Der Einsatz von Drohnen in der Stadtlogistik


Hausarbeit, 2020

24 Seiten, Note: 1,7


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleit
1. Ausgangslage
2. Problemstellung
3. Fragestellung und Methodik

2 Theoretische Grundla
2 1 Urbane Stadtlogistik
2.2 Autonome Transporttechnologie
2.3 Der Einsatz von Drohnen

3 Der Einsatz von Drohnen in der Stadtlogis
3.1 Zukunftsszenarien und ihre Herausforderungen
3.2 Projekte für den Einsatz von Drohnen

4 Chancen, Herausforderungen und Gren
4.1 Technologische Aspekte
4.2 Ethische Aspekte
4.3 Gesellschaftliche und wirtschaftliche Aspekte
4.4 Politische und rechtliche Aspekte
4.5 Sicherheitsaspekte

5 Fazit/Ausbl

Quellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

1.1 Ausgangslage

Seit Jahren steigen die Zahlen im Online-Handel. Der deutsche Online-Handel hat sich von 2018 bis 2019 von 53,3 Mrd. Euro auf 57,8 Mrd. Euro Umsatz erhöht. Im Jahr 2010 betrug das Volumen noch 20,2 Mrd. Euro (Handelsverband 2020). Im Mai 2020 konnte der Internet-Einzelhandel im Vergleich zum Vorjahresmonat einen Umsatzanstieg um 28,7 Prozent vorweisen. Dieser Anstieg ist im Zusammenhang mit der Corona Pande­mie und den Folgemaßnahmen zu sehen (Statista 2020).

Im Zuge dieses Wachstums entwickelten und entwickeln sich bei den Kunden andere Ansprüche und Erwartungen. Die Menschen haben heute den Wunsch, die Ware mög­lichst schnell an einen bestimmten Ort bringen zu lassen. Während früher die Lieferzei­ten noch bis zu 2 Wochen betrugen, empfangen die Kunden ihre bestellte Ware inner­halb von einen bis zu drei Tagen.

Die Lieferketten werden dynamischer, d.h. die Lieferketten bestimmen die Technologie (Wurst 2020). Die Kunden avancieren so zu den Treibern zur Vermittlung von Trans­portraum und Endkunden. Sie können sich ihre Leistungen individuell zusammenstel­len. Durch internetplattformbasierten Börsen und die Verhandlungsmacht der Kunden werden technologische Entwicklungen in der Logistik forciert. (Hofmann, Mathauer 2018: 39).

Dieses Wirtschaftswachstum ist eng mit dem Anstieg des Güter- und des Individualver­kehrs verknüpft. Die Städte sind durch das steigende Transportaufkomme überlastet. Der zunehmende Straßenverkehr bringt negative Effekte für Umwelt und Gesundheit. Zum einen steigen die Unfallzahlen (3 265 Getötete und 394 593 Verletzte 2018) (Sta­tistisches Bundesamt 2019a). Zum andern wird die Landschaft zerschnitten, zersiedelt und die Luft mit Stickoxiden belastet. Obwohl sicherheits- und umwelttechnische Tech­nologie verbessert werden, ist der Verkehr einer der größten Verursacher von Treibhau­semissionen (Bratzel, Thömmes 2018: 11). Die zukünftige mobile Welt wird daher vor­aussichtlich durch neue Formen der Mobilität bestimmt sein, z.B. durch eine umwelt­freundliche Stadtlogistik (Deloitte 2016: 18). In den letzten Jahren sind die technologi­schen Innovationen der Transportindustrie sehr schnell vorangeschritten (Eimler, Geiss- ler 2015: 534). Infolge dieser Entwicklungen werden grundlegende Veränderungen in der heutigen Gesellschaft eintreten, die Auswirkungen auf den technologischen, sozia­len und rechtlichen Bereich haben werden (Deloitte 2016: 4).

1.2 Problemstellung

Die eingetretene digitale Revolution wandelt die Logistik in die „Logistik 4.0“. Die „4. Industrielle Revolution“ verändert mit der „Logistik 4.0“ das Transport- und Versor­gungswesens, die durch den Verbraucher und seinen Gewohnheiten bestimmt werden (Wurst 2020). Eine Option ist, für den Warentransport Drohnen einzusetzen. Drohnen können in der Lieferkette einige Vorteile bringen: Die Technologielösung erlaubt, wie Drohnen, „eigene Auftragsabwicklungs- und Kundenschnittstellen-Anwendungen“ durchführen (Hofmann, Mathauer 2018: 39). Dabei übernimmt das „Physical Internet“ eine wichtige Rolle, indem Daten via Internet auf die physischen Transporte gesendet werden. Auf diese Weise sollen die Transportmittel effizienter den Zielort erreichen (Hofmann, Mathauer 2018: 39). Die Nutzung des Internets und digitalisierter Technolo­gien gestatten Transortunternehmen einerseits den „Intermediär“ auszuschließen, indem sie im Kunden einen direkten Vertragspartner finden (Wurst 2020). Anderseits lösen Marktplattformen und damit die Preistransparenz einen neuen Wettbewerbsdruck aus. Letztlich haben die neuen Technologie-und Organisationsformen durch die Digitalisie­rung und Automatisierung und folglich die bessere Auslastung der Transportflotte das Potenzial zu einer Kostenreduktion (Wurst 2020).

Dennoch gibt es im Einsatz von Logistikdrohnen zum Transport und Zustellen von Wa­ren noch Probleme, die es zu lösen gilt. Die gegenwärtigen Rechtsbestimmungen erlau­ben derzeit noch keinen strategischen Aufbau eines erfolgreichen Geschäftsmodells (Bi­schof 2017: 51). Zur Diskussion stehen Themen, wie die Regeln über die Rechtmäßig­keit der Kontrollfähigkeit und Anforderungen in Bezug auf den Einsatz des Fluggerätes in bestimmten Lufträumen (Regenfus 2011: 799-802). Zum Beispiel dürfen Drohnen ab 5 Kilogramn Fracht nur im Sichtflug des Steuerers betrieben werden (§ 21 a Abs. 1 LuftVO und § 21 b Abs. 1 Nr. 8 LuftVO und ToR RMT.0230 2018). Die Erlaubnis er­teilt die Landesluftfahrtbehörde (§ 21 c LuftVO). Ein weiteres Problem stellt der Aus­bau der digitalen Netztechnologie dar. Infolge der Transformation der Transporttechno­logie wird sich möglicherweise ein Problem im Zusammenhang mit den infrastrukturel- len Gegebenheiten im Hinblick auf den Ausbau und auf ein „erhöhtes Cybersecurity­Risiko“ ergeben (Bratzel, Thömmes 2018: 41). Dieses Problem kann eintreten, wenn z.B. Unbefugte über den öffentlichen Raum in das System des autonom gesteuerten Flugzeugs eingreifen (Bratzel, Thömmes 2018: 41). Hier besteht also die Gefahr von ungeregelten Haftungsfragen über den Persönlichkeits- und Datenschutz (Bischof 2017: 51). Haftungsfragen werden eine der größeren Herausforderungen sein, bevor der auto­nome Drohnenverkehr Wirklichkeit wird.

Auf der anderen Seite könnten neue Stadtlogistiktechnologien, wie der Einsatz von Drohnen, eine Reihe von Möglichkeiten eröffnen, die die Verkehrswege durch ein ver­mindertes Fahrverkehrsaufkommen sicherer gestalten, Zeitverkürzungen zulassen, Dienstleistungen übernehmen und Energieeffizienz mit sich bringen (Fagnant, Kockel- man 2018). Im diesem Sinne dienen neue Stadtlogistiksysteme einer nachhaltig gestalte­ten Umwelt, die das wachsende Transportaufkommen vom Wirtschaftswachstum ent­koppeln soll. Dies bedeutet, eine Herausforderung für die Entwicklung von umwelt­freundlichen Logistikmodellen, Marketingstrategien und Geschäftsmodellen (Bretzke 2014, Zus.).

1.3 Fragestellung und Methodik

Demzufolge beruht die Forschungsfrage auf der Annahme, dass Drohnen in der Stadtlo­gistik der Wirtschaft, der Stadtentwicklung und der Umwelt einen Nutzen bringen. Wie sollten dahingehend die Geschäftsmodelle der Transportlogistik im Hinblick auf den Einsatz von Drohnen nachhaltig verändert werden?

Die Arbeit basiert ausschließlich auf Literaturrecherchen zur Forschungsfrage. Zunächst werden die Ausgangslage der derzeitigen Stadtlogistik und die Herausforderungen für Veränderungen in Bezug auf Umwelt und Verbraucher erläutert. Dazu erfolgt im zwei­ten Kapitel eine Analyse der theoretischen Grundlagen für eine mögliche Realisierung des Einsatzes von Drohnen in der Stadtlogistik. Die anstehenden Herausforderungen bestehen in neuen Konzepten zu Technologien, Infrastrukturen und Kommunikations­strategien sowie in neuen Geschäftsmodellen für umweltfreundliche Mobilitätsdienst­leistungen im Kontext zur aktuellen Rechtslage.

Um Optionen für die Umsetzung zu erschließen, werden zum Verständnis Zukunftssze­narien der Stadtlogistik unter dem Gesichtspunkt einer umweltfreundlichen Stadtlogis­tik und ihre Herausforderungen kurz dargestellt. Wie dabei ein Einsatz von Drohnen erfolgen kann, soll an Hand von Konzepten beschrieben werden, bei denen Drohnen als Paketzusteller fungieren. Im Kapitel 4 erfolgt dann am Bespiel der angeführten Techno­logien die Analyse der Chancen, Herausforderungen und Grenzen des Einsatzes von Drohnen in der Stadtlogistik. Für eine Umsetzung dieser Projekte in der Stadtlogistik werden sich Fragen im Hinblick auf die individuelle und gesellschaftliche Akzeptanz, ethische, politische, rechtliche und wirtschaftliche Aspekte sowie Fragen zur Sicherheit von Drohneneinsäten ergeben. Zum Schluss erfolgt auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse eine Zusammenfassung und ein Ausblick auf mögliche zu lösenden Pro­bleme im Einsatz von Drohnen in der Stadtlogistik.

2 Theoretischer Grundlagen

2.1 Urbane Stadtlogistik

Für ein besseres Verständnis sind einige Grundbegriffe zu definieren. Zunächst ist der Begriff „Logistik“ herzuleiten. Er stammt ursprünglich aus dem Militärwesen und er­klärt den „Informations- und Materialfluss sowie Nachschubwesen“. Die Logistik um­fasst die Teilfunktionen Transport, Umschlag und Lagerung. Dabei übernimmt die Funktion „Transport“ die Versendung von Gütern vom Versender zum Empfänger. Der Transport nutzt die Verkehrsträger, Straße, Wasser, Luft und Wasser (Rapp: o.J.: 3)

Die „urbane Logistik“ umfasst die gesamten logistischen Prozesse und Funktionen, die der „Versorgung der städtischen Räume mit Gütern oder der Entsorgung (z.B. von Ab­fall und Retouren) [...] dienen“ (Rapp o.J.: 4). Sie wird über die „Maßnahmen und Konzepte im städtischen und regionalen Güterverkehr, die zu einer Verbesserung der Effizienz und Umweltverträglichkeit des Güterverkehrs beitragen“ definiert (Rapp: o.J.: 4, ETH Zürich: 2019).

Die neuen Konzepte für die Stadtlogistik sollen umweltfreundlich geplant werden. Sie beruhen auf funktionsbegleitenden Technologien. Waren, die über das Internet angebo­ten werden, verheißen individuelle Lösungen und sollen transparenter gestaltet sein. Von dieser Entwicklung sind immer mehr internationale Anbieter betroffen. Dies zeigt sich vor allem in den größeren Transportentfernungen und damit größeren Frachten. Der Vorort-Managementservice wird hingegen von externen Dienstleistern übernommen (Hofmann, Mathauer 2018: 39). Dies hat zur Folge, dass klassische „Logistikmanage­mentdienstleistungen“ und das „Customer Relationship Management“ mit der Ausrich­tung des Unternehmens auf ihre Kunden durch neue Serviceangebote von „Plattformba­sierte Börsen“ verdrängt werden. „Plattformbasierte Börsen“ gibt es jetzt für Fracht- und Lagerraum (B2C) und für Frachten, die den Endkunden erreichen sollen (C2C) (Hofmann, Mathauer 2018: 39). Der Kunde kann sich heute die gewünschte Leistung selbst zusammenstellen. Dabei werden neue Technologielösungen für Transporte die Aufträge zwischen dem Servicedienstleister und dem Kunden eingesetzt (Hofmann, Mathauer 2018: 39).

2.2 Autonome Transporttechnologie

Das Wort „Auto“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „autonomia“, „Eigenge­setzlichkeit, Selbstständigkeit“ und bezieht sich auf die Wortstämme „aürog, autos“, „selbst“, vopog, Ein „Auto zu sein“, heißt, „selbst motiviert zu sein“. Dabei bleibt offen, ob sich das auf das Auto oder auf den Fahrer (bzw. Bediener) bezieht (Kröger 2015: 64). Der Begriff „autonom“ ist nicht international standardisiert, so dass nicht eindeutig zu sagen ist, welcher Automatisierungsgrad mit diesen Ankündigungen gemeint ist. Exper­ten gehen von der Funktionalität zwischen teilautomatisierten und vollautomatisierten bis hin zu hochautomatisierten Fahrzeugen aus (Beiker 2015: 201; Becker et al. 2014). Die „autonomia“ hat bereits Einzug gehalten, z.B. in selbstfahrende Staubsaugern, Ra­senmähern, aber auch bei Flugzeugen, wenn sie in der Luft sind.

In der Logistik liegt der Schwerpunkt dieser „digitalen Revolution“ in der Abgabe des Fahr- bzw. Führungsaufgabe von einem fahrer- bzw. fliegergeführten Mobil an das Sys­tem. Hier finden der Einsatz von künstlicher Intelligenz mit selbstlernenden Algorith­men seine Anwendung. Eine Einführung von teil- oder vollautomatisierten Transportge­räten für Mobilitätsdienstleistungen wie Personen und Warentransport werden vermut­lich erstverwirklicht werden, wenn sie sich als Konkurrenz zu den hergebrachten Trans­portmitteln bewegen. Dabei spielt die öffentliche Akzeptanz und die Gesetzgebung eine große Rolle (Fehrenbacher 2014; Google shopping express 2014).

Unter den autonomen Fluggeräten zählt die Drohne. Die Drohne wird wirtschaftlich wie folgt definiert: „Eine Drohne ist ein unbemanntes Luft- oder Unterwasserfahrzeug, das entweder von Menschen ferngesteuert oder von einem integrierten oder ausgelagerten Computer gesteuert und damit (teil-)autonom wird“ (Brendel 2019).

2.3 Der Einsatz von Drohnen

Unterschieden werden die Drohnen nach ihren Nutzungen in Politik, Wirtschaft, Militär, Journalismus, Wissenschaft und Privatem. Fasst man die Nutzungen zusammen gibt es die zwei Kategorien: die militärische und zivile Nutzung. Drohnen dienten ursprünglich und dienen im Militärwesen zur Aufklärung und als Kampfflugzeug. Wie sie konstruiert sind, richtet sich nach ihrem Einsatzzweck (Brendel 2019, Ingenieure.de).

Die Drohne wird über das Smartphone oder einer Fernbedienung gesteuert. Zumeist trägt sie eine Kamera. Dies ist nützlich, wenn sie sich außerhalb der Sichtweite bewegt. Für den Betrieb wird ein Akku bzw. Elektromotor benutzt. Die Steuerung erfolgt mit Stabilisierungssystemen, WLAN- und GPS-Modulen. Der meist eingesetzte Typ ist der Quadrokopter mit vier Rotoren (Brendel 2019).

3 Der Einsatz von Drohnen in der Stadtlogistik

3.1 Zukunftsszenarien und ihre Herausforderungen

Die Herausforderungen für ein neues autonomes Mobilitätssystem liegen in den heuti­gen Verkehrsverhältnissen vor allem in Städten. In Szenarien wird davon ausgegangen, dass die Bevölkerung in Deutschland der 14. Bevölkerungsvorausberechnung des Sta­tistischen Bundesamtes bis 2050 bei ca. 80 Millionen Einwohner liegt (Statistisches Bundesamt 2019b). In Deutschland sollen im Jahr 2030 rund 78,6 Prozent der Bevölke­rung in Städten leben (Statistisches Bundesamt 2019c).

Dabei wird ein gesellschaftliches Problem in der zunehmenden Verkehrsdichte erwartet: Die Verkehrsverflechtungsprognose 2030 des Bundesministeriums für Verkehr und digi­tale Infrastruktur (BMVI) erwartet, dass sich das Transportaufkommen auf dem Ver­kehrsträger Straße zwischen 2010 und 2030 um 40 Prozent erhöht. Einen großen Anteil der urbanen Mobilität stellt die innerstädtische Logistik dar, die vor allem durch Mas- sen-und Konsumguter bestimmt werden (BVU 2014).

Ausgehend von der Analyse des Verkehrssektors ergibt sich ein komplexes Problem in Bezug auf die Ökobilanz und folglich auf die Umwelt. Der Anstieg der Mobilität ist eng mit einem wachsenden Wohlstand verknüpft. Das Wirtschaftswachstum erzeugt Ver­kehr. (Bratzel, Thömmes 2018: 11). Hier steht der technologischere Wandel im Kontext mit einem gesellschaftlichen Wandel. Viele Autos bringen viel Verkehr und damit neue Verkehrsbauten mit sich. Wiederum erzeugen neue Verkehrsbauten mehr Verkehr. (Meyer 2013: 110-112). Dies führte bereits zu steigenden Unfallzahlen (3 265 Getötete und 394 593 Verletzte 2018) (Statistisches Bundesamt 2019a.) Anderseits wirkt sich der Verkehr auf die Umweltverschmutzung aus. Die hohe Verkehrsdichte bringt negati­ve Effekte für Umwelt und Gesundheit (Bratzel, Thömmes 2018: 11).

Diese Entwicklung hat zur Folge, dass die Infrastruktur dieses Verkehrsaufkommen nicht mehr aufnehmen wird (Bernsmann 2017: 4). Die urbane Logistik soll daher in Zu­kunft intelligenter gestaltet werden. Der Zusatz des Begriffes „intelligent“ versinnbild­licht, dass durch die Anwendung von umweltfreundlichen Technologien, die Herausfor­derungen des ständigen Wachstums an Bevölkerung und Gütern unter Beibehaltung der Lebensqualität bzw. Wohlstandes und geringem Ressourcenverbrauch bewältigt werden sollen (Rapp o.J.: 5). Die Herausforderungen sind breit gefächert.

Eine neue Entwicklung zeigt sich z.B. in „Smart City“-Initiativen, die Maßnahmen im Bereich des respektiven Transports planen. Der Begriff „Smart City“ ist nicht eindeutig definiert . Er ist politischen Ursprungs und umfasst „wirtschaftlichen, technologischen und gesellschaftlichen Konzepte für eine lebenswerte und grüne Stadt“ (Luber, Litzel 2016). Damit eingeschlossen ist die innerstädtische Logistik, die in Abhängigkeit der städtebaulichen Situation mit allen Beteiligten aus Politik, Gesellschaft, den Fachbehör­den und Experten geplant und verwirklicht werden soll. Pilotprojekt zeigen, wie der Verkehr sich durch den Einsatz von autonomen Fahr- und Fluggeräten umweltschonen­der gestaltet. So ist eine Minderung des Verkehrsaufkommens durch den Aufbau eines städtischen Verkehrsflotte mit Robotaxis möglich. Für eine Beweisführung wurden 2016 in München Tests durchgeführt, die an dieser Stelle nicht weiter beschrieben wer­den (Ecomento 2017).

[...]

Ende der Leseprobe aus 24 Seiten

Details

Titel
Der Einsatz von Drohnen in der Stadtlogistik
Hochschule
Universität Siegen
Note
1,7
Autor
Jahr
2020
Seiten
24
Katalognummer
V945433
ISBN (eBook)
9783346279453
ISBN (Buch)
9783346279460
Sprache
Deutsch
Schlagworte
einsatz, drohnen, stadtlogistik
Arbeit zitieren
Scherin Bero (Autor), 2020, Der Einsatz von Drohnen in der Stadtlogistik, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/945433

Kommentare

  • Noch keine Kommentare.
Im eBook lesen
Titel: Der Einsatz von Drohnen in der Stadtlogistik



Ihre Arbeit hochladen

Ihre Hausarbeit / Abschlussarbeit:

- Publikation als eBook und Buch
- Hohes Honorar auf die Verkäufe
- Für Sie komplett kostenlos – mit ISBN
- Es dauert nur 5 Minuten
- Jede Arbeit findet Leser

Kostenlos Autor werden