpassungen für die deutlich ebenere Streckenverläufe der Modellstrecken vorgenommen. Grundsätzlich kann deshalb mit niedrigeren Kosten für Streckenverläufe im Norden Deutschlands geplant werden.

Die Marktanalyse zeigt, dass der Straßengüterverkehrsmarkt einen ausreichenden Zielmarkt für das Hypercargo-System darstellt. Durch die hohen Instandsetzungskosten und begrenze Alternativpläne ist der Staat auf eine Marktentlastung des Straßengüterverkehrs angewiesen. Die starre Röhreninfrastruktur mit anfänglich nur bedingt vielen Möglichkeiten zum Bau von Umschlagsbasen ist nicht als problematisch zu beurteilen. Für Transportkapazitäten von über 25 Millionen Tonnen pro Jahr in einem starren Infrastruktursystem sind Märkte in Deutschland vorhanden, wie an den Modellstrecken zu sehen war. Auch der systembedingte Aufbau der Container stellt keine ausschließende Problematik dar: Die Größen- und Gewichtsbegrenzungen des Hypercargo-Containers schließen lediglich einen Anteil von 13% des Straßengüterverkehrs für den Transport mit dem Hypercargo-System aus. Die Marktanalyse schließt den Bau des Hypercargo-Systems also nicht nur nicht aus, sie spricht sogar für eine mögliche Erforderlichkeit. Die Marktgröße ist dabei, wie gezeigt, ausreichend genug um Expansionspotential zu bieten. Dieses Potential der zukünftigen Marktentwicklung wird im folgenden Unterpunkt detailliert betrachtet.

3.2 Prognose: Deutscher Straßengüterverkehrsmarkt

Für eine solche Prognose zu der Entwicklung des Zielmarktes werden hier zum einen statistische Auswertungen untersucht, und zum anderen vorliegende Prognoseberichte seriöser Publizisten analysiert und bewertet.

Für einen einleitenden Überblick über die Prognoseanalysen sollen Zusammenhänge zentraler Einflussgrößen, welche die Straßengüterverkehrsmenge beeinflussen, aufgezeigt werden. Dazu wurden Datenreihen der Entwicklung des Deutschen Aktienindex[51] und des Deutschen bereinigten Bruttoinlandsproduktes[52] mit der zurückgelegten Tonnenkilomterlänge im Straßengüterverkehr[53] verglichen. Die Korrelationskoeffizienten der errechneten Daten sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tab. 2: Korrelationsgegenüberstellung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Quelle: Eigene Darstellung)

Generell zeigt sich eine positive Korrelation aller Werte. Während die Korrelation zwischen Straßengüterverkehr und Bruttoinlandsprodukt höher liegt als bei selbigen und DAX, lässt sich dies durch die Größe des produzierenden Mittelstandes[54] in Deutschland erklären. Dieser ist ähnlich den großen, im DAX gelisteten Unternehmen ebenfalls am Export und Import des Landes beteiligt,[55] wird aber nicht über die Daten der DAX-Zeitreihe repräsentiert. Dies kann eine Erklärung für die kleinere, wenn auch hohe, positive Korrelation zwischen DAX und Straßengüterverkehr sein. Auch wenn diese Korrelationsrechnung keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, ist sie doch ein Indikator des Zusammenhangs zwischen Deutscher Wirtschaftsleistung und der zurückgelegten Tonnenkilometermenge im Straßenverkehr. Es bestätigt sich somit der Verdacht der engen Verknüpfung zwischen produzierenden und logistischen Unternehmen, der zu Beginn der Marktanalyse aufgestellt wurde. Das Wissen um den Zusammenhang dieser Einflussdaten lässt sich besonders für eine Prognose des Straßengüterverkehrs nutzen. Prognosen über die Entwicklung des Bruttoinlandsproduktes für Deutschland gibt es, im Gegensatz zu Straßengüterverkehrsprognosen, in großer Anzahl und mit hohem Anspruch auf Richtigkeit. Diese Datenmengen aus verschiedensten Quellen prognostizieren einheitlich, dass das Bruttoinlandsprodukt zwischen 1,8-2,5% jährlich wachsen wird.[56] Durch die errechnete Korrelation kann von einem annähernd ähnlichen Wachstum für die Straßengüterverkehrsmenge ausgegangen werden, wobei es im Bereich des Möglichen liegt, dass die Straßengüterverkehrsmenge sowohl über- als auch unterproportional wachsen kann. Verschiedenste Quellen erhärten allerdings die Vermutung, dass es sich mit einer höheren Wahrscheinlichkeit um ein überproportionales Wachstum handeln wird.[57]

Trotz der höheren Anzahl Prognosen für die Entwicklung des deutschen Bruttoinlandsproduktes werden nachfolgend drei aussagekräftige Prognosen mit unterschiedlichen Schwerpunkten über die Entwicklung des Straßengüterverkehrs dargestellt.

ProgTrans

Die ProgTrans Prognose wurde im Auftrag des Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur erstellt und prognostiziert die Entwicklung des deutschen Straßengüterverkehrs bis 2050. ProgTrans ist eine Unternehmensberatung für Verkehrs- und Transportwesen mit Fähigkeitsschwerpunkten in Verkehrsprognosen und Beratung.[58] Diese Prognose ist die umfangreichste und detaillierteste der hier untersuchten.

Ergebnisse der Prognose zeigen, dass die im Straßengüterverkehr transportierte Gütermenge von derzeit 3,7 Milliarden Tonnen bis 2050 auf 5,5 Milliarden Tonnen anwachsen wird.[59] Zusätzlich zum Wachstum der Gesamttransportmenge wird die größere Menge auch über längere Strecken transportiert, was zu einem überproportionalen Wachstum der Tonnenkilometermenge pro Jahr auf 1200 Milliarden führt. Der Anteil der Nahbereichstransportleistungen geht durch die größere Verkehrsleistung stetig zurück.

Zwischen 2014 und 2050 wird sich darüber hinaus eine Entkoppelung der Korrelation von BIP und Straßengüterverkehrsmenge vollziehen. Dies geschieht vorrangig durch den größeren Anteil an Kabotage, grenzüberschreitendem Verkehr und reinem Durchgangsverkehr. Insgesamt wird der grenzüberschreitende Verkehr ab 2030 einen Anteil von 20% am Gesamttransportvolumen ausmachen. Unabhängig von grenzüberschreitendem Verkehr nimmt die absolute Menge an Binnenverkehr jedoch ebenfalls zu.

Neben dem Straßengüterverkehr wird auch der Schienenverkehr wachsen. Dieses Wachstum benötigt allerdings entsprechende Investitionen in das Schienennetz. Insgesamt kann daher von einem Wachstum des kombinierten Verkehrs ausgegangen werden.[60]

Shell

Die Prognose des privaten Unternehmens Shell in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt betrachtet im Gegensatz zu ProgTrans schwerpunktmäßig die Entwicklung der Umwelteinflüsse auf den Straßengüterverkehr bis 2030.[61] Shell ist in der Branche für Mineralöl und Erdgasunternehmen tätig und betreibt weltweit ein Netzwerk von über 40.000 Tankstellen, unter anderem auch in Deutschland.[62]

Im Bewusstsein um dieses Geschäftsfeld beachtet die Shell-Prognose vor allem die Entwicklung der Lkw-Kraftstoffe und der damit verbundenen Umweltauswirkungen. So geht Shell davon aus, dass Lkw durch den erhöhten Einsatz hybrider Technologien sauberer, aber gleichbedeutend damit auch teurer werden. Die Entwicklung hin zu hybriden Lkw ist dennoch notwendig, da selbst mit technischem Fortschritt der Anteil der CO2 Emissionen des Straßengüterverkehrs in Deutschland konstant bleiben wird. Wird also nicht in die teureren hybriden Technologien investiert, steigt die absolute Größe an CO2 Emissionen in Deutschland.[63]

Dieses Wachstum erklärt sich vorrangig durch die Zunahme des Verkehrsaufkommens im Straßengüterverkehr. Diese Zunahme beziffert Shell auf einen Anstieg von 48% der Transportmengen bei gleichzeitigem Anstieg von 74% in der Transportleistung. Diese Differenz ist durch die erwarteten höheren Transportweiten zu erklären. Neben den die Transportleistung betreffenden Prognosegrößen geht Shell zusätzlich von keiner Entkoppelung des Bruttoinlandsproduktes zum Straßengüterverkehrsaufkommen bis 2030 aus. Als besondere Einflussgröße in der Verkehrsentwicklung wird der sogenannte Seehafenhinterverkehr bezeichnet, der Güter von den Seehäfen nicht mehr in die direkte Umgebung, sondern in das weiter entfernte Hinterland transportiert. Dieser Seehafenhinterverkehr wird sich laut Shell bis 2030 verdreifachen und ist somit in der Shell Prognose die am stärksten wachsende Einflussgröße. Abschließend kommt die Shell Prognose zu dem Ergebnis, dass 4/5 des Verkehrsleistungswachstums auf den Lkw entfallen, der als Haupteinflussgröße für unersetzlich gehalten wird.[64]

Heinrich Böll Stiftung

Die Heinrich Böll Stiftung schließlich ist ein eingetragener Verein mit Arbeitsschwerpunkten zu Untersuchungen von Entwicklungen des Klimawandels, Ressourcenpolitik und einer Vielzahl weiterer Aufgabenfelder. Parteipolitisch steht die Heinrich Böll Stiftung der Partei „Bündnis 90/Die Grünen“ sehr nahe.[65] Ihre Prognose für den Güterverkehr in Deutschland betrachtet die Entwicklung des Gesamtgüteraufkommens in Deutschland bis 2025.

Die Prognose betrachtet die Entwicklung der gängigen Einflussgrößen wie Transportleistung, Transportmenge und CO2-Emissionen ähnlich wie die zuvor beschriebenen Prognosen von ProgTrans und Shell. Die Böll-Prognose geht allerdings von einem deutlich stärkeren Anstieg der Tonnenkilometermenge des Gesamtgüterverkehrs bis 2025 aus. Sie geht dabei von zwei unterschiedlichen Szenarien mit ungefähr gleicher Eintrittswahrscheinlichkeit aus. Das Wachstum der Tonnenkilometermenge wird in dem wachstumsstärkeren Szenario auf 972 Milliarden Tonnenkilometer beziffert. In dem wachstumsschwächeren Szenario wird von einem Anstieg der Tonnenkilometermenge auf 819 Milliarden Tonnenkilometer ausgegangen. Während die zuvor betrachteten Prognosen von einem konstanten Anteil an Schienenverkehr ausgehen, prognostiziert die Heinrich-Böll-Stiftung ein entsprechend starkes Wachstum des Schienengüterverkehrs, um das erhöhte Transportaufkommen bewältigen zu können. Dieses Wachstum ist an einen Ausbau der Schieneninfrastruktur gekoppelt.[66] Abschließend kommt die Heinrich-Böll-Stiftung zu vier zentralen Anforderungen an den Güterverkehr der Zukunft:

(1) Der Verkehr muss effizienter funktionieren. Vor allem durch den Einsatz moderner Technologien sollen Leerfahrten und ähnliche Effizienzprobleme gelöst werden.
(2) Die Zunahme des Verkehrsaufkommens bedingt erhöhte Anforderungen an die Sicherheit im Verkehr. Auch hier sind entsprechende Technologien und Rechtsprechungen erforderlich.
(3) Niedrigere CO2-Emissionen sind Voraussetzungen für ein Wachstum des Güterverkehrs, da der ökologische Fußabdruck nicht weiter ausgeweitet werden darf.
(4) Das maximale Ausnutzen der transportträgerbedingten Vorteile gehört ebenso zu einer Erhöhung der Effizienzprozesse und ist zentrale Anforderung der Stiftung.[67]

Vergleichende Szenarioanalyse

Bei einer vergleichenden Betrachtung aller Prognosen lassen sich absolute sowie relative Wachstumsanteile pro Jahr in der Straßengüterverkehrsleistung bemessen. Aus dieser Datenmenge kann ein Worst-Case-Szenario und ein Best-Case-Szenario formuliert werden. Der Zweck eines solchen Vorgehens liegt in der Begrenzung des Zukunftsszenarios auf einen denkbaren Entwicklungsraum.

Tab. 3: Szenarioanalyse – Prognosegrößen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Quelle: Eigene Darstellung)

Der Worst Case entspringt der Shell Prognose und prognostiziert ein relatives jährliches Wachstum von 4,11% pro Jahr in der Straßengüterverkehrsleistung. Der Best Case prognostiziert sogar ein Wachstum von 8,78% und entspringt der Prognose der Heinrich Böll Stiftung. Grundsätzlich ergibt sich sowohl im Falle des Worst- als auch im Falle des Best-Case-Szenarios eine dringende Handlungsnotwendigkeit. Da das Straßenverkehrsnetz schon in der Ist-Analyse stark ausgelastet ist und die Prognosen vorrangig mit einem verstärktem Wachstum der längeren Transportwege rechnen, kann von einer Begünstigung der Bedingungen für das Hypercargo-System gesprochen werden. Die Notwendigkeit einer Hypercargo-Infrastruktur ist somit unabhängig von dem Eintritt des Worst- oder Best-Case.

Abschließend lässt sich über alle Prognosen des Deutschen Straßengüterverkehrsmarktes sagen, dass die Transportmenge ebenso wie die zurückgelegte Transportstrecke mit Sicherheit steigen wird. Der Anstieg des Verkehrsaufkommens wird zu höheren Kosten führen und Infrastrukturanpassungen bedingen. Mit zunehmendem Blick in die Zukunft wird sich das Wachstum des Transportaufkommens auch durch Wirtschaftseinschnitte nicht mehr stoppen lassen, da der grenzüberschreitende Verkehr einen wachsenden Anteil am Güteraufkommen auf deutschen Straßen ausmachen wird. Die CO2-Emissionen werden relativ gesehen durch den höheren Anteil an hybrider Technologie zurückgehen, absolut durch das höhere Transportaufkommen aber konstant bei 5% der Gesamt-CO2-Emissionen der Bundesrepublik Deutschland bleiben. Der Einsatz modernerer Technologien ohne das Hypercargo-System oder die massive Förderung des Schienengütertransports kann nur zu einer Erhöhung des durchschnittlichen Tonnenkilometerpreises führen, da der Lkw als Transportträger teurer wird.

Alle mit den Prognoseergebnissen aufkommenden Probleme lassen sich vollständig oder teilweise durch den Aufbau einer Hypercargo-Infrastruktur lösen. Da das Hypercargo-System für Transportmengen von über 25 Millionen Tonnen im Jahr ausgelegt ist kann pro Strecke ein signifikanter Anteil des Güterverkehrs substituiert werden. Durch den kaum vorhandenen Verschleiß und die Umweltneutralität des Systems werden zentrale Prognoseprobleme wie etwa der gleichbleibende Anteil an CO2-Emissionen mithilfe des Hypercargo-Systems signifikant reduziert. Zentrale Aussage der Marktanalyse ist daher, das der Marktanteil bzw. die Marktrelevanz der Hypercargo-Infrastruktur schon heute bedeutend ist und mit der weiteren Entwicklung der deutschen Wirtschaftslage sowie des Straßengüterverkehrsaufkommens weiter steigen wird.

4 Fallstudie

4.1 Streckenplanung

4.1.1 Detailbetrachtung

Im Rahmen der wissenschaftlichen Betrachtung eines theoretischen Systems ist die konkrete Analyse einer Bauphase der Problematik fehlender Ausgangsdaten unterlegen. Diese Problematik kann umgangen werden durch die Betrachtung einer Fallstudie, in der benötigte Ausgangsdaten als gegeben hingenommen werden um den Sachverhalt detaillierter prüfen zu können. Obwohl die Analyse einer Fallstudie Risiken der Unwahrscheinlichkeit ausgesetzt ist, bietet die Methode einen Ansatz zur Bemessung der Fallrealisierung.

Nachfolgend wird der Fall einer planerischen Umsetzung einer überirdischen Hypercargo-Infrastruktur des in Kapitel Zwei beschriebenen Modellstreckennetzes „A“ betrachtet. Das Modellstreckennetz verbindet die Städte Bremerhaven, Bremen, Hamburg, Lübeck und Kiel miteinander und erstreckt sich über eine Gesamtstreckenlänge von circa 300 Kilometern. Die Gesamtstrecke teilt sich dabei in vier Hauptabschnitte, die einer besseren Analysefähigkeit geschuldet voneinander getrennt betrachtet werden sollen. Die Detailbetrachtung der verschiedenen Hauptabschnitte orientiert sich dabei an der Verkehrsplanung der RIN 2008 um den planerischen Ablauf einer potentiellen Bauphase zu simulieren. So wird nachfolgend für jeden Hauptabschnitt die IST-Auslastung inklusive Prognoseauslastung des Straßengüterverkehrs in 10 Jahren berechnet um nachfolgend eine Rechtfertigung SOLL des Streckenausbaus NEU zu prüfen.

Die betriebswirtschaftliche Notwendigkeit einer Analyse von volkswirtschaftlichem Planungsverhalten ergibt sich aus der Untersuchungsbeziehung des Staates als betrieblichem Kunden.

Verkehrsdaten – Berechnungsgrundlagen

Die detaillierte Untersuchung des Modellstreckennetzes „A“ unterliegt zudem der Problematik fehlender konkreterer Ausgangsdaten über die streckenabhängige Straßengüterverkehrsentwicklung in den vier Hauptabschnitten. Konnte in Kapitel Zwei noch auf Daten des statistischen Bundesamtes zurückgegriffen werden um Güterbewegungen zwischen Bundesländern zu analysieren, sollen im Rahmen dieser Untersuchung mit Hilfe spezifischer Verkehrszählungen an Hauptabschnitts-Checkpoints eindeutigere Indikatoren für die streckenabhängige Straßengüterverkehrsentwicklung ermittelt werden. Um überhaupt indikative Daten über den Straßengüterverkehr der vier Hauptabschnitte erhalten zu können, wird eine Datenbasis in Form einer einfachen Verkehrszählung benötigt. Diese Verkehrszählungen von eindeutig erkennbaren Lastkraftwagen wurden an vier Checkpoints durchgeführt. Die Checkpoints befanden sich an strategisch eindeutigen Streckenpositionen, sodass Lastkraftwagen, die den Checkpoint passieren, mit einer hohen anzunehmenden Wahrscheinlichkeit auf dem Weg in das Zielgebiet sind. Primär wurde bei der Wahl der Checkpoint-Positionen auf nachfolgende Autobahnkreuzungen oder große Anzahlen von Abfahrten geachtet. Beispielhaft für die vier Hauptabschnitts-Checkpoints wird in Abbildung 1 die strategische Position eines Checkpoints zwischen Hamburg und Bremen dargestellt.

Abb. 1: Hauptabschnitt Hamburg – Bremen / Checkpoint

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Quelle: Google Maps/Eigene Darstellung)

[...]


[1] Zitat: Johann Wolfgang von Goethe, dt. Dichter.

[2] Vgl. Bundeszentrale für politische Bildung: Zahlen und Fakten zur Globalisierung, 2014, Entwicklung des grenzüberschreitenden Warenhandels.

[3] Vgl. World Trading Organization: Die 20 größten Exportländer weltweit, 2014.

[4] Vgl. Pensky, N.: A Fireside Chat with Elon Musk, 2012.

[5] Vgl. Musk, E.(elonmusk).: “Will publish Hyperloop alpha design by Aug 12. Critical feedback for improvements would be much appreciated.“, 15.07.2013, 07:06. Tweet.

[6] Vgl. Musk, E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.2.

[7] Vgl. Musk. E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.11.

[8] Vgl. Musk, E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.10.

[9] Vgl. Musk. E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.24.

[10] Vgl. Musk. E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.17.

[11] Vgl. Musk. E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.32.

[12] Vgl. Lopez, L.: Elon Musk Doesn’t Have Time for ‘Hyperloop’ And He Knows It, 2013.

[13] Vgl. Musk, E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.57.

[14] Im August 2013 ist der Hyperloop einer der meistgesuchten Begriffe der Internetsuchmaschine Google. (Quelle: Google Trends, Stand: 22.07.2014.)

[15] Vgl. Bullis, K.: Experts Raise Doubts Over Elon Musk’s Hyperloop Dream, 2013.

[16] Vgl. Sovani, S.: Bringing the Hyperloop One Step Closer to Reality Through Simulation, 2013.

[17] Vgl. Ahlborn, D.: Hyperloop Transportation Technologies, 2013.

[18] Vgl. Werner, M.: Hypercargo-Konzept, 2014, S.7.

[19] Vgl. Werner, M.: Hypercargo-Konzept, 2014, S.6.

[20] Vgl. Bretzke, W.-R.: Logistische Netzwerke, 2010, S.324.

[21] Vgl. Bretzke, W.-R.: Logistische Netzwerke, 2010, S.324. (ebenda)

[22] Vgl. Gudehus, T.: Logistik, 1999, S.740-742.

[23] Vgl. Werner, M.: Hypercargo-Konzept, 2014, S.6.

[24] Anmerkung: Keine standardisierten Containermaße. Diese sind aufgrund der begrenzten Abmessungen der Röhre nicht verladefähig.

[25] Vgl. Werner, M.: Hypercargo-Konzept, 2014, S.8.

[26] Anmerkung: Die Beschreibung des Hypercargo-Systems stellt eine Konzeptbeschreibung dar. Durch eine existente Konzeption wird auf den Konjunktiv bewusst verzichtet.

[27] Vgl. Wagner, R.: Strategie und Management-Werkzeuge, 2007, S.11, i.V.m. S.27.

[28] Vgl. Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Logistikstandort Deutschland, 2014.

[29] Vgl. Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Anteil von Lkw am Güterverkehr in Deutschland, 2012.

[30] Vgl. Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung: Transportleistung im deutschen Straßengüterverkehr, 2012.

[31] Vgl. Westhagemann, M.: Verkehr, Mobilität und Infrastruktur, 2014, S.12.

[32] Vgl. Bundesverband Wirtschaft, Verkehr und Logistik: Marktbeobachtung Güterverkehr , 2009, S.16-17.

[33] Vgl. Hoppe, H.: Externe Kosten des Verkehrs, 2004, S.3.

[34] Vgl. Promobilität e.V.: 70 Jahre Projektstau bei Aus- und Neubau der Bundesfernstraßen, 2013.

[35] Vgl. Bode, R.: Keine Gratis Vignetten oder Rabatte nur für Deutsche, 2014.

[36] Vgl. Verband der Automobilindustrie: Das Nutzfahrzeug, 2006, S.28.

[37] Anmerkung: Einheitliche Güterverkehrsbezeichnung für die Verkehrsstatistik des Statistischen Bundesamtes

[38] Vgl. Hofbauer, H./Hartmann, H./Kaltschmitt, M.: Energie aus Biomasse, 2009, S.85.

[39] Anmerkung: Es wird an dieser Stelle von keinem Transport von flüssigem Zement ausgegangen.

[40] Anmerkung: An dieser Stelle wird von standardisierten Normcontainern geschrieben.

[41] Anmerkung: Für Berechnungsdetails siehe die im Anhang befindliche Tabelle: „Marktanteile-Güterart“ – in dieser Version nicht enthalten.

[42] Vgl. Musk. E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.55.

[43] Vgl. Statistisches Bundesamt: Fachserie 8 Reihe 1.2 „Verkehr“, 2013, S.98.

[44] Anmerkung: Kabotage ist eine von ausländischen Spediteuren durchgeführte inländische Transportdienstleistung.

[45] Vgl. Stabenow, M.: Das hilft gegen leere Lastwagen, 2014.

[46] Vgl. Bundesagentur für Arbeit: Sozialversicherungspflichtige-Länderreport, 2013.

[47] Vgl. Baumgarten, H.: Das Beste der Logistik, 2008, S.25.

[48] Vgl. Industrie und Handelskammer-Ruhr: Das Ruhrgebiet, 2012, S.6.

[49] Vgl. Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung: Regionales Monitoring, 2012, S.7.

[50] Vgl. Musk. E.: Hyperloop Alpha, 2013, S.38.

[51] Vgl. Deutsche Börse AG: DAX Kurshistorie, 2014.

[52] Vgl. Statistisches Bundesamt: Bruttoinlandsprodukt in Deutschland von 1991 bis 2013, 2014.

[53] Vgl. Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung: Transportleistung im deutschen Straßengüterverkehr, 2014.

[54] Vgl. Statistisches Bundesamt: Mehr als 60% der tätigen Personen arbeiten in kleinen und mittleren Unternehmen, 2011.

[55] Vgl. Bundesverband der Deutschen Industrie e.V.: Mittelstandspanel, 2012, S.7.

[56] Vgl. Diverse Quellen: Prognosen zur Entwicklung des realen Bruttoinlandsprodukts in Deutschland, 2013. (Spezifische Quelle: Detailangaben im Verzeichnis der Internetquellen)

[57] Vgl. Frauenhofer ISI: Mobilität der Zukunft, 2008 i.V.m. Westhagemann, M.: Verkehr, Mobilität und Infrastruktur, 2014, S.12.

[58] Vgl. ProgTrans AG: Themen, 2014.

[59] Anmerkung: Vergleichende Zahlen finden sich im vorangegangenen Unterpunkt.

[60] Vgl. ProgTrans AG: Abschätzung der langfristigen Entwicklung des Güterverkehrs in Deutschland bis 2050, 2007, S.1-2.

[61] Vgl. Shell Deutschland GmbH: Shell Lkw-Studie, 2010.

[62] Vgl. Shell Deutschland GmbH: Unser Netzwerk, 2014.

[63] Vgl. Shell Deutschland GmbH: Shell Lkw-Studie, 2010, S.62-63.

[64] Vgl. Shell Deutschland GmbH: Shell Lkw-Studie, 2010, S.14-15.

[65] Vgl. Heinrich Böll Stiftung: Über uns, 2014.

[66] Vgl. Prokop, G./Stoller, À.: Der Güterverkehr von morgen, 2012 S.71-76.

[67] Vgl. Prokop, G./Stoller, À.: Der Güterverkehr von morgen, 2012, S.86.

Ende der Leseprobe aus 73 Seiten

Details

Titel
Hypercargo. Ein deutscher Hyperloop nach Transrapid und Co?
Untertitel
Überlegungen zu einer Güterverkehrsumsetzung für Elon Musks bahnbrechende Technologie auf deutschem Boden
Hochschule
Helmut-Schmidt-Universität - Universität der Bundeswehr Hamburg
Note
1,7
Autor
Jahr
2014
Seiten
73
Katalognummer
V301597
ISBN (eBook)
9783668000506
ISBN (Buch)
9783668000513
Dateigröße
1292 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Die vorliegende Arbeit stellt eine explorative Fallstudie dar, die sich mit der Frage nach einer Güterverkehrs-Umsetzung der Hyperloop Technologie in Deutschland beschäftigt. Die Arbeit wurde im Sinne der Korrektur überarbeitet und optimiert.
Schlagworte
Hyperloop, Elon, Musk, Hochtechnologie, Logistik, Autobahn, Zukunft, Deutschland, Stau, Güterverkehr, Bahn, Fallstudie, Industrie 4.0, CargoCap, Transrapid, Cargolifter, SwissMetro, Tesla, SpaceX
Arbeit zitieren
Max Werner (Autor), 2014, Hypercargo. Ein deutscher Hyperloop nach Transrapid und Co?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301597

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