Physisches Internet im Quartier - Konzeption eines generischen Gestaltungsrahmens

Iris Hausladen, Philipp Hentze und Andreas Matthes

Die städtische Bevölkerung wächst und mit ihr die Notwendigkeit den entstehenden Herausforderungen mit nachhaltigen Lösungen zu begegnen. Das Konzept des Physischen Internets (PI) stellt einen solchen Lösungsansatz dar, welcher einerseits die komplette Lieferkette miteinbezieht, aber auch direkt auf das städtische Quartier wirkt. Gleichzeitig bringt dessen Umsetzung jedoch auch Anforderungen an die Einbindung des Quartiers mit sich, womit die Anpassung verschiedener urbaner Merkmale erforderlich wird. Dieser Beitrag schafft dafür einen generischen Gestaltungsrahmen.

Der urbane Raum unterliegt seit jeher verschiedensten Trends und Einflüssen, welche dessen Entwicklung nachhaltig prägen. Die Urbanisierung verdichtet die städtischen Quartiere, verändert deren Strukturen sowie Abläufe und führt dort zu einem Anstieg der Bevölkerungszahl [1]. Damit einhergehend ist die Intensivierung ökologischer, sozialer und ökonomischer Herausforderungen. Steigende Umweltbelastungen, bedingt u. a. durch eine höhere Verkehrsdichte, sind den Mobilitäts- und Versorgungsanforderungen einer wachsenden städtischen Bevölkerung geschuldet und bedürfen nachhaltiger Lösungsansätze. Die Stadtlogistik hat hierfür mobile wie auch stationäre Konzepte zum Umgang mit diesen Herausforderungen und zur Reduzierung der Umweltbelastung hervorgebracht [2, 3]. Diese repräsentieren nachhaltige Ansätze die direkt auf die letzte Meile wirken, berücksichtigen aber den Einfluss der erweiterten Lieferkette (vom Absender ausgehend) im städtischen Quartier nicht angemessen.

Das Physische Internet (PI) stellt ein noch junges Konzept dar, welches die Lösung der o. g. Nachhaltigkeitsherausforderungen aus einer weiter gespannten Perspektive heraus intendiert, indem es Lieferkettenakteure universal vernetzt und die Art und Weise von Transport, Umschlag und Lagerung im besonderen Maße standardisiert [4]. Vor allem das Quartier kann von der Einbindung in das PI-Konzept profitieren, da so verschiedenste urbane Problemstellungen nicht nur aus der letzten Meile heraus, sondern bereits in den vorherigen Stufen der Lieferkette betrachtet werden. Unklar ist jedoch, welche Gestaltungsfelder bei der Einbindung des Quartiers eine Rolle spielen. Dieser Beitrag soll daher durch die Entwicklung eines generischen Gestaltungsrahmens zu einem besseren Verständnis relevanter Gestaltungsmerkmale im Quartier aus der integrativen PI-Perspektive beitragen. Ein individuelles Vorgehensmodell unterstützt die situative Detaillierung sowie praktische Realisierung des ganzheitlichen Konzepts.


Bild 1: Beispielhafter Transport im Physischen Internet.

Physisches Internet im urbanen Raum

Das PI beschreibt ein offenes und globales Logistiknetzwerk, welches einen effizienten (globalen) Materialfluss ermöglichen soll, unter der zeitgleichen Beachtung von Nachhaltigkeitsaspekten. Es beruht auf digitaler sowie physischer Vernetzung, die – in Analogie zum digitalen Internet – durch standardisierte “Pakete”, Schnittstellen und Protokolle ermöglicht wird. “Offen” meint in diesem Zusammenhang die Bereitschaft aller Akteure innerhalb des Netzwerks gegenseitige Geschäftsbeziehungen zu führen und auch neuen Akteuren und anderen Netzwerken den Zugang zu gewähren. [5] Das PI greift den Gedanken des Internets der Dinge auf [6], sprich der Vernetzung von physischen und virtuellen Objekten. Zu befördernde Güter werden innerhalb von intelligenten und modularen Standardladungsträgern (sog. π-Containern) transportiert [7]; die einschlägige Literatur spricht hier von Verkapselung bzw. Einkapselung (eng. encapsulation). Durch den hohen Grad der Standardisierung (Materialund Informationsfluss) kann ein einheitliches Handling über alle Akteure hinweg geschaffen werden. Weitere Komponenten im PI sind Knoten (z. B. Lager, Hubs, Umschlagterminals) oder Beweger (Fahrzeuge- und Flurförderfahrzeuge, Fließbänder etc.), welche das Transportieren, Fördern und Handhaben der Container innerhalb bzw. zwischen Knoten ermöglichen [8].

Crainic und Montreuil (2016) verbinden in ihrem Konzept einer “hyper-vernetzten” Stadtlogistik [9] das PI mit der City Logistik [10]. Da jede Stadt einzigartig ist, muss auf eine möglichst standardisierte Einbindung in das PI geachtet werden. Hinsichtlich des Gütertransports wird eine Standardisierung durch die π-Container ermöglicht. Das Konzept geht allerdings über den ausschließlichen Transport bzw. den Umschlag von Gütern hinaus, indem es die Gesamtheit städtischer Logistikaktivitäten sowie potenzieller -einrichtungen verbindet und Lagerkapazitäten bündelt. Angestrebt ist ein offenes und flexibles Logistiksystem innerhalb urbaner Gebiete. Ziel sind mehrzonige, multimodale Transport- und Belieferungskonzepte sowie flexible Fahrpläne und dynamische Routen. An dieser Stelle sei noch einmal betont, dass die Idee einer “hyper-vernetzten” Stadtlogistik – als offenes System – maßgeblich von der Vernetzung aller relevanten Akteure abhängt, was die Bereitschaft zur Kooperation aller Anspruchsgruppen voraussetzt. Durch Verknüpfung der Bereiche Personenbeförderung und Gütertransport werden zudem weitere Synergien, durch z. B. den Transport von Gütern in Bussen oder Straßenbahnen, realisiert. Die Ausführungen lassen die Komplexität einer “hyper-vernetzten” Stadtlogistik erahnen, jedoch wird die Realisierung des vollständigen Potenzials nur durch eine Berücksichtigung innerhalb der kommunalen Stadtplanung möglich.

Das “hyper-vernetzte” Quartier

Die Stadtlogistik als Sammelbegriff für diverse Ansätze der Güterdistribution im urbanen Raum orientiert sich in ihrer konzeptionellen Ausgestaltung an städtischen Merkmalen und Strukturen. Diese Merkmale bringt das Quartier als räumlich begrenzender Mittelpunktort hervor [11] und bildet gleichermaßen die grundlegende Ordnungseinheit der Stadt [12]. Dabei ist das Quartier maßgeblich durch stattfindende interne und externe Handlungen bestimmt und weniger durch eine eindeutige geographische Abgrenzung [13]. Die Einbindung in das Physische Internet erfordert die Identifizierung entsprechender urbaner Merkmale. Schnur (2008) hat hierfür verschiedene Charakteristiken des Quartiers definiert, bspw. bauliche Merkmale, demographische Faktoren, Straßen und Wege, aber auch die Erreichbarkeit durch Güterverkehr und öffentlichen Nahverkehr. Feldmann (2009) spezifiziert bspw. die Lage, Nutzungsart und Trägerschaft bei der Quartiersentwicklung als relevante Merkmale [14]. Zwar bildet die “hyper-vernetzte” Stadtlogistik einen ersten Ansatz zur Einbindung der Stadt in das PI, jedoch gewinnt das Quartier aufgrund seiner Überschaubarkeit an Bedeutung und damit auch die Notwendigkeit der Versorgung ansässiger Akteure und Anspruchsgruppen. Versorgungsströme müssen deshalb urbane Merkmale aufgreifen, um nachhaltige Transportkonzepte für den Liefer- und Güterverkehr im Quartier zu ermöglichen. Gleiches gilt für das PI, welches mit seiner Nachhaltigkeits-, Vernetzungs- sowie Standardisierungsanforderung auf Quartiersebene eingebunden werden muss. Die Berücksichtigung des Nachhaltigkeitsgedankens, die Vernetzung innerhalb des Quartiers und die Standardisierung von Strukturen und Abläufen, benötigt demnach einen generischen Gestaltungsrahmen, welcher die unterschiedlichen Gestaltungsanforderungen des PI auf das Quartier überträgt. Dieser Gestaltungsrahmen unterstützt die Entwicklung eines “hyper-vernetzten” Quartiers und soll im Nachfolgenden hergeleitet werden.

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