Grüne Innenstadtlogistik mit Hilfe Künstlicher Intelligenz

Schadstoffemissionen in der Landes­hauptstadt Stuttgarter signifikant senken: Mit diesem Ziel vor Augen entwickelt und erprobt ein Konsortium unter Führung des Fraunhofer IAO im Projekt »GreenPickUp« eine Logistikplattform zur Optimierung von Paketauslieferungen. Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz werden im durch das BMUV geförderten Projekt ideale Orte für mobile Paketübergabepunkte berechnet, Transporte gebündelt und damit CO₂-Emissionen reduziert.

Ausufernde Paketmengen und die damit verbundenen Herausforderungen, wie steigende Verkehrs­mengen und Schadstoffemissionen, stellen Städte und Logistiker vor immer mehr Herausforderungen – neue und intelligente Liefer­systeme sind deshalb gefragt. Insbesondere die klassische Zustellung bis zur Haustüre ist mit hohen Aufwänden und Kosten verbunden. »Wir erwarten, dass sich die Haustürzustellung branchenweit zu einem höherpreisigen Premiumservice entwickelt«, sagte ein Sprecher des Paketdiensts DPD bereits im Jahr 2019. Auch eine Sprecherin von Hermes gab im selben Jahr zu bedenken: »Wir müssen uns [...] überlegen, inwieweit eine Haustürzustellung als Standard­leistung langfristig tragbar ist«. Dass eine Zustellung bis zur Haustüre von Empfängerinnen und Empfängern nicht unbedingt gefordert wird, war eine zentrale Er­kenntnis des Vorgänger­projekts »Digital_Logistics@LHS« auf dessen Ergebnissen die im Projekt »GreenPickUp« entwickelte Logistikplattform basieren soll. Im Projekt wurden zusammen mit städtischen Akteuren, Bürgerinnen und Bürgern und Logistik­unternehmen Workshops und Interviews geführt, um Wünsche und Anforderungen an die Innenstadtlogistik der Zukunft zu definieren. So zeigte sich, dass Empfängerinnen und Empfänger ihre Paketabholung bevorzugt mit anderen Besorgungen wie dem Einkauf im Super­markt verbinden, oder sofern es der Arbeitgeber zulässt, sich die Pakete an den Arbeits­platz liefern lassen.

GreenPickUp – Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz und mobilen Paketstationen den Verkehr optimieren

Wie könnte ein System aussehen, bei dem ein Großteil der Paketsendungen nicht mehr bis zur Haustüre geliefert, sondern hauptsächlich an »Übergabepunkte«, den so genannten »GreenPickUps« geliefert wird? Mit dieser Frage beschäftigt sich das Projekt »GreenPickUp«, an welchem neben dem Fraunhofer-Institut für Arbeits­wirtschaft und Organisation IAO, auch das Institut für Arbeits­wissenschaft und Technologie­management IAT der Universität Stuttgart, das Institut für Enterprise Systems (InES) der Universität Mannheim sowie das Software­unternehmen Exxeta AG beteiligt sind. Ziel ist es, die mobilen Übergabepunkte über die Datenplattform so zu steuern und zu positionieren, dass möglichst kurze Wege zurückgelegt und damit weniger Schadstoffe ausgestoßen werden. Hierzu werden unterschiedliche Datenbestände zu Einwohnerstrukturen, Sendungs­aufkommen oder beispielsweise ÖPNV-Anschlüssen herangezogen, mit deren Hilfe intelligente Algorithmen täglich den optimalen Standort berechnen. So können Paketempfängerinnen und -empfänger ihre Bestellungen in der Nähe von Orten entgegennehmen, an denen sie sich ohnehin regelmäßig aufhalten. »Die Forschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz hat in den letzten Jahren beeindruckende Ergebnisse hervorgebracht. Eine der derzeit spannendsten Herausforderungen ist, die Nachhaltigkeits­potentiale zu erforschen, die neue Methoden und Anwendungen der Künstlichen Intelligenz ermöglichen werden.«, freut sich Dr. Christian Bartelt, Geschäftsführer des InES der Universität Mannheim und Leiter der Forschungs­gruppe AI Systems Engineering (AISE).

Ein Blick in die Zukunft: GreenPickUp als erster Schritt in Richtung grüner Innenstadtlogistik

Die mobilen Paketstationen stellen allerdings nur einen ersten Schritt in Richtung einer nachhaltigen Innenstadtlogistik dar. Perspektivisch soll die im Projekt entwickelte Datenplattform sukzessive um weitere Funktionen erweitert werden, um auch abseits der Paketzustellung Wirtschafts­verkehre zentral optimieren und koordinieren zu können. So ist im nächsten Schritt geplant, die Datenplattform um die Funktion einer branchen­übergreifenden Frachtbörse zu erweitern, um Fahrzeuge, die ohnehin im Stadtraum unterwegs sind, besser auszulasten. »Dadurch, dass Lieferverkehre datengestützt durch eine Logistikplattform koordiniert und gesteuert werden, könnten viele Verkehre eingespart werden, was sich sowohl unter ökologischen als auch ökonomischen Nachhaltigkeits­aspekten positiv auf unsere Innenstädte auswirkt«, so Lars Mauch, wissenschaft­licher Mitarbeiter im Forschungs­bereich Smart Energy and Mobility Solutions am Fraunhofer IAO.

Ausgezeichnet durch Bundes­umwelt­ministerin Steffi Lemke

Bundes­umwelt­ministerin Steffi Lemke zeichnete »GreenPickUp« im Rahmen des Wettbewerbs #mobilwandel2035 auf einer Konferenz des BMUV als Projekt mit besonderem Innovations­charakter für eine nachhaltige Mobilität im Jahr 2035 aus. Damit ist »GreenPickUp« gemeinsam mit vier anderen Projekten Teil der zweiten Förder­phase des Wettbewerbs. Die fünf Projekte werden in den kommenden zwei Jahren vom BMUV mit insgesamt 3,75 Millionen Euro gefördert. Mit dem im Jahr 2020 ins Leben gerufenen Wettbewerb sollen Ideen für eine ökologisch sowie sozial nachhaltige Mobilität der Zukunft gefördert werden.