Übersicht des Simulationsmodells
Das Hauptziel des COMECON-Vorhabens besteht darin, für die vier genannten Varianten eines Lenkungsinstruments eine modelltheoretische Analyse durchzuführen, um belastbare Aussagen über die zukünftig möglichen Auswirkungen auf typische TDL-Unternehmen (insbesondere auf die Transportkosten) und die CO2e-Emissionen des Straßengüterverkehrs treffen zu können.
Dazu soll ein systemdynamisches Modell entwickelt werden, das den realen Untersuchungsbereich auf relevante Teilsysteme reduziert. Diese werden als eigenständige Teilmodelle abgebildet und sind über verschiedenartige Stoff-, Geld- und Informationsflüsse miteinander verbunden. Das konzeptionelle Gesamtmodell des Untersuchungsbereichs wird in der nachfolgenden Abbildung dargestellt. Darin wird das System des Straßengüterverkehrs abstrahiert, indem nur die drei beteiligten Akteursgruppen entlang der Wertschöpfungskette für Transportdienstleistungen (Kraftstofflieferanten, Transportdienstleister und Verlader) abgebildet werden.
Mit dem Teilmodell der Kraftstoffbereitstellungskette soll insbesondere die Absatzmenge einer Kraftstoffsorte im Straßengüterverkehr und der entsprechende Kraftstoffpreis bestimmt werden. Ein wesentlicher Einflussfaktor für den Kraftstofffluss ist die potentielle Nachfrage der Transportdienstleister, die sich im Einzelnen anhand des Fahrzeugbestands je Unternehmen, des durchschnittlichen Kraftstoffverbrauchs je Fahrzeug und der Gesamtfahrleistung je Fahrzeuge ergibt. Daneben wirkt sich die Preiselastizität der Nachfrage auf die Absatzmenge aus. Zwischen diesen Einflussfaktoren und den resultierenden Output-Größen der anderen Teilmodelle bestehen teilweise sogenannte Informationsrückkopplungen, die zu einer dynamischen Entwicklung des Systems über den Zeitverlauf führen können. An der Kraftstoffbereitstellungskette sind zudem die Teilmodelle der beiden Lenkungsinstrumente Steuer und Zertifikate über Informationsflüsse angeschlossen, um insbesondere den Kraftstoffpreis und die abgesetzte Kraftstoffmenge zu beeinflussen
Das Teilmodell Transportdienstleister wird im Vergleich zu den anderen Teilmodellen möglichst realitätsnah und detailliert entwickelt (Untersuchungsschwerpunkt). Dennoch soll aufgrund der großen Anzahl von Unternehmen im deutschen Straßengüterverkehr zunächst eine Zusammenfassung in homogene Unternehmensklassen erfolgen. Die Klassifikation orientiert sich überwiegend an den Strukturmerkmalen der Unternehmensstatistik des Bundesamtes für Güterverkehr, sofern die erforderlichen Daten verfügbar sind. Neben den Unternehmen werden auch die Nutzfahrzeuge des deutschen Straßengüterverkehrs in homogene Klassen eingeordnet. Die Klassifikation soll der Fahrzeugschichtung des Handbuchs Emissionsfaktoren für leichte und schwere Nutzfahrzeuge entsprechen, um somit diese umfangreiche Datenbasis nutzen zu können. Das Teilmodell Transportdienstleister enthält zusätzlich ein untergeordnetes physikbasiertes Kraftstoffverbrauchsmodell für ein einzelnes Nutzfahrzeug, das aufgrund seines Detaillierungsgrades und Umfangs als ein eigenständiges Simulationsmodell entwickelt wird. Damit wird ein durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch für eine Fahrzeugklasse innerhalb einer Unternehmensklasse berechnet. Eine Neuberechnung dieses Wertes erfolgt aufgrund der Umsetzung einer Reduktionsmaßnahme (z. B. rollwiderstandsarme Reifen, verbrauchssparendes Fahrverhalten), falls beispielsweise der Kraftstoffpreis steigt und sich die jeweilige Reduktionsmaßnahme wirtschaftlich lohnt. Der neue Wert für den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch wird anschließend in das übergeordnete Teilmodell Transportdienstleister übertragen.
Das Teilmodell Verlader bildet den Kunden der Transportdienstleistung ab. Darin wird die Nachfrage in Form von Transportaufträgen der verschiedenen Verladerbranchen in Deutschland auf Basis von verfügbaren Statistiken generiert. Die Schnittstelle zwischen Verlader und Transportdienstleister entspricht dem Markt für Transportdienstleistungen. In Abhängigkeit vom verfügbaren Angebot der TDL-Unternehmen als Transportkapazität wird die Ausführung der Transportaufträge durch einen kontinuierlichen Fluss einer Transportleistung dargestellt. Die Verladerbranchen werden analog zu den TDL-Unternehmen in möglichst homogene Unternehmensklassen eingeordnet, um den Modellierungsaufwand angemessen zu begrenzen. Die Reaktionen der Marktakteure sollen analog zum Kraftstoffmarkt über die Preiselastizitäten von Angebot und Nachfrage beschrieben werden. Zusätzlich wird die im Straßengüterverkehr gebräuchliche Preisgleitklausel zur Überwälzung von volatilen Kraftstoffkosten an den Verlader - der sogenannter Dieselfloater - bei der Berechnung der Transportpreise berücksichtigt.