Lieferung per Drohnen: So groß ist das Potenzial in der städtischen Logistik

Ob es um Lieferung von Paketen, Lebensmitteln, Impfstoffen und medizinischen Hilfsgütern, Ersatzteilen oder Militärausrüstung geht: Logistik- und Technologieunternehmen verzeichnen langsam, aber stetig Fortschritte bei der Nutzung von Drohnen als praktikable Möglichkeit der Paketlieferung. Während einige der großen Akteure wie Amazon oder DHL in Anbetracht ihres riesigen Geschäftsumfangs weiterhin nur Versuche durchführen, gibt es einige Erfolgsgeschichten, die über das Pilotstadium hinausgehen:

• Wing, eine auf Drohnenlieferungen spezialisierte Tochtergesellschaft von Alphabet, meldete für das Jahr 2021 mehr als 140.000 Kundenlieferungen, was einer Steigerung von 600 Prozent gegenüber dem Jahr 2020 entspricht.
• Die Drohnen von Matternet fliegen seit mehr als vier Jahren in Zusammenarbeit mit der Schweizerischen Post über Schweizer Städten, und zwar außerhalb der Sichtweite.
• Walmart hat sich im November 2021 mit Zipline zusammengetan, um einen On-Demand-Lieferservice für Gesundheits- und Verbrauchsartikel in der Nähe des Hauptsitzes in Arkansas zu starten.
• Der Drohnenlieferdienst Manna in Irland liefert Kaffee und Lebensmittel aus. Nach eigenen Angaben hat der Lieferdienst bereits 65.000 Lieferflüge absolviert und plant eine Expansion in Europa.

Es ist nicht verwunderlich, dass es kleinen, auf Drohnentechnologie spezialisierten Startups gelungen ist, sich durch die Entwicklung von Nischenfähigkeiten in der Lieferung in kleinerem Maßstab zu positionieren, während die größeren Akteure damit kämpfen, ihre Drohnen-Operationen im Rahmen der bestehenden technologischen und rechtlichen Beschränkungen zu skalieren.

Vorteile der Lieferung durch Drohnen

Drohnen bieten eine Reihe von Vorteilen, die sie zu einem attraktiven Kanal der Lieferung für Logistikunternehmen machen:

1. Geringere Betriebskosten: Der Betrieb von Drohnen ist relativ kostengünstig im Vergleich zu herkömmlichen Transportmitteln für die Zustellung auf der letzten Meile. Da sie batteriebetrieben sind, werden sie von Ölpreisschwankungen nicht beeinflusst. Und aufgrund des autonomen Charakters der Drohnenzustellung sind die Arbeitskosten wesentlich geringer.
2. Schnelle Lieferung: Drohnen können zu einer erheblichen Verkürzung der Lieferzeiten beitragen. Dies könnte vor allem bei Lebensmitteln, Medikamenten, Hilfsgütern und verderblichen Waren eine entscheidende Rolle spielen. Bei der Auslieferung von COVID-19-Impfstoffen hat UPS in Winston-Salem, North Carolina dies bereits erprobt. Bei der neuen Liefermethode wurden speziell für Drohnen entwickelte Kühlkettenverpackungen verwendet.
3. Sicher und umweltfreundlich: Mit speziellen Korridoren für Drohnen können sie sich als eine der sichersten Möglichkeiten für die Lieferung von Waren erweisen – und das auch noch praktisch emissionsfrei, was zu einer geringeren CO2-Bilanz der Logistikbranche führt. Außerdem verursachen sie im Vergleich zu Straßenfahrzeugen weniger Lärmbelästigung.
4. Betriebliche Effizienz: Drohnen können auf nahezu direktem Weg zum Lieferort fliegen, was zu schnelleren und zuverlässigeren Lieferungen führt. Dank der eingebauten GPS-Technologien verfügen Lieferdrohnen über bessere Navigationsfähigkeiten und eine höhere Erfolgsquote als Menschen.
5. Lieferung auf der letzten Meile: In Gebieten, die mit herkömmlichen Transportmitteln schlecht angebunden sind, hat die Zustellung per Drohne das Potenzial, die Logistik zu verändern, indem sie sie besser zugänglich macht und es den Unternehmen ermöglicht, ihren Lieferradius zu erweitern.

Nachteile und Risiken bei der Lieferung per Drohnen

Die Drohnenbranche befindet sich noch in der Entwicklung. So werden sich die zugrunde liegende Technologie, die Batterieleistung, die Speicherkapazität, die Größe der Nutzlast, die Verarbeitungskapazität und die Kosten voraussichtlich verbessern, wenn mehr Investitionen in diesen Bereich fließen. Mit diesen Hürden und Risiken muss sich die Branche auseinandersetzen, wenn sie die Lieferung per Drohnen zu einer serienreifen Option machen will:

• Hohe Investitionskosten: Drohnen erfordern erhebliche Kapitalinvestitionen für den Aufbau und Ausbau der Infrastruktur. Wenn sie sich durchsetzen, dürften die Größenvorteile dazu beitragen, diese Kosten zu senken.
• Energiebedarf: Es besteht immer das Risiko, dass die Stromversorgung knapp wird, was zu fehlgeschlagenen Lieferungen oder einer erfolglosen Rückkehr zur Basis führt. Je mehr Intelligenz in Drohnen für die Navigation oder die Datenkommunikation eingebaut wird, desto mehr werden die Bordbatterien beansprucht.
• Risiko eines Ausfalls: Die heute verfügbaren Drohnen sind im Vergleich zu herkömmlichen Methoden mit einem höheren Ausfallrisiko behaftet, was verständlich ist, wenn man bedenkt, dass sich die Technologie auf einem Entwicklungspfad befindet.
• Risiko für die Privatsphäre: Die Menschen werden Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes haben, da Drohnen GPS und Kameras nutzen, um Wohnungen zu finden und Pakete zuzustellen. Es gibt bereits zahlreiche Rechtsfälle im Zusammenhang mit Drohnen, die ohne Zustimmung in der Nähe von Privatgrundstücken geflogen sind.

Auswirkungen auf Luftverkehr und Tierwelt

• Zunehmender Luftverkehr: Die zunehmende Nutzung von Drohnen wird zu einer Überlastung des Luftraums und damit zu einem erhöhten Unfallrisiko führen. Dies erfordert die Entwicklung spezieller Drohnenkorridore, den Aufbau einer Infrastruktur für sichere Starts und Landungen und die Festlegung von Vorschriften für einen sicheren Betrieb.  Sicherheitsrisiko: Derzeit dürfen sich Drohnen in den meisten Fällen nicht außerhalb der Sichtweite des Piloten befinden. Für eine erfolgreiche Umsetzung von Drohnenlieferungen müssen Drohnen jedoch in der Lage sein, autonom und ohne Aufsicht zu fliegen. Dies bedeutet, dass die Drohnen eine Kollisionsvermeidungs- und Sicherheitsintelligenz benötigen. Ein solcher Standardrahmen muss für alle Arten von Drohnen eingeführt werden., andernfalls besteht ein hohes Risiko von beispielsweise Kollisionen oder dem Verlust von Waren.
• Auswirkungen auf die Tierwelt: Die Anwesenheit von Drohnen in geringer Höhe kann für Vögel gefährlich sein und auch die übrige Tierwelt stören. Es gibt bereits Fälle, in denen Vögel Drohnen angreifen, weil sie sie fälschlicherweise für eine Bedrohung oder eine Beute halten.

Was muss sich an der Regulierungsfront verändern?

Es liegt auf der Hand, dass der aktuelle Rechtsrahmen nicht in der Lage ist, den Drohnenbetrieb im derzeitigen Umfang zu unterstützen. Da Experten mit einem Wachstum der Branche rechnen, müssen die Regulierungsbehörden für die Luftfahrt, wie die EASA in der EU und die CAA im Vereinigten Königreich, neue Vorschriften für den Drohnenbetrieb erlassen oder bestehende erneuern.

In dem Maße, in dem sich die Technologie weiterentwickelt und Drohnen immer praktikabler werden, müssen auch die Vorschriften angepasst werden. Derzeit gibt es unterschiedliche Vorschriften von nationalen, regionalen und lokalen Behörden, die sich auf die Reichweite, das Gewicht, die Geschwindigkeit, die Flughöhe und die Flugstunden am Tag beziehen. Die Luftfahrtbehörden müssen ein gemeinsames und einheitliches Regelwerk sowie allgemeingültige Leitlinien verabschieden, die den Betreibern die nötige Flexibilität geben, um die Vorschriften durch qualitative und quantitative Methoden zu erfüllen.

Künftiges Regelwerk für die Lieferung per Drohnen

1. BVLOS-Drohnenflüge (Beyond-Visual-Line-of-Sight) erfordern in vielen Ländern zusätzliche Zertifizierungen und Genehmigungen durch die Luftfahrtbehörden, da ein erhebliches Risiko des Verlusts von Gütern, Unfällen und Verletzungen von Menschen besteht. Die Technologie und die Betriebssysteme sind noch nicht so ausgereift, dass die Aufsichtsbehörden BVLOS-Drohnenflüge im nicht segregierten Luftraum genehmigen können. Dies ist eine der größten Herausforderungen bei der Ausweitung von Drohnenanwendungen. Bevor Drohnen außerhalb der Sichtweite fliegen dürfen, müssen weitere Untersuchungen, technologische Fortschritte und branchenweite Standards festgelegt werden.
2. Es wird erwartet, dass eine globale, branchenweite Regelung die Fernidentifizierung von Drohnen vorschreibt, was bedeutet, dass Drohnen während ihres Fluges ein eindeutiges Identifikationssignal aussenden müssen.
3. Die Regulierungsbehörden müssen die Vorfahrtsregeln so ändern, dass Drohnen auch im unteren Luftraum fliegen dürfen.
4. Es müssen verschiedene Kategorien von Anforderungen an die Pilotenausbildung eingeführt werden, die für verschiedene Anwendungen und Anwendungsfälle geeignet sind, wie zum Beispiel Extended Visual Line of Sight (EVLOS) oder Beyond Visual Line of Sight (BVLOS).

Auswirkungen des Drohneneinsatz auf städtische Logistik-Ökosysteme

Vieles deutet darauf hin, dass Drohnen ein integraler Bestandteil künftiger Lieferketten und intelligenter Stadtinfrastrukturen sein werden. Die Vorteile, die Drohnen in einem städtischen Logistik-Ökosystem bieten, indem sie eine schnellere, effizientere, kostengünstigere und vor allem nachhaltige Lieferung ermöglichen, machen sie für die Logistikbranche äußerst attraktiv. Im Zuge des Mentalitätswandels vom E-Commerce zum Q-Commerce werden die Lieferungen auf der letzten Meile zum zentralen Diskussionspunkt, und Drohnen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Doch ebenso wie bei Elektroautos muss auch für Drohnen eine unterstützende Infrastruktur und branchenweite Vorschriften geschaffen werden, um sie zu einer praktikablen und nachhaltigen Option zu machen.

Exponentielles Wachstum des Marktes für Lieferdrohnen

Der Markt für Lieferdrohnen wächst bereits und wird auch weiterhin exponentiell wachsen, aber um erfolgreich zu sein, muss er sich in das Ökosystem der bestehenden Transportmöglichkeiten einfügen. Lokale Lebensmittellieferungen, E-Commerce, verderbliche Waren und Lieferung medizinischer Güter sind einige der vielversprechenden Bereiche, in denen ein deutlichen Aufschwung für Drohnenlieferungen zu erwarten ist. E-Commerce-Konzerne können beispielsweise ihr Liefernetz mit Hilfe von Drohnen auf ländliche, weniger bevölkerte Gebiete ausweiten, in denen die Nachfrage geringer ist und der Einsatz von Drohnen im Vergleich zu Lieferfahrzeugen finanziell sinnvoll ist.

In einem Wettlauf um Lieferungseffizienz und Wachstum wird die Zukunft der städtischen Logistik intermodal sein, eine optimale Mischung aus Schiene, Straße, See- und Luftverkehr, und Drohnen werden eine entscheidende Rolle dabei spielen, die Ziellinie zu überqueren. Cognizant unterstützt Unternehmen dabei, Technologie zu modernisieren, Prozesse neu zu denken und Erfahrungen zu transformieren, damit sie in einer sich schnell wandelnden Welt an der Spitze bleiben. (sg)

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