Kohlenstoff-Fußabdruck ist gleich, ob menschliche oder automatisierte Zustellung, zeigt neue Studie

Eine neue Studie hat festgestellt, dass der Kohlenstoff-Fußabdruck gleich ist, egal ob ein Mensch oder ein Roboter ein Paket zustellt. Die neuen Erkenntnisse geben neue Einblicke in die automatisierte Zustellung, die aufgrund der COVID-19-Pandemie, die zu einer Zunahme des Online-Shoppings geführt hat, stetig ansteigt.

Forscher an der University of Michigan haben zunächst die Umweltauswirkungen von fortschrittlichen Szenarien für die Zustellung von Paketen in Wohngebieten untersucht, die auf elektrischen und gasbetriebenen autonomen Fahrzeugen und zweibeinigen Robotern basieren, wobei die Waren von den Zustellzentren in die Nachbarschaften transportiert werden, bevor sie zur Haustür gelangen. Diese Auswirkungen wurden dann mit dem traditionellen Ansatz verglichen, bei dem Pakete von menschlichen Fahrern zugestellt werden.

Die Ergebnisse zeigten, dass Roboter und Automatisierung weniger als 20% des Fußabdrucks eines Pakets beitragen, aber die meisten Treibhausgasemissionen vom Fahrzeug stammen. Der Fußabdruck des Pakets hängt stark mit der Antriebstechnologie und dem Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zusammen, und der Wechsel zu elektrischen Fahrzeugen bei gleichzeitiger Reduzierung der Kohlenstoffintensität des verwendeten Stroms könnte den größten Einfluss auf die Reduzierung des Fußabdrucks bei der Paketzustellung haben.

Die Studie der Forscher konzentrierte sich auf eine Lebenszyklusanalyse von 12 suburbanen Zustellungsszenarien und berücksichtigte auch die Treibhausgasemissionen aus der Herstellung der Fahrzeuge und Roboter sowie ihrer Entsorgung.

Gregory Keoleian ist Professor für Nachhaltige Systeme an der U-M School for Environment and Sustainability sowie Professor für Bau- und Umwelttechnik.

“Wir haben festgestellt, dass der Energie- und Kohlenstoff-Fußabdruck dieser automatisierten Paketzustellung in suburbanen Gebieten ähnlich dem von konventionellen, von Menschen geführten Fahrzeugen ist. Die Vorteile einer besseren Kraftstoffeffizienz durch Fahrzeugautomatisierung wurden durch höhere Strombelastungen aufgrund der Automatisierungsanforderungen der Fahrzeuge aufgehoben”, sagte Keoleian.

“Für alle untersuchten Zustellungssysteme ist die Fahrzeugnutzungsphase der größte Beitrag zu den Treibhausgasemissionen, was die Notwendigkeit von kohlenstoffarmen Kraftstoffen für eine nachhaltige Paketzustellung unterstreicht. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Netze zu entkohlen, während elektrifizierte Fahrzeuge eingesetzt werden”, fügte er hinzu.

Auswirkungen von COVID-19 auf die Zustellung

Es gibt zwei treibende Faktoren hinter der aktuellen Zunahme der kontaktlosen Zustellung: E-Commerce und COVID-19. Aufgrund dieser Faktoren werden autonome Fahrzeuge und Roboter immer mehr in den Prozess einbezogen. Top-Unternehmen wie UPS und Waymo testen derzeit die autonome Zustellung, während Ford Motor (F ) Co. und Agiliti Robotics einen zweibeinigen, gehenden Roboter testen, der Pakete vom Fahrzeug zur Haustür liefern kann.

Laut Allied Market Research hat der Markt für die automatisierte Letztmeilen-Zustellung das Potenzial, bis 2030 auf 11,9 Milliarden US-Dollar zu wachsen. Letztmeilen-Zustellung bedeutet das letzte Teilstück der Zustellung eines Produkts von einem lokalen Verteilzentrum zum Kunden. Dies ist auch der kohlenstoffintensivste Punkt in der Lieferkette.

Aktuelle Studien haben darauf hingewiesen, dass automatisierte Letztmeilen-Lösungen die Zustellkosten in Städten um 10 bis 40% reduzieren könnten, es jedoch noch viele offene Fragen zu ihren Umweltauswirkungen gibt.

Die Studie des Teams

Das Team untersuchte drei Zustellungsszenarien und vier Fahrzeugplattformen sowie ihre Emissionen.

Die drei Zustellungsszenarien umfassten das konventionelle Szenario, bei dem ein Mensch das Fahrzeug die “letzte Meile” um die Nachbarschaft herum fährt, bevor das Paket zugestellt wird; das teilweise automatisierte Szenario, bei dem ein Mensch die letzte Meile fährt und ein Roboter die “letzten 50 Fuß” oder bis zur Haustür zurücklegt; und das vollautomatisierte Szenario, bei dem ein automatisches Fahrzeug die letzte Meile fährt und der Roboter das Paket zur Haustür liefert.

Die Forscher analysierten Verbrennungsmotoren und batterieelektrische Antriebe für jedes Szenario. Sie verwendeten zwei Fahrzeuggrößen. Ein Fahrzeug war ein 120-cubic-foot-Van, das andere ein 350-cubic-foot-Modell.

Der kleinste Kohlenstoff-Fußabdruck, 167 Gramm CO2 pro Paket, kam aus der konventionellen Zustellung mit dem kleineren, elektrischen Van. Der größte Fußabdruck kam aus dem teilweise automatisierten Szenario mit dem größeren, gasbetriebenen Van und dem zweibeinigen Roboter.

“Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass automatisierte Zustellungssysteme möglicherweise leicht höhere Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus haben könnten als konventionelle Zustellungssysteme für kleinere Fahrzeuge, es jedoch Möglichkeiten gibt, die Emissionen für größere Fahrzeuge zu reduzieren”, sagte Keoleian. “Im Vergleich zum konventionellen Szenario führt die vollständige Automatisierung zu ähnlichen Treibhausgasemissionen für den großen, gasbetriebenen Transporter, aber 10% höheren Emissionen für den kleineren, batterieelektrischen Van.”

Laut Keoleian kann es kein einziges automatisiertes Zustellungssystem für alle Szenarien geben, und andere Faktoren müssen nun untersucht werden, einschließlich Lebenszykluskosten, Sicherheit, visueller Auswirkung und sozialer Nachhaltigkeit.