Digitalisierung im Verkehr und der Transportbranche

Die Schnittmenge zwischen Verkehr und Transport ist sehr groß. Daher werden die beiden Begriffe oft synonym verwendet. Tatsächlich gibt es aber Unterschiede.

Was verbindet Verkehr, Transport und IoT? Während der Verkehrssektor die Infrastruktur für den Transport von Gütern, Tieren oder Menschen bereitstellt, nutzt der Transportsektor diese Infrastruktur, um Güter, Tiere oder Menschen zu transportieren. Beide Branchen schließen den Luftverkehr, die Seeschifffahrt, den öffentlichen Nah- und Fernverkehr sowie die Kurier-, Express- und Paketdienste (KEP) ein. Zu beiden Branchen gehören auch Dienstleister wie Anbieter von Management-oder Transportsoftware oder Anbieter von Lösungen für das Flottenmanagement. Wichtiger als die Transportbranche ist die Verkehrsbranche. Der Verkehrssektor umfasst auch alle Aspekte der Planung und Durchführung von Verkehrssystemen sowie die Sicherstellung der Mobilität von Personen und Gütern. Dabei geht es vor allem um die Schaffung der Infrastruktur sowie um die Verkehrsplanung, das Verkehrsmanagement, aber auch um die Verkehrssicherheit. Insbesondere in Ballungsräumen gehört die Koordination des gesamten Verkehrsaufkommens zu den Aufgaben der Verkehrswirtschaft. Dazu zählen auch die Absicherung von Baustellen, Ampelschaltungen oder die Parkraumbewirtschaftung. Das Verkehrswesen betrachtet die gesamte Mobilität von Lebewesen oder Gütern auf allen denkbaren Verkehrswegen.

Die Transportbranche umfasst wiederum Aufgabenfelder wie das Management von Returnable Transport Items (RTIs), das gesamte Thema des logistischen Recyclingkreislaufs sowie das logistische Asset Management. Ziel der Digitalisierung im Transport ist die Datenkonnektivität im Verkehrsbereich.

Einem Bericht von ‚Precedence Research‘ zufolge wird der Weltmarkt für intelligente Verkehrssysteme von 109,84 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 381,18 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 anwachsen. Dies entspräche einem jährlichem Wachstum von 13,3 Prozent. Das Segment Verkehrsmanagement wird 2022 fast 34 Prozent des Umsatzes ausmachen. Auch für den Bereich Parkraummanagement wird ein starkes Wachstum erwartet. Alle Managementwerkzeuge, die im Verkehrsbereich eingesetzt werden, sind IoT. Aus diesem Grund dominieren vor allem intelligente Dienste den Markt für intelligente Verkehrssysteme. Sie haben einen Umsatzanteil von über 42 Prozent.

Europa ist führend bei der Integration intelligenter Verkehrslösungen. In Europa liegt der Fokus stärker als auf anderen Kontinenten auf Lösungen zur Verbesserung des Verkehrsmanagements und der Verkehrssicherheit.

Der IoT-Markt für den Verkehr wird in den zehn Jahren von 2022 bis 2032 um fast 22 Prozent wachsen. Dies geht aus einem Bericht von ‚Precedence Research‘ hervor. Auch für das Bahnsegment wird bis 2032 ein Wachstum von mehr als 20 Prozent prognostiziert. Der Markt für Software und Transport soll sogar um 48 Prozent des Gesamtumsatzes wachsen. Die steigende Nachfrage nach hochmodernen technischen Lösungen wie Robotik, Drohnen und selbstfahrenden Autos sowie nach fortschrittlichen drahtlosen Kommunikationslösungen treibt das Marktwachstum an.

Die Identifikation von Fahrzeugen und damit auch die Verfolgung der Ladung werden in vielen Fällen über RFID-Technologie sichergestellt. Die Fahrzeuge werden mit Windschildlabel oder smarten Nummernschildern gekennzeichnet. Eine innovative Lösung von Kathrein Solutions und Tönnjes International Group, bei der sich UHF-RFID-Antennen in Gullydeckeln befinden, es brandaktuell. Die Deckel sind direkt in den Straßenbelag integriert. Dadurch kann auf die meterhohen Gates und Beschilderungen sowie Antenneninstallationen verzichtet werden. die in den Straßenbelag integriert sind: Diese meterhohen Aufbauten könnten in Zukunft durch intelligente Gullydeckel ersetzt werden. Installations- und Wartungskosten würden dadurch reduziert. Die eingebaute Antenne verfügt über ein Lesefeld, das in alle vier Himmelsrichtungen abstrahlt und damit sowohl eine sichere Identifikation als auch eine Richtungserkennung von Fahrzeugen ermöglicht. Wichtig ist die Kennzeichnung der Kfz-Nummernschilder mit RFID-Transpondern.

Aber auch in der Parkraumbewirtschaftung kommen die Transponder im Nummernschild oder an der Windschutzscheibe zum Einsatz. Auch in Ampelanlagen werden Antennen installiert, die eine bedarfsgerechte Ampelschaltung ermöglichen und den Verkehr mit dem häufig parallel verlaufenden Fahrradverkehr optimal koordinieren. Darüber hinaus erfolgt die direkte Überwachung des Verkehrsgeschehens auch über Kamerasysteme. Auch die verkehrsbedingte Luftverschmutzung in Ballungsräumen wird über Bluetooth LE- oder LoRaWAN-Gateways in Verbindung mit Sensoren gemessen.

Mehr als 75 Prozent aller EU-Bürger im Alter von 14 bis 74 Jahren haben bereits Waren online bestellt. Die Akzeptanz des elektronischen Handels wächst rasant.

Die Erwartungen der Online-Kunden sind hoch. Sie wollen möglichst keine Versand- und Retourenkosten zahlen. Gleichzeitig wünschen sie sich kurze Lieferzeiten und eine hohe Liefergenauigkeit. Transportunternehmen müssen optimalerweise das Zeitfenster der Lieferung einhalten und eine hohe Flexibilität hinsichtlich des Ablageortes der bestellten Ware zeigen. Aus Sicht der Transportunternehmen ist die schnelle Lieferung eine große Herausforderung. Drahtlose IoT-Technologien ermöglichen die Optimierung von Transportwegen und die intelligente Zusammenstellung geplanter Touren bzw. den Aufbau eines optimalen Transportnetzwerks. Meist ist ein Nachtsprung notwendig, um die Waren als Sammelgut zusammenzustellen, weshalb Same Day Delivery (SDD) meist nur in urbanen Regionen möglich ist. Für diese Form der Zustellung wird zudem häufig ein Expresszuschlag erhoben. Ursprünglich wurden in den 2010er Jahren hohe Wachstumsraten für Same Day Delivery prognostiziert.

Mittlerweile wurde diese Aussage korrigiert, da zwar ausgewählte Produkte wie Medikamente oder Ersatzteile per Express versendet werden, der Großteil der Waren jedoch aufgrund der Umlaufzeiten per Nachtexpress versendet wird. Handelsketten in urbanen Regionen dagegen bieten ihren Kunden Same Day Delivery an, da Lebensmittel natürlich frisch geliefert werden müssen.

Im Verkehrssektor gibt es viele Bereiche, in denen Innovationen denkbar sind, um die Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit des Verkehrs zu verbessern. Zielsetzungen sind die Schonung von Ressourcen, bedarfsgerechte Logistikprozesse und die Reduzierung von Kraftstoffverbrauch. Als Ergebnis dieser Anstrengungen wird sowohl der Energieverbrauch reduziert als auch der CO2 Fußabdruck verbessert.
Mit großer Wahrscheinlichkeit werden uns folgende Innovation in der Zukunft erwarten:

• Autonomes Fahren
• Elektromobilität
• Alternative Antriebstechnologien
• Hochgeschwindigkeitstransportsysteme
• Intelligente Verkehrsmanagementsysteme
• Drohnen-Lieferdienste
• Blockchain-Technologie für den Transport- und Logistiksektor
• Intelligenter Container mit integrierten
• Sensoren für Condition Monitoring
• Migration von IoT-Plattformen
• Integration von RTLS-Lösungen
• Plattformen der Sharing Economy
• Integration von KI- und ML-Algorithmen
• Innovativer Verpackungsmaterialien
• Technologien zur Ladungsoptimierung
• Smartes Parkplatzmanagement

Die Herausforderungen für den Transportsektor in Bezug auf drahtlose Informationstechnologien sind immens. Für große Transportunternehmen ist der Aufbau von IoT-Plattformen oft effizient. Kleinere Transportunternehmen oder sogar Ein-Mann-Betriebe haben meist nicht die Ressourcen, um IoT-Systeme aufzubauen oder zu betreiben. Daher sind kleinere Transportunternehmen nicht in dem Maße digital an übergeordnete Systeme angebunden wie große Logistiker.

Die elektronische und industrielle Kennzeichnung von Waren- oder Paketsendungen in Kombination mit Handhelds oder Smartphones mit Scannermodul haben das Papier als Dokument aus der Transportbranche weitgehend verdrängt.

Große Logistikunternehmen haben bereits entsprechende drahtlose IoT-Lösungen am Warenausgang oder im LKW installiert, so dass die Logistikprozesse automatisiert ablaufen.

Trotz der zunehmenden Digitalisierung für Unternehmen im Transportwesen steht die Branche insgesamt vor großen Herausforderungen. Dazu gehören Verkehrsstaus in Ballungsräumen, stark schwankende Kraftstoffpreise, die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und Luftverschmutzung, regulatorische Anforderungen und der technologische Fortschritt. Der technologische Fortschritt ist eine Herausforderung, da er für mittlere und kleine Unternehmen einen sehr hohen Integrationsaufwand bedeutet. Schließlich stellen auch Handelskonflikte eine große Herausforderung für Transportunternehmen dar, da sie digitalisierte Supply Chains beeinflussen oder gar unterbinden. Geplante Transporte werden ersatzlos gestrichen oder aufwendig umgeleitet.

Für Einzelhändler, insbesondere für kleinere, stellt der Onlinehandel eine komplexere Herausforderung dar. Wenn sich Einzelhändler für einen Fullfillment Partner entscheiden, lagern sie damit die Lagerverwaltung, die Kommissionierung, den Versand und das Retourenmanagement an diesen Partner oder zentralen Onlineshop aus. Diese Shops sind in jedem Fall auf IoT-Plattformen angewiesen, um die komplexen Bestell-, Kommissionier- und Retourenprozesse zu managen, die Systeme aller Beteiligten in der Logistikkette müssen kompatibel sein gleichzeitig ist der Datenschutz eines der wichtigsten Aufgabenfelder, da Kunden- und Lieferdaten nicht gestohlen und missbraucht werden dürfen.

Ein immer wichtiger werdendes Thema für Kunden im E-Commerce ist die Nachhaltigkeit für Unternehmen. Jede Verpackung, jeder Transport und jede Rücksendung hinterlässt einen CO2-Fußabdruck. Online-Händler, aber auch Transportunternehmen, müssen zunehmend ihre Umweltbilanz kommunizieren, um das Vertrauen der Kunden zu gewinnen. Eine Lösung in diesem Bereich könnte die Einrichtung von Packstationen oder Paketshops sein. Die Methode PUDO (Pick up & Drop off) reduziert die CO2-Emissionen. Tatsächlich sind mehr als 50 Prozent der Online-Käufer bereit, einen Aufpreis für eine nachhaltige Lieferung zu zahlen.In urbanen Strukturen nehmen daher Lastenfahrräder und Elektrofahrzeuge stark zu.

Effizienz wird in der Transportlogistik erreicht, wenn die Produkte im Rahmen eines effizienten Behältermanagements transportiert werden. Poolsysteme sorgen dafür, dass Verpackungen reduziert und Logistikwege effizient gesteuert werden können. Werden zusätzlich Sensoren eingesetzt, wird die Qualität der Ware zusätzlich gesichert, da Erschütterungen, Temperaturschwankungen oder Witterungseinflüsse dokumentiert werden. Die Bewegung der Container kann verfolgt werden, so dass auch der Transportweg überwacht werden kann. KI ermöglicht es auch, Leerfahrten zu reduzieren, den CO2-Fußabdruck zu verringern und die Reinigungszyklen der Container zu überwachen.