Eine Geschäftsidee: Wie wäre es mit Hochspannungsleitungen als Trägersystem für einen Paketlieferdienst?

Vor kurzem hatte ich eine Idee, als ich entlang einer Autobahn eine Hochspannungsleitung sah. Hochspannungsleitungen ähneln Seilbahnen und sie verbinden quasi das ganze Land miteinander. Momentan wird dort nur Strom durchgeleitet. Aber es wäre kein allzu großer Aufwand, an den Masten weitere Seile aufzuspannen, um über diese keinen Strom fließen zu lassen, sondern Päckchen in kleinen Gondeln. Im folgenden möchte ich die Idee ausarbeiten und freue mich auf Meinungen dazu.

22.000 Kilometer Hochspannungsleitungen sind einiges...

Laut einem Artikel im Handelsblatt ist Deutschland übersäht mit Hochspannungsleitungen. Insgesamt gibt es 22.000 Kilometer davon, das meiste davon verläuft oberirdisch und die Leitungen sind mehr oder weniger alle miteinander verbunden. Überdies brauchen wir dank Merkels großem Energiesprung nach vorne zeitnah weitere 3.500 Kilometer an Leitungen, wie im Handelsblatt nachzulesen ist.

Im Vergleich dazu gibt es in Deutschland „nur“ gut 13.000 Kilometer Autobahn. Also gerade einmal etwas mehr als die Hälfte und es sind vor allem die Autobahnen, auf denen Sprinter und Co. mit Päckchen beladen von A nach B fahren und dabei sicherlich genug CO2 und NO-xe ausspucken.

Der andere Löwenteil der Päckchen, die wir uns täglich bei Amazon bestellen, fährt über einen Teil der 33.500 Kilometer Bahngleise zum Kunden. Das sind deutlich mehr Kilometer als wir über ein oberirdisches Hochspannungsstromnetz verfügen, aber die Bahn ist auch komplex, teuer und fährt überwiegend mit Atom- und Kohlestrom.

Viel einfacher und wesentlich kompatibler mit den Bemühungen zur Umstellung der deutschen Stromversorgung auf erneuerbare Quellen stelle ich mir ein System vor, bei dem das Leitungssystem für unseren Strom ergänzt wird mit zwei weiteren Kabeln, die keinen Strom tragen, dafür aber kleine Gondeln, in denen Päckchen und Pakete von A nach B gelangen oder umgekehrt.

Allzu viel mehr als das Aufspannen der zusätzlichen Kabel und den Aufbau von Distributionszentren an den Endstationen bräuchte es nicht, und wer weiß, vielleicht könnte man sogar die jetzigen stromführenden Kabel dazu verwenden. Das wäre noch günstiger.

Über die Klima- und Umweltfreundlichkeit braucht man sich dabei keine Sorgen machen, der Strom kann direkt aus der Leitung von nebenan genommen werden und in elektrischen Antrieb umgewandelt werden. Anstelle also beispielsweise Autobahnen mit Überleitungen zu versehen und die LKWs mit Stromabnehmern wäre die Gondellösung eine eindeutig bessere Alternative, da sie (fast) das selbe kann, aber wesentlich weniger Infrastruktur und Technik benötigt.

Als weiteren positiven Nebeneffekt würde es dazu die Autobahnen generell entlasten, was auch Autofahrer mit klassischem Verbrenner freuen würde, da sie seltener im Stau stehen würden. Auf den ersten Blick scheint die Idee also machbar und vorteilhaft zu sein.

Geschwindigkeit, Gewicht, Maße und und Preise

Wichtig ist natürlich die Vorteilhaftigkeit der Lieferdienstleistung an sich gegenüber den jetzigen Systemen. Dazu ist die Feststellung wichtig, dass eine Lieferung vom Fließband an die Haustüre per Gondel definitiv nicht funktionieren wird, das ist klar.

Die Pakete müssten zunächst in der Nähe von Häfen oder Produktionsstätten zur nächsten Hochspannungsleitung transportiert werden und dort in eine Gondel umgelagert werden. Dann aber könnten die Päckchen autonom von Hamburg beispielsweise ins Ruhrgebiet fahren, ohne dass jemand noch eingreifen müsste.

Im Ruhrgebiet dann wird das Päckchen wieder aus der Gondel genommen und per Lieferfahrzeug oder künftig per Drohne zur Käuferadresse gebracht.

Wichtig ist in diesem Konzept, A) wie schnell ein Päckchen durchschnittlich das Leitungsnetz durchlaufen kann und B) wie groß und C) schwer die Päckchen sein dürfen. Daraus ergibt sich das wichtige D) transportierbare Gesamtvolumen. Daneben benötigen wir auch E) den erwartbaren Stromverbrauch der Gondeln, sowie F) die Gondel- und G) Infrastrukturkosten, was den variablen und fixen Kosten eines solchen Systems entspricht.

A) Die Geschwindigkeit

Hinsichtlich der Geschwindigkeit kann man sich an bestehenden Seilbahnen orientieren. In einem Forum für Bergbahnen heißt es, dass Gondeln bis zu 45 km/h schnell sein können. Das wirkt auf mich etwas viel. Allerdings wäre das bei einem autonom fahrenden Gondelsystem durchaus vorstellbar, so eine Geschwindigkeit oder noch schneller zu fahren, da im Zweifel nur ein paar Pakete Schaden nähmen.

Muss nun ein Paket den Weg von Hamburg ins Ruhrgebiet durch hallb Deutschland antreten, dann sind dies über das bestehende Hochspannungsnetz ungefähr 300 Kilometer. Mit einer Geschwindigkeit von 45 km/h wäre das Paket in der Gondel also 6:40 Stunden unterwegs. Zum Vergleich, mit dem Auto dauert die Fahrt vier Stunden und mit der Bahn sind es 3:30 Stunden. Die Gondellösung wäre damit nachteiliger, aber es geht hier um die Preisleistung und vielleicht liegt der Preis wesentlich unter jenen der beiden Alternativen.

B) Mögliche Maße

Bei den Maßen sind die Abstände wichtig zwischen der Leitung und dem Mast, sowie der Leitung und dem, was sonst noch in der Nähe ist. Ein Nebenfaktor ist dabei auch der Wind, der Querschnitt sollte nicht zu groß sein, da die Gondeln bei Starkwind merklich an der Leitung zerren könnten.

Die aktuellen Maße für Pakete und Päcken bei der DHL beginnen bei der Größe einer Schuhschachtel und enden bei knapp einem halben Kubikmeter. Während das gößte Maß 120x60x60cm durchaus vorstellbar ist als Maximalmaß für den Transport in der Gondel (diese wären dann in etwa so groß wie ein Autodachkoffer für Ski) wäre die zweite Frage, ob auch das aktuelle Maximalgewicht für DHL Pakete möglich wäre.

C) Das Maximalgewicht

Im Hinblick auf das transportierbare Maximalgewicht kommt es auf die Gesamtmenge an Päckchen plus dem Gondelgewicht an, die gleichzeitig zwischen zwei Strommasten (Abstand ca. 200-300m) hängen.

Die Gondel selbst würde wohl nicht mehr wiegen als ein gängiger Elektroscooter, die bis zu 15kg auf die Waage bringen. Bei der DHL darf ein 120x60x60 Paket maximal 31,5kg schwer sein. Ich denke, dass auch eine Gondel so viel transportieren könnte. Das Gesamtgewicht pro Gondel würde damit an die 50kg herankommen.

Nimmt man nun an, dass zwischen den Gondeln 5m Abstand ist, dann passen zwischen zwei Masten mit größtmöglichem Abstand 60 Gondeln, die ein Gesamtgewicht von bis zu 6.000kg für beide Richtungen aufweisen. Diese gut sechs Tonnen sind zwar viel, allerdings ist dieses dieses Zusatzgewicht fast vernachlässigbar, wenn man es in Relation setzt zum Gewicht der stromführenden Aluminum- oder Stahlseile. Diese wiegen pro Stück weit über 20.000kg, also dem Mehrfachen dessen, was mit den Gondeln (plus den beiden Trägerseilen) noch hinzu käme.

D) Das transportierbare Gesamtvolumen

Den größten Teil des Transportvolumens würde zwischen den wichtigsten Häfen (Hamburg, Rotterdam, Bremen) und den Metropolregionen des Landes ablaufen. Es hilft dabei nicht wirklich, wenn man zwischen Chemnitz und Meißen viel freies Leitungsnetz hat, da dort vermutlich nicht allzu viel Volumen durchgeht. Der Flaschenhals ist eindeutig an anderen Orten und Strecken und das heißt, es kommt für das effektiv erreichbare Gesamtvolumen darauf an, wo genau die Gondeln hingeschickt werden. Als Beispiel möchte ich daher nur die Strecke von Hamburg ins Ruhrgebiet kurz überschlagen.

Die beiden Zentren sind über mehrere Hochspannungsleitungen miteinander verbunden, von denen die kürzeste in etwa 300 Kilometer lang ist. Kann man nun pro 5m eine Gondel verschicken, dann wird es möglich, aufs Mal 60.000 Gondeln auf der Leitung laufen zu lassen. Bei einer Geschwindigkeit von 45km/h wiederum kämen bei voller Kapazitätsauslastung pro Stunde mindestens 9.000 Pakete am Zielort an, nachdem sie vor weniger als sieben Stunden in Hamburg in die Maschine gefüttert wurden.

Es wäre das Äquivalent von über 200 Kastenwägen oder Schiffscontainern – wohlgemerkt pro Stunde.

E) Der Stromverbrauch der Gondeln

Als Vergleichsmaß für den Strombedarf einer Gondel möchte ich die Angaben für Tesla Autos verwenden, da auch die Gondeln mit Elektromotoren ausgerüstet wären. In etwa 20-22 KWh pro 100 Kilometer benötigen Teslas, wobei sie zwischen 2 und 2,5 Tonnen wiegen. Pro Kilogramm Fahrzeuggewicht und Kilometer erreichen die Fahrzeuge damit einen Wert von etwa 0,09 Watt.

Das ist nicht gerade viel. Basierend auf diesen Werten benötigt benötigt eine Gondel von 50kg pro Kilometer also 4,5 Watt an Strom, was sich auf die 300km lange Strecke zwischen Hamburg und dem Ruhrgebiet auf 1,35 KWh summiert.

Das ist immer noch sehr wenig. Dazu kommt, dass die Gondeln aerodynamischer sein können als ein PKW und mit konstanter, relativ niedriger Geschwindigkeit fahren. Ein weiteres merkliches Plus ist die Nähe zur Steckdose, da die Gondel quasi darauf entlang fährt, was die Leitungsverluste minimiert. Effektiv könnte der Wert also noch darunter liegen.

Unterm Strich bedeutet dies, dass selbst wenn für den Betrieb des Systems der Ökotarif fällig würde, dann wäre eine Gondelfahrt durch halb Deutschland noch immer für weit weniger als einen Euro an Strom zu haben. Realistisch wären es vielleicht 10 Cent pro Fahrt.

F) Die Kosten pro Gondel

Bei den Kosten pro Gondel bietet sich ebenfalls der Vergleich mit Elekroscootern an. Diese sind auf ein Gewicht von bis zu 100kg ausgelegt, während sie bis zu 25 km/h schnell fahren. Während die Geschwindigkeit einer Gondel darüber läge, so wäre das Gewicht nur ein Drittel eines Scooters. Die benötigte Motorleistung ist daher in etwa die selbe.

Anstelle eines Akkus, den ein Scooter benötigt, ist bei der Gondel eine geschlossene Transportkapsel notwendig, die gegen Regen und extreme Temperaturen isoliert ist. Aufgrund der Nähe zu den Stromkabeln braucht es zudem eine Abschirmung vor den elektromagnetischen Feldern (man denke nur, die Gondel transportiert einen Laptop). Der Faradaysche Käfig aber wurde bereits erfunden und ist nicht allzu teuer.

Pro Gondel vermute ich würden nicht mehr als 300 Euro anfallen. Aufgrund der Ferne zu Schlaglöchern und unachtsamen Menschen halte ich dazu auch eine lange Verwendungsdauer pro Gondel (5+Jahre) für realistisch.

G) Die Infrastrukturkosten

Bislang stehen für das System nur die Masten. Alles andere müsste hinzugebaut werden, also für beide Fahrtrichtungen bräuchte es eine Leitung, man müsste fehlende Verbindungsstücke hinzubauen (in der Nähe von Transformatorstationen) und an den Enden bräuchte es Distributionszentren, um die Gondeln zu füllen und zu entladen.

Laut dieser Tabelle kostet eine sog. Umseilung bei Hochspannungsleitungen - also das Anbringen eines neuen Kabels für die Gondeln - etwa 200.000 Euro, während der Neubau eines Kilometers Hochspannungsleitung ungefähr 1,5 Mio Euro teuer ist.

Geht man davon aus, dass für 75% der Gondelstrecken nur eine Umrüstung vorgenommen werden muss und für den Rest ein Neubau notwendig wird, dann kostet ein Kilometer Gondeltrasse im Schnitt runde 800.000 Euro.

Beim Aufbau der Strecke Hamburg-Ruhrgebiet müsste man daher mit etwa 240 Mio. Euro rechnen. Die dafür notwendigen 120.000 Gondeln für die volle Kapazitätsauslastung würden etwa 40 Mio. Euro kosten. Und die übrigen relevanten Kosten wie die Einrichtung der fünf Endpunkte (1x Hamburg und 4x Ruhrgebiet) würden die Investition noch einmal um 20 Mio. Euro ansteigen lassen. Inklusive 33% Puffer läge die Gesamtinvestition damit bei 400 Mio. Euro.

Preise und Gewinne einer Gondelfahrt

Die Gewinnrechnung möchte ich anhand des bereits ausgeführten Beispiels Hamburg-Ruhrgebiet weiterführen. Pro Gondelfahrt fallen auf der Strecke 10 Cent an Stromkosten an. Dazu muss die Gondel abbezahlt werden, was pro Fahrt weitere 10 Cent kostet. Schließlich kommt noch das Be- und Entladen der Gondel hinzu, das je eine halbe Minute dauert und bei einem 12 Euro Stundenlohn 20 Cent kostet.

Die direkten Kosten einer Fahrt liegen somit bei 40 Cent.

Lässt sich das System nun pro Strecke zu 75% auslasten, dann liegt das Transportvolumen bei 324.000 Gondeln pro Tag oder 118 Mio. Gondeln pro Jahr. Auf die Investitionssumme gerechnet wären dies 3,39 Euro pro Gondelfahrt, wobei dies einer Verzinsung des Kapitals von 100% entspräche. Legt man dagegen eine realistisch hohe Verzinsung von 20% an, dann beträgt der anteilige Gondelfahrtpreis an den Investitionskosten 68 Cent.

Inklusive der 40 Cent Fahrtkosten ergibt sich unterm Strich ein effektiver Kostenpreis von netto 1,08 Euro. Mit Mehrwertsteuer wären es 1,29 Euro, allerdings handelt es sich bei dem Geschäftsmodell eher um eine Dienstleistung für andere Logistikunternehmen und weniger eine zur Belieferung von Endkunden. Relevant ist daher nur der Nettopreis von 1,08 Euro.

Geht man nur von einer 50% Auslastung aus, dann steigt der Break-Even auf ungefähr 1,47 Euro.

Im Vergleich kostet die selbe Strecke mit einem vollen Kastenwagen (45 Pakete; 30 Liter Diesel a 1,10 Euro; 3h x 12 Euro für den Fahrer; 20 Euro Abschreibung) mindestens 89 Euro, oder pro Paket 1,98 Euro. Der Kostenvorteil der Gondellösung ist also überaus deutlich und das selbst mit einer relativ geringen Auslastung (50% Auslastung → 26% billiger; 75% Auslastung→ 45% billiger).

Abschließende Gedanken

Angesichts der aktuellen Transportpreise für den Endkunden von deutlich über 3 Euro für kleine Päckchen und von über 15 Euro für große Pakete könnte sich die Lösung über Transportgondeln als eine sehr vorteilhafte Lösung für die Logistik zwischen Metropolregionen erweisen.

Dies nicht nur in Deutschland, sondern eigentlich überall, wo es gilt, große Zentren logistisch miteinander zu verbinden. Vor allem in den großen Schwellenländern wie China (1 Mio. Kilometer Hochspannungsnetze) könnte sich ein großer und profitabler Markt auftun, da deren Straßen- und Bahnnetze chronisch überfordert sind mit der rapiden Zunahme der Transportlogistik. Aber auch für bestehende dicht besiedelte Industrieländer wie Großbritannien könnte sich ein solches Gondelsystem als vorteilhaft erweisen.

Vor allem aber in Deutschland könnten Gondeln eine positive Rolle spielen, etwa im Zusammenhang mit den (über-)ambitionierten Plänen zur regenerativen Stromversorgung. Denn die Gondeln benötigen keine Batterien oder umfassende Anlagen zur Stromversorgung, da sie den Strom direkt von der Quelle beziehen können. Sie wären damit ein billiger Ersatz für teure und unzuverlässige Elektroautos, die aufgrund der gesetzlichen Lage künftig sehr viel öfters zum Transport eingesetzt werden müssen.

Hinzu kommt, dass sich die Geschwindigkeit der Gondeln an den Momentanpreis des Stromes anpassen könnte, so dass wenn es stark windet oder die Sonne überall scheint, der Überschuss direkt in logistische Bewegung umgewandelt würde. Dieser Überschußstrom müsste in diesem Fall nicht mehr teuer verkauft werden, sondern es würde damit jenes gemacht, was in den Köpfen der Energiewendemacher bereits heute damit getan werden sollte.

Insgesamt habe ich den Eindruck, dass sich das Gondelkonzept als überaus profitabel erweisen könnte bei der Verbindung der elf Metropolregionen Deutschlands unter Verwendung etwa der Hälfte aller Hochspannungsleitungen. Damit, schätze ich, könnte ein mittlerer zweistelliger Prozentsatz des gesamten Transportvolumens von den Straßen geholt werden, zumal schon heute im Jahr über 3,5 Milliarden Pakete verschickt werden und der Markt weiter stark wächst.

Die hier vorgeschlagene Nebenverwendung für Hochspannungsnetze als Trägersystem für einen Lieferdienst per Gondel, er würde die Umwelt entlasten und er käme den deutschen Konsumenten und auch Autofahrern zugute. Nebenbei wäre das ganze hochprofitabel und könnte womöglich sogar zu einer Querfinanzierung der noch benötigten Stromtrassen führen, falls diese oberirdisch verlegt werden. Sollten keine prinzipiellen physikalischen oder ingenieurstechnischen Einwände bestehen, dann könnten Gondeln eine bedeutende Rolle in der Zukunft der wirtschaftlichen Entwicklung spielen.

So, das wars von meiner phantasievoll-ökonomischen Seite. Jetzt brauchts noch Ingenieure und Physiker, die mir mitteilen, warum es eine dumme, weil nicht umsetzbare Idee ist.