Die Zukunft des Fernverkehrs und der Automatisierung
Autonome Fahrzeuge wurden in naher Zukunft als die wirkungsvollste Technologie bezeichnet, und da die Gewerkschaften aufgrund weit verbreiteter Arbeitsplatzverluste gegen ihre Massenimplementierung protestieren, ist es wichtig zu fragen, wie sich diese Technologie auf den Fernverkehrssektor auswirken wird.
Was sind autonome Lkw und wie wirken sie sich auf Lkw-Fahrer aus?
Selbstfahrende Fahrzeuge, die Teil der Industrie 4.0 werden sollen, in Verbindung mit der europäischen Technologieplattform ManuFuture1 , die selbstfahrende mobile Plattformen bis 2030 vorsieht, werfen die Frage auf, was mit dem Beruf des Lkw-Fahrers geschehen wird. Bevor wir uns der Beantwortung dieser Frage zuwenden, sollten wir klären, was ein selbstfahrendes Fahrzeug ist. Um festzustellen, ob es sich um ein selbstfahrendes Fahrzeug handelt, muss man sich den Automatisierungsgrad des Fahrzeugs ansehen. Die derzeit gängige Kategorisierung für Automatisierung ist die der SAE, die sechs Stufen vorsieht:
- Level 0: Keine Automatisierung
Hier führt der Fahrer alle Fahraufgaben aus, und das Vorhandensein von Systemen bezieht sich nur auf mögliche Notfälle. - Stufe 1: Fahrerassistenz
Innerhalb von Level 1 gibt es ein etabliertes automatisiertes System, das das Ziel hat, den Fahrer mit einigen Funktionen, wie z.B. Tempomat, zu unterstützen. Der Fahrer steuert in erster Linie das Fahrzeug. - Stufe 2: Teilautomatisierung
Das Fahrzeug verfügt über Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und kann Funktionen wie Lenken und Beschleunigen/Verzögern einsetzen. Der Fahrer kann diese Funktionen auf Wunsch übernehmen. Teslas Autopilot ist ein typisches Beispiel.
- Stufe 3: Bedingte Automatisierung
Auf Stufe 3 ist das Fahrzeug mit einer "Umwelterkennung" ausgestattet und kann innerhalb bestimmter Parameter betrieben werden. Der Fahrer muss jedoch weiterhin wachsam sein und bei Bedarf übernehmen. Beispiele für bedingte Automatisierung sind der "Traffic Jam Pilot" des Audi A8L, der in den USA noch als Level 2 eingestuft wird. - Level 4: Hohe Automatisierung
Dies ist die erste Ebene, auf der der "selbstfahrende" Modus fast ohne die Notwendigkeit des Fahrers möglich ist. Es arbeitet in einem breiteren Bereich von Parametern und Bedingungen. Geofencing ist eine Voraussetzung und Treiberüberschreibung ist immer noch eine Möglichkeit. Die meisten aktuellen selbstfahrenden Lkw befinden sich auf diesem Automatisierungsgrad. - Level 5: Vollautomatisierung, d.h. selbstfahrendes Fahrzeug
Hier übernimmt das Fahrzeug alle Fahraufgaben, ohne dass ein Fahrer interagieren muss. Das Fahrzeug ist völlig autonom und kann unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen sicher betrieben werden.
Trotzdem ist Level 3 die erste Stufe des automatisierten Systems, erst bei Level 4 und 5 ist der Fahrer in der Kabine eher unnötig. Drei entscheidende Fragen stellen sich:
- Wird eine mögliche Massenimplementierung der Automatisierungsstufen 4 und 5 den Beruf des Lkw-Fahrers auslöschen?
- Ist die Massenimplementierung der Automatisierungsstufen 4 und 5 in der Speditionsbranche in naher Zukunft praktikabel?
- Was sind die Folgen einer solchen Massenimplementierung und welche Möglichkeiten gibt es?
Während die autonome Technologie die Fähigkeit hat, bestimmte Aufgaben von Lkw-Fahrern zu ersetzen, weisen Forscher und Experten darauf hin, dass nicht alle Aufgaben des Fahrers explizit und kodifizierbar sind, so dass sie automatisiert werden können. Dies liegt an der Art einiger der nicht fahrenden Aufgaben, wie Be- und Entladen, Kundendienst, Compliance und Sicherheitsüberprüfungen, die immer noch menschliches Eingreifen erfordern. Auf der anderen Seite sind Sicherheitsbedenken in Bezug auf Frachtdiebstahl und potenzielle Cyberangriffe ebenfalls eine Herausforderung, die ein potenzielles Hemmnis für die Massenimplementierung autonomer Lkw darstellen. Einer der Hauptvorteile menschlicher Fahrer ist der Zweck, dem sie außerhalb ihres Fahrens dienen - sie sichern die Ladung, im Falle von Notfällen, wie z. B. Reifenbruch oder Fehlfunktionen des Fahrzeugs, ist es der Fahrer, der sicherstellt, dass der Lkw gut funktioniert.
Bei grenzüberschreitenden Fahrten legt der Fahrer den Zollbehörden alle Dokumente vor und muss sie im Falle einer Kontrolle beseitigen. Obwohl die Technologie des autonomen Betankens von Lkw, bei der ein Roboterarm einen Lkw zum Tanken an einen Dieseltank anschließt, bereits verfügbar ist, muss die Technologie noch mit der Kosteneffizienz und der Nachfrage Schritt halten. Da viele Lkw-Fahrer für einen Teil des Kundendienstes verantwortlich sind, könnte dies bedeuten, dass selbst bei der Einführung autonomer Lkw die Lkw-Fahrer noch eine Rolle spielen könnten. Es ist schwierig vorherzusagen, ob der Beruf des Lkw-Fahrers in naher Zukunft aussterben wird. Die Automatisierung der Stufe 4 hat jedoch das "Potenzial, die Nachfrage nach einer bestimmten Untergruppe von Fahrern zu verdrängen - denjenigen, die Langstrecken im Punkt-zu-Punkt-Verkehr fahren", da nicht alle Marktsegmente für die Automatisierung geeignet sind. Dies bedeutet, dass nur ein Teil der Fahrer vom Arbeitsmarkt verschwinden wird, während andere lediglich eine andere unterstützende Funktion übernehmen würden. Der Großteil der Schwerlastkraftwagenindustrie umfasst Fahrten in lokalen Gebieten, die kurze Strecken und mehrfache Beladungen und Lieferungen beinhalten. Es wird erwartet, dass dieser Teil der Industrie erst viel später automatisiert wird, wobei einige Aufgaben überhaupt nicht verlagert werden können, wie Kaneund Tomer (2017) vorschlagen. Es wird beispielsweise erwartet, dass es Unterstützungsdienste für Lkw geben wird, die das Be- und Entladen sowie Sicherheitskontrollen umfassen, während Aufgaben wie Kundendienst, Entgegennahme von Lieferungen und Sicherstellung der Genauigkeit von Abholung und Zustellung weiterhin von Fahrern ausgeführt werden. Es wird erwartet, dass im Laufe der Zeit, wenn sich der lokale Güterverkehr immer mehr vom Fernverkehr unterscheidet, einige dieser Aufgaben von den "First- und Last-Mile"-Diensten übernommen werden. Viele der selbstfahrenden Unternehmen sagen, dass ihr Ziel darin besteht, die Industrie zu unterstützen, den Arbeitskräftemangel zu beheben und die "unbequemen" Strecken wie Nachtfahrten zu übernehmen. Derzeit konzentriert sich die Erprobung der Automatisierungsstufe 4 und des Lkw-Platooning auf identische Marktsegmente - Autobahnen, Straßen mit beschränktem Zugang und kontrollierte Zufahrtsstraßen, die es dem Fahrzeug ermöglichen, in einer leichter vorhersehbaren Umgebung zu fahren.
Folgen der Automatisierung im Fernverkehr
Die Folgen automatisierter selbstfahrender Lkw tragen sowohl positive als auch negative Ergebnisse.
Erhöhte Sicherheit
Die Mehrzahl der Verkehrsunfälle ist auf menschliches Versagen zurückzuführen (90 % in der EU, 94 % in den USA), und daher haben sich die selbstfahrenden Lkw-Unternehmen das ehrgeizige Ziel gesetzt, Unfälle auf ein absolutes Minimum zu beschränken. Autonome Fahrzeuge (Stufe 4 oder höher) werden entwickelt, um den Verkehrsregeln zu entsprechen, und aufgrund ihrer Beschaffenheit werden sie nicht abgelenkt, schläfrig oder betrunken, was normalerweise ein Haupthemmnis für die Fahrleistung menschlicher Fahrer ist. Dies zeigt ein enormes Potenzial im Nutzen der selbstfahrenden Fahrzeuge. Natürlich ist eine große Sorge, wie das autonome System Entscheidungen auf der Straße unter verschiedenen Bedingungen und Unsicherheit treffen wird, insbesondere am Anfang, wenn sowohl selbstfahrende als auch von Menschen betriebene Fahrzeuge auf der Straße sein werden. Daher arbeiten derzeit die meisten selbstfahrenden Lkw-Unternehmen mit einem Sicherheitsfahrer und einem Ingenieur oder Techniker an Bord, da Simulationen nicht ausreichen, um zu testen, wie
zuverlässig das System ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass keine Operational Design Domain (ODD), d. h. die Beschreibung der Bedingungen für einen sicheren Betrieb der autonomen Fahrzeuge, "immun gegen das Auftreten tödlicher Kollisionen" ist. Um die Behauptung mit statistischer Signifikanz zu untermauern, dass autonome Fahrsysteme tödliche Verkehrsunfälle verhindern, schätzen Forscher den Bedarf an Daten, die über 16 Milliarden gefahrenen Kilometern auf US-amerikanischem Terrain entsprechen . Die Zahl für den europäischen Markt ist unklar, da die meisten der ersten Tests von selbstfahrenden Fahrzeugen außerhalb Europas durchgeführt werden. Da die EU über strenge Vorschriften verfügt, wäre es nicht überraschend, wenn die Zahl noch höher ausfallen würde. In Bezug auf die Sicherheitsleistung wurde geschätzt, dass der Waymo-Fahrer 82 % der Kollisionen verhindern und weitere 10 % entschärfen kann. Was die Unfälle betrifft, die die Medien erreichten, so wurde am5. Mai 2022 in Dallas, Texas, ein im autonomen Modus betriebener Waymo-Lkw mit einem Sicherheitsfahrer im Inneren vonder Fahrbahn gedrängt, weil ein anderer Sattelschlepper in die Fahrspur einfuhr. Die Fahrerflucht war nicht die Schuld von Waymo, und der Sicherheitsfahrer erlitt "moderate" Verletzungen. Die Daten zu diesem Unfall waren begrenzt, und es wurden Fragen zu den Meldemechanismen und dazu aufgeworfen, wie die Öffentlichkeit und die Strafverfolgungsbehörden mit autonomen Fahrzeugen umgehen sollten. Im Dezember 2021 war TuSimple das erste Unternehmen, das eine 80 Meilen lange selbstfahrende Fahrt ohne einen Sicherheitsfahrer absolvierte und damit bewies, dass selbstfahrende Lkw relativ sicher fahren können, da ihr System so entwickelt wurde, dass es 15-mal schneller als ein menschlicher Fahrer reagiert und 30 Sekunden vorausschauen kann. Es gibt jedoch Unterschiede in der Art und Weise, wie autonome Fahrzeuge in Nordamerika im Gegensatz zur EU behandelt werden. In einer Podiumsdiskussion erklärte Martin Lewerth von der Scania-Gruppe, dass ihr autonomer Lkw eine spezielle Genehmigung erhalten musste, ähnlich wie ein Führerschein, um auf öffentlichen Straßen fahren zu dürfen. Der Test wurde aus Sicherheitsgründen unter Aufsicht eines Prüfingenieurs und eines Fahrers durchgeführt, und es war der erste Test dieser Technologie in Europa auf einer Autobahn mit Nutzlast .
Verbesserte Kraftstoffkontrolle – umweltfreundlicher Transport
Ein weiterer Vorteil der selbstfahrenden Lkw ist eine verbesserte Kraftstoffkontrolle, die die Umweltauswirkungen der Transportbranche minimieren würde. Mit der Einführung von Vorschriften durch die EU zur Variation der Gebühren für schwere Nutzfahrzeuge auf der Grundlage ihrer CO2-Emissionen sind die Entwickler autonomer Lkw anders an dieses Thema herangegangen.
Das autonome System von TuSimple konzentrierte sich auf die Optimierung ihrer KI und nachdem es von der University of California San Diego getestet wurde, gab es eine mindestens 10% höhere Kraftstoffeffizienz im Vergleich zu einem vom Fahrer betriebenen LKW.
Ein weiterer Entwickler selbstfahrender Lkw hingegen ergriff mit dem globalen Motorenhersteller Cummins eine Initiative, um mit Erdgas betriebene Lkw zu entwickeln und seine KI-Algorithmen über den Diesel hinaus weiter auszubauen. Mit CNG-Motoren (Compressed Natural Gas) würden die selbstfahrenden Fahrzeuge nahezu emissionsfrei arbeiten.
Obwohl Elektrofahrzeuge auf dem Vormarsch sind, ist eines der größten Probleme im Elektro-Lkw-Verkehr, wie teuer es ist, darauf zu warten, dass die Fahrer die Batterie aufladen , und wie lange das Fahrzeug fahren kann, bevor es aufgeladen werden muss. Eine weitere Möglichkeit der autonomen Systeme könnte sein, dass der elektrische Lkw-Verkehr aus geschäftlicher Sicht praktikabler wird.
Arbeitskräfteabbau und das Problem des Arbeitskräftemangels
Der Lkw-Fahrermangel ist sowohl für Spediteure als auch für die Branche zu einer großen Herausforderung geworden. In der EU gibt es einen Mangel von rund 400 000, während es in den USA aus verschiedenen Gründen etwa 80 000 sind. In einer Umfrage der International Road Transport Union blieben 2021 in Eurasien 20% der Stellen unbesetzt. Junge Menschen für diesen Job zu gewinnen, ist aufgrund des wahrgenommenen schlechten Images und der schlechten Arbeitsbedingungen in Verbindung mit unzureichender Bezahlung schwierig. Obwohl die EU die Fahr- und Ruhezeiten mit den jüngsten Änderungen mit dem Mobilitätspaket schrittweise geregelt hat, werden viele Lkw-Fahrer ausgebeutet und in anderen Ländern mit einem deutlich niedrigeren Lohn als der nationalen Industrie rekrutiert.
Außerdem verursachte das Mobilitätspaket Kostenprobleme für die Transportunternehmen, da die Arbeitnehmer alle acht Wochen in ihr Heimatland zurückkehren müssen, was sie dazu veranlassen könnte, angesichts selbstfahrender Lkw nach Optimierungen zu suchen. Wenn eine Einheit mehr als eine Viertelmillion Euro kostet, bedeutet dies, dass ein selbstfahrender Lkw etwas teurer ist als die High-End-Lkw-Modelle, die mehr als 180 000 € kosten können. Wenn man bedenkt, dass ein selbstfahrender Lkw die Kosten für einen Fahrer einsparen soll (die je nach Land zwischen 500 € und 46 000 €pro Jahr liegen), scheint es, dass die Unternehmen, die normalerweise bereit wären, ihren Fuhrpark aufzurüsten, sich die selbstfahrenden Lkw leisten können. Dies bedeutet, dass die größten Unternehmen die ersten Nutzer dieser Technologie sein werden, was ihnen einen Wettbewerbsvorteil verschaffen wird.
Allerdings könnten sich nicht alle Unternehmen solche Kosten leisten, da es viele Lkw-Fahrerunternehmer gibt, die über eine kleine Flotte verfügen oder noch ältere Lkw einsetzen. Da die meisten Transportarbeiter pro 1000 Menschen aus Osteuropa kommen, wobei der höchste Anteil in Rumänien und Bulgarien zu finden ist, wie würde sich dies auf die Wirtschaft dieser Länder auswirken, wenn alle diese Arbeitskräfte abgeschnitten würden?
Verkehrsstaus, Kostenoptimierung und erhöhte Nachfrage
Auch wenn die Effizienz steigen wird, was einige Studien zur Verkehrsoptimierung zeigen, ist dies möglicherweise nicht der Fall. Wenn eine Technologie hocheffizient ist, wird die Nachfrage induziert. Induzierte Nachfrage postuliert , dass eine Einheit der Effizienzsteigerung zu einer Erhöhung des Verbrauchs führt. Ein typisches Beispiel innerhalb der Straßeninfrastruktur ist, dass das Hinzufügen neuer Fahrspuren den Verkehr erhöht. Ein weiteres Ergebnis ist der "Rebound-Effekt", dass der technische Fortschritt, der die Kraftstoffeffizienz verbessert und die Kraftstoffverbrauchskosten pro km senkt, zu einem Anstieg der Fahrzeugnutzung führt. Autonome Lkw zielen darauf ab, die Ruhezeiten zu verkürzen und den Einsatz des Lkw zu maximieren, mit dem langfristigen Ziel, die Fahrer zu ersetzen und einen großen Teil der Transportkosten zu senken.
Nach den oben genannten Prinzipien und in dem Wissen, dass sich autonome Lkw-Unternehmen auf die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und die Steigerung der Effizienz konzentrieren, deutet dies darauf hin, dass die Fahrzeugnutzung zunehmen wird. Darüber hinaus hätten die Unternehmen mit den von den Fahrern eingesparten Kosten die Möglichkeit, ihre Flotte zu vergrößern und die Geschwindigkeit der Lieferung zu verbessern. Wenn die Verbraucher die Möglichkeit einer schnelleren Lieferung erhalten, würde die Nachfrage danach exponentiell steigen. Durch die Optimierung, dass die Nachfrage nach schnelleren Lieferungen steigen würde, was zu einer erhöhten Nachfrage nach autonomen Lkw-Fahrzeugen führen würde. Schließlich kommen autonome Lkw nicht allein. Es wird erwartet, dass autonome Fahrzeuge wie Robotaxis und Autos ihre Akzeptanz exponentiell erhöhen werden. Dies wird nicht nur auf den Hauptstraßen, sondern auch auf den alternativen Routen zu Verkehrsstaus führen, da die KI versuchen würde, von überlasteten Routen abzuweichen.
Es gibt mehrere Faktoren, die bei der Entscheidung eine Rolle spielen werden, ob der Beruf des Lkw-Fahrers aussterben würde:
- Wie schnell sich die Technologie entwickelt und wie sicher sie ist (technologische Belange)
- Nationales und internationales Recht (politische und rechtliche Belange)
- Gewerkschaften und die öffentliche Meinung (ethische Bedenken)
Wir werden sie in Teil 2 von Die Zukunft des Fernverkehrs und der Automatisierung untersuchen und uns die aktuellen Akteure auf dem Markt und die Prognosen von Experten ansehen.