Der vorliegende Bericht befasst sich mit einem speziellen Aspekt der Entscheidungstheorie, d.h. der Wahl einer bestimmten Strategie der Konkurrenz oder Kooperation mit einem eigentlichen Konkurrent. Hierbei ist das oberste Ziel des Akteurs eine Maximierung seiner eigenen Wettbewerbsfähigkeit. In der Fachliteratur ist diese Problemstellung als „Negotiator’s Dilemma“ bekannt. Für den speziellen Fall zweier Verkehrsinfrastrukturen wird im Verlauf des Artikels ein theoretisches Modell entwickelt und die Vorgehensweise am Beispiel zweier eigentlich konkurrierender Häfen (Triest und Koper) kalibriert. Die erste Entwicklungsstufe der gewählten Vorgehensweise ist abgeschlossen und konnte bereits erste Ergebnisse liefern. In den folgenden Entwicklungsschritten gilt es nun, das Modell weiter zu verbessern und zu kalibrieren.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

1 Einführung

Im Bereich der Verkehrswirtschaft spielt die Wettbewerbsfähigkeit bei der Entwicklung der Infrastruktur eine entscheidende Rolle. Nicht zuletzt lassen sich aus der dem Grad der Wettbewerbsfähigkeit und der potenziellen Nachfrage auch die möglichen Entwicklungsrichtungen des Systems ableiten.

Es ist offensichtlich, dass in diesem Zusammenhang viele Faktoren eine wichtige Rolle spielen: einige von ihnen sind systemimmanent (interne Faktoren), andere wiederum erfordern einen Vergleich mit ähnlichen Systemen. Sie haben daher eine überwiegend relationale Bedeutung (Bezugsfaktoren).

Die vorliegende Studie betrachtet solche Bezugsfaktoren. Es wird versucht zu bestimmen, welche Strategie ein Infrastruktursystem verfolgen sollte, um am Ende seine eigene Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen: im vorliegenden Fall wird die Wahl zwischen zwei eigentlich entgegengesetzten Strategien, die im Folgenden als „Zusammenarbeit“ (oder „Kooperation“) bzw. Konkurrenz bezeichnet werden, untersucht und deren jeweiliger Nutzen quantifiziert.

Es sind zwei beliebige Infrastruktursysteme 1 und 2 gegeben, von denen angenommen wird, dass die Begründung nicht an Allgemeingültigkeit verliert, wenn diese konkret beispielsweise als zwei Häfen, zwei Umschlagterminals oder zwei Typen von Güterverkehrszentren definiert sind. Es geht darum, diejenigen Bedingungen zu verstehen, innerhalb derer sich für diese Infrastruktursysteme wirtschaftliche Vorteile aus ihrer Zusammenarbeit bzw. ihrer Konkurrenz ergeben. Dieses Modell kann innerhalb Verkehrstechnik, im beschriebenen Verhältnis zwischen "Kooperation" und "Konkurrenz" neu definiert werden, analog zur Räuber-Beute-Beziehung von Lotka und Volterra aus der Biologie.

Unter Konkurrenz wird auf einem freien Markt derjenige Grundzustand verstanden, in dem beide Systeme nicht miteinander kooperieren: ein gegebenes System ist dabei per definitionem ein Konkurrent für ein zweites System, da ersteres die Umsätze des zweiten Systems beeinflusst. Unter Zusammenarbeit wird hier und im Folgenden eine echte Form des Zusammenschlusses mit dem Ziel, die Gewinne auf beiden Seiten zu erhöhen, verstanden.

Aus konzeptioneller Sicht stellt die Spieltheorie und hierin insbesondere das "Negotiator's Dilemma" ("Verhandlungsdilemma") den Ausgangspunkt dieser Annahmen dar. Ihr schematischer Ablauf kann wie folgt beschrieben werden:

Tabelle 1: Schematisierung des "Negotiator's Dilemma"

Tabelle 1 veranschaulicht, dass beiden Strukturen in der freien Marktwirtschaft insgesamt drei Möglichkeiten einer Verhaltensstrategie, aus deren Umsetzung sich für sie ein Vorteil generieren lässt, offenstehen. Für beide Akteure werden dabei neben perfekter Rationalität in den Entscheidungen die folgenden Hypothesen angenommen:

- Keine Kooperation zwischen 1 und 2 (NEIN);

- Von 1 und 2 kooperiert nur ein Akteur während der andere konkurrenziert (In diesem Fall hat nur derjenige den Vorteil, der nicht kooperiert. Dieser Zustand ist jedoch sehr instabil und auch der kooperierende Akteur würde seinerseits schnell wieder zum Konkurrenten (JA/NEIN; NEIN/JA);

- Kooperation zwischen 1 und 2 (JA);

Ausgehend von diesem konzeptionellen Schema wird im folgenden Abschnitt ein Modell entwickelt, das diese Situationen numerisch zu vergleichen in der Lage ist.

Die Wissenschaft hat den Vergleichs zwischen Konkurrenz und Kooperation bereits für verschiedene Bereiche der Politik (SNIDAL 1985, [10]), für Unternehmen (ROCCO und SGOBBI 2000, [9]), Biologie (ZHANG 2003, [11]) oder Forschung und Entwicklung (FuE) und Sozialwissenschaften (LAMBERTINI und CELLINI 2007, [6]) untersucht. Im Verkehrsbereich hat sich eine Forschungsrichtung vor allem auf die Analyse eines bestimmten Markttypus (Oligopol, DING und SHI 2009, [3]; Duopol, MAI und PENG 1999, [7]) konzentriert. Andere Studien setzen zwar ebenfalls sich mit der Frage der Konkurrenz auseinander; jedoch werden hierbei als Problemstellung beispielsweise Investitionen in zwei benachbarten Regionen (FUKUYAMA, [4]), oder der Mindestabstand für eine gegenseitige Beeinflussung zweier Flughäfen (PAVLYUK 2010, [8]) untersucht. Gegenstand anderer, weitaus spezifischere Untersuchungen, ist die Analyse eines einzelnen Verkehrsmittels, beispielsweise der Wettbewerb auf dem Luftverkehrs (ADLER 2001, [1]) bzw. dem Schienenverkehrsmarkt (HSU ET AL. 2009, [5]).

Die vorliegende Untersuchung ist in diese letztgenannte Forschungsrichtung einzuordnen. Jedoch ist ihr weitaus geringerer Spezialisierungsgrad zu beachten um sie für den gesamten Bereich der Verkehrswirtschaft einsetzbar zu machen.

2 Entwicklung des Modells “Kooperation” vs. „Konkurrenz” im Verkehr

In diesem Abschnitt wird ein für den Verkehrsbereich gültiges Modell erarbeitet das geeignet ist, die im "Negotiator's Dilemma" definierten Annahmen quantitativ zu überprüfen und damit eindeutig zu bestimmen, ob Kooperation oder aber Konkurrenz für ein Verkehrssystem die günstigere Handlungsalternative darstellt.

Es wird angenommen, dass die Entfernung zwischen diesen Systemen beiden das gleiche Einzugsgebiet gewährleistet. Damit wird sichergestellt, dass die Entscheidung der Kunden für die eine oder andere Infrastruktur rein auf den Marktkräften basiert und nicht mit der Lage der Infrastruktur in Zusammenhang steht. Wie bereits erwähnt, wird darüber hinaus angenommen, dass die Betriebe dem Gesetz der vollkommenen Rationalität folgen und Gewinnmaximierung zum obersten Ziel haben. Der Vorteil kann als wirtschaftlicher Wert
ausgedrückt werden: es geht also prinzipiell darum, nachzuvollziehen, ob den beiden Infrastruktursystemen 1 und 2 aus der Zusammenarbeit ein wirtschaftlicher Vorteil entsteht.

Ein derartiger Parameter zur Beschreibung der spezifischen Situationen Kooperation und Konkurrenz kann somit als die Differenz zwischen Erlös und Aufwendungen nach dem folgenden System von Ungleichungen definiert werden:

Formel (1) siehe PDF.

Dabei stehen Rkp und Ckp für die Erträge und die sich aus der Zusammenarbeit ergebenden Aufwendungen, während Rkn und Ckn die aus dem Wettbewerb entstehenden Erlöse und Kosten beschreiben.

Die Indizes 1 und 2 stehen für die beiden Infrastruktursysteme.

In einer üblichen Infrastruktur sind sowohl Personen wie auch Güterverkehr zu berücksichtigen, sie nehmen jeweils verschiedenen Werte und Parameter an. In beiden Fällen ist der Lösungsweg bis zur Bestimmung der Ergebnisse aber identisch (es muss lediglich Parameter α, wie in Abschnitt 3 definiert, geändert werden). Das entwickelte Modell ist daher geeignet, sowohl für den Güter wie auch für den Personenverkehr gültige Aussagen zu treffen.

Betrachtet man Einnahmen und Kosten entsprechend der Verkehrsnachfrage der, kann (1) wie folgt beschrieben werden:

Formel (2) siehe PDF.

wobei

Formel (2) bis (5) siehe PDF.

Die Gewinne sind wie folgt definiert:

Formel (6) siehe PDF.

Anders ausgedrückt ergeben in einem gegebenen System i im Zustand k (Kooperation oder Konkurrenz) die Einnahmen (rki) abzüglich der Kosten (cki) den Gewinn (gki). Unter Wahrung der Allgemeingültigkeit können wir den Gewinn des Systems i unter beiden Voraussetzungen vergleichen. Sei:

Formel (7) siehe PDF.

Der Zustand k ist daher verglichen mit h zu bevorzugen. Ist k = kp, ziehen sowohl System 1 wie auch System 2 aus ihrer Kooperation einen Vorteil. Diese Bedingung soll im weiteren Verlauf der Arbeit auf ihren Wahrheitsgehalt hin überprüft werden.

Somit lassen sich die beiden Werte durch den Koeffizienten βh mittels folgender Formel aufeinander beziehen:

Formel (8) siehe PDF.

Dies kann bezogen auf gki folgendermaßen umgeschrieben werden:

Formel (9) siehe PDF.

Unter der Annahme der Hinzunahme eines zweiten Infrastruktursystems, wobei in unserem Fall gkj den Gewinn aus einer Kooperation ghj den Gewinn aus einer Konkurrenzsituation beschreibt, entstehen die folgenden Parameter:

Formel siehe PDF.

Dabei beschreiben die ersten beiden Termini den Gewinn g im Falle von Konkurrenz bzw. Kooperation von System 1, und die beiden letzteren den Gewinn g im Falle von Konkurrenz bzw. Kooperation von Systems 2.

Wie bereits in (9) beschrieben können gkn1 und gkn2 auch jeweils als βkn1 ∙ gkp1 und βkn2 ∙ gkp2 formuliert werden. Demnach lässt sich (2) auch folgendermaßen beschreiben:

Formel (10)  bis (13) siehe PDF.

Das unter (13) formulierte System der Ungleichheiten stellt somit das Modell zur Quantifizierung des Vorteils einer Kooperation zweier Infrastruktursysteme dar.

3 Berechnung des Koeffizienten α

Der Parameter α dient, wie erwähnt, als Koeffizient für die gestiegene Nachfrage im Falle einer Kooperation gegenüber der Konkurrenzsituation. Um ihn zu bestimmen ist Vergleich mit anderen externen Infrastruktursystemen notwendig, um davon die Nachfrage subtrahieren zu können.

Im Falle einer Konkurrenzsituation bleibt die Nachfrage bei beiden Systemen daher konstant und bekannt. Das heißt, α nimmt dann sowohl für System 1 wie auch für System 2 den Wert 1 an. Im Falle einer Kooperation jedoch wird angenommen, dass α Werte >1 annimmt.

Je nachdem, ob man Güter oder Personenverkehr untersucht, werden andere Parameter verwendet. Nachfolgend wird die Methodik für die Berechnung von α für den Güterverkehr vorgestellt. Kapitel 3.2 erläutert die Vorgehensweise für den Personenverkehr.

3.1 Berechnung des Koeffizienten α für den Güterverkehr

Bezugnehmend auf die Theorie der Verkehrsdienstleistungsnachfrage (siehe z.B. CAPPELLI ET AL. 2009 [2]), kann der Wert von α rational mittels zweier Faktoren bestimmt werden:

- E ist die Anzahl der Container, die infolge geringerer Transportkosten von System 3 in das System 1+2 verlagert werden;

- V ist die Anzahl der Container, die infolge geringerer Transportdauer von System 3 in das System 1+2 verlagert werden;

Anders gesagt kann infolge der Kooperation und der positive Auswirkungen auf diese Parameter Kunden eines dritten Systems infolge einer bisher noch nicht befriedigte Nachfrage und der geschaffenen Synergie von den beiden ersten Systemen angezogen werden. Ist dies nicht der Fall, bleibt die Nachfrage auf dem für den Konkurrenzfall definierten Wert (α=1).

Es wird angenommen, dass ein Akteur die Kombination der Parameter E und V zur Bestimmung der Nützlichkeit wählt und auf dieser Basis seine Entscheidung für das geeignete System trifft. Entweder bleibt der Nutzer dabei vollständig dem externen System treu oder er wechselt vollständig zum System der beiden kooperierenden Infrastrukturen. Der Einfachheit halber wird außerdem angenommen, dass dass alle Akteure vollkommen rational handeln und über alle Handlungsalternativen vollständig informiert sind. Unter diesen Bedingungen hat eine gleiche Wahl die gleiche Nutzenmaximierung zum Ziel. Wenn also das System 1+2 günstiger ist als System 3, dann vereinigen 1+2 die gesamte in Frage kommende Nachfrage auf sich.

Formal wird der Koeffizient für den Güterverkehr wie folgt ermittelt:

Formel (14) siehe PDF.

wobei E und V, wie bereits oben erwähnt, die Anzahl der Container beschreiben, die vom System 3 aufgrund von Kosten und Zeitgründen auf die kooperierenden Systeme 1+2 übergehen.

3.1.1 Berechnung von E und V

Der Wert der genannten Parameter E und V ergibt sich aus der Anzahl der von anderen Infrastruktursystemen stammenden Container (ε und v als Benchmark für Kosten oder Zeit) multipliziert mit der Funktion f. f ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen den profitabelsten der beiden kooperierenden Systeme und dem externen System.

Die Funktion f ist im Prinzip ein Kronecker-Delta, welches wie folgt formuliert werden kann:

Formel (15) siehe PDF.

Formel (16) siehe PDF.

Es wird dabei argumentiert, dass Kunden, deren Entscheidung auf einem der beiden Parameter basiert (beispielsweise Transportkosten), zwei Möglichkeiten offenstehen: entweder sind die Kosten für die Nutzung des Systems 1+2 höher als die entsprechenden Kosten für die Nutzung von System 3, oder sie sind geringer.

Im ersten Fall haben Kunden, deren Entscheidung rein auf den Transportkosten basiert, kein Interesse an der Nutzung einer anderen Infrastruktur (E = 0•ε). Im zweiten Fall interessiert es jedoch sehr wohl welches Infrastruktursystem benutzt wird (E= 1•ε).

Als Formel ausgedrückt erhält man:

Formel (17) bis (22) siehe PDF.

3.2 Bestimmung der für die Berechnung von E und V maßgeblichen Faktoren

Ausgehend vom Wert der im vorherigen Abschnitt vorgestellten Faktoren E und V lässt sich eine Formel zur Beschreibung des Problems ableiten. Damit kann das Zustandekommen der unterschiedlichen Werte bestimmt werden und daraus um möglicherweise interessante Kooperationen zwischen zwei Häfen zu identifizieren.

Auf der Grundlage der Verkehrsflüsse und einer Reihe von Kapazitätsengpässen lassen sich also für einige Makro-Werte, die ihrerseits verschiedene Aktivitätsbereiche der Häfen berücksichtigen, die jeweiligen Veränderungen der Kosten und Erlöse erklären.

Vor der Interpretation der verschiedenen Werte werden nachfolgend verwendete Begriffe zu definieren:

Ströme beschreiben die Verkehrsnachfrage von einem bestimmten Quellort (auf dem Landweg), zu einem bestimmten Zielort (auf dem Seeweg) und umgekehrt. Daher sind mit jedem Verkehrsstrom ein Teil des Transportweges auf dem Land und ein anderer über Wasser verbunden. Je höher die Anzahl der Verkehrsströme, desto höher ist gleichzeitig auch die Attraktivität des Hafens.

Kapazität ist ein gegebener und festgeschriebener Wert für jeden Betrieb/Betreiber. Sie beschränkt das Umschlagvolumen innerhalb eines Hafens oder auch die Versorgung von Außen. Eine höhere betriebliche Effizienz ermöglicht eine Steigerung der effektiven Kapazität.

Kosten: Es werden fixe und variable Kosten für die verschiedenen Akteure betrachtet. Die Kosten können, gekoppelt an das Sättigungsniveau und den Leistungsbedarf, deutlich steigen.

Umsatz: Die Umsätze hängen von den Warenströmen und dem Preisniveau ab. Diese hängen ihrerseits von Kosten und Gewinnen ab, welche der Betreiber zu erreichen beabsichtigt.

Attraktivität drückt den Nutzen für den Spediteur aus, eine Sendung über einen bestimmten Hafen (und damit auch Hinterlandverkehr) verkehren zu lassen. Sie ist eine Funktion aus Kosten, der Verkehrsqualität (Transportdauer, Zuverlässigkeit) und zu einem geringeren Grad auch dem Images des Hafens oder der Kenntnis des Hafens durch den Spediteur.

Nachfolgend werden die Hafensysteme anhand von vier Makrofaktoren untersucht: Bahn (B) Straße (S), Hafenanlagen (H) und Meer (M).

3.2.1 Stückkosten und Kapazität (F1)

Es wird angenommen, dass Kosten für Schiene bis zur vollständigen Auslastung der Strecken gleich bleiben und danach keine Güter mehr auf der Schiene transportiert werden (Kosten gehen gegen unendlich). Mit steigender Frequenz könnte jedoch eine (leichte) Abnahme der Stückkosten infolge einfacherer der Planung und einem effektiverem Fahrzeugeinsatz auf bestimmten Abschnitten eintreten. Daher ist der mögliche Unterschied im Falle einer Kooperation vollständig auf den Zuwachs der Verkehrsströme zurückzuführen.

Formel (23) siehe PDF.

wobei
Pt = Einheitspreis für einen kompletten Zug
ξ = Parameter zur Beschreibung der Kostenreduzierung infolge Skaleneffekten Ftj = Schienentransportvolumen der Relation j
Nct= Anzahl der Container je Zug

3.2.2 Anzahl der Ziele (Spezialisierung auf bestimmte Strecken) (F2)

Konzentriert man im Bahnverkehr bestimmte Destinationen auf geeignete Ausgangspunkte, so lassen sich auf bestehenden Strecken Kapazitäten erhöhen bzw. Fahrzeiten reduzieren. So könnte konkret der gesamte Verkehr in Richtung Österreich oder nach Italien über den Hafen Triest, der Verkehr nach Osteuropa über Koper-Ljubljana gebündelt werden.

Der Unterschied ergibt sich aus der kürzeren Distanz (sowohl Distanz als auch Reisezeiten). Die Reduzierung der Kosten je Zug ist eine Konstante für den Fall der Kooperation der Häfen.

Formel (24) siehe PDF.

wobei
Dti = auf der Schiene zurückgelegte Strecke im Ausgangsszenario
Dto = auf der Schiene zurückgelegte Strecke im Vergleichsszenario
Tti = Fahrzeit der Schiene bei Konkurrenz
Tto = Fahrzeit der Schiene bei Kooperation

3.2.3 Anzahl der Ziele (Rangierbahnhof) (F3)

Eine Vereinigung der Ströme auf eine kleinere Zahl von Destinationen führt zu größeren Frequenzen, aber auch zu geringeren Wartezeiten (und damit auch zu einer insgesamt geringeren Fahrzeit). Wie bei 3.2.1 verhält sich dieser Effekt proportional zur Erhöhung der Verkehrsmengen. Der Parameter für Formel 1 geilt auch unter Anpassung an die Reisezeit:

Formel (25) siehe PDF.

wobei
ftj = Volumen innerhalb einer Zeiteinheit auf der Relation j im Ausgangsszenario
ftji = Volumen innerhalb einer Zeiteinheit auf der Relation j im Vergleichsszenario

Dadurch wird der mittlere Zugabstand bei einem Anwachsen der Verkehrsmengen ausgedrückt. Die Wartezeit sinkt jedoch nicht im gleichen Verhältnis wie der mittlere Zugabstand zunimmt. Der Parameter γ berücksichtigt daher die Nutzenreduzierung.

3.2.4 Auslastung der Züge (F4)

Die Zunahme des Verkehrs auf allen Relationen führt zu einer gesteigerten Auslastung der Züge und damit auch zu einer besseren Nutzung der Ressourcen. Üblicherweise hängen Bedienungshäufigkeit und Auslastung gegenseitig voneinander ab. Bei Zunahme des Verkehrssteigt daher auch der Wert des Auslastungskoeffizienten und führt zu einem Anstieg der proportional geringeren Frequenz. Es gilt:

Formel (26) siehe PDF.

wobei
δ=δ(Ftj) gleich dem Auslastungskoeffizienten

3.2.5 Stückkosten und Kapazität (S1)

Die Kosten pro Fahrzeug sind gleich bis zum Erreichen der Kapazitätsgrenze; es kann also angenommen werden, dass die Kosten solange ansteigen, bis eine Sättigung eintritt.

Formel (27) siehe PDF.

wobei
Ps gleich den Lkw-Kosten auf dem Straßenabschnitt

3.2.6 Attraktivität und Verkehrszunahme (S2)

Mit einem Anstieg des Verkehrs sinkt die Wahrscheinlichkeit von Leerfahrten; aufgrund dieser Effizienzsteigerung steigt die Attraktivität des Hafens für Spediteure.

Formel (28) siehe PDF.

wobei
δs=δs(Fsj) gleich dem Auslastungskoeffizienten

Die Straße und Schiene konkurrenzieren auf einer Anzahl von j Destinationen. Für beide Verkehrsmittel sind die gesamten Transportkosten Fj gleich dem Minimum dessen auf der Schiene bzw. auf der Straße. Da die Kosten für den Transport auf der Straße sind die Summe der Kosten für jede einzelne Fahrt sind und auf der Schiene ein Zug ca. 60 TEU befördert, könnte eine Zunahme der Leistungen auf der Schiene für eine große Zahl an Destinationen erstrebenswert sein. Dadurch ergibt sich eine Reduzierung der Transportkosten pro Container.

Die Kosten für den Transport eines Container errechnen sich wie folgt:

Formel (29) siehe PDF.

3.2.7 Stückkosten und Kapazität (B1)

Bis zur Sättigung können die Kosten für einen einzelnen Transport (und die investierte Zeit) als konstant angesehen werden.

3.2.8 Erhöhung der Frequenzen (B2)

Eine seeseitig erhöhte Fahrtenfrequenz kann in einer reduzierten Lagerzeit der Container im Hafen resultieren. Eine Erhöhung der Kapazität und eine Verringerung der Gesamtreisezeit wären die Folge.

3.2.9 Anzahl der angefahrenen Ziele (Rangierbahnhof) (B3)

Bei einer geringeren Anzahl angefahrener Ziele kann abhängig von ihrer Gesamtzahl eine höhere Effizienz in der Abwicklung der Container im Hafen angenommen werden.

3.2.10 Verbindung zwischen den Häfen untereinander (B4)

Aus der Zusammenarbeit ergibt sich die Notwendigkeit einer neuen Bahnverbindung zwischen den beiden Häfen um damit die Bildung von Zügen aus jedem der beiden Häfen zu ermöglichen.

3.2.11 Verbindung zwischen den Häfen untereinander – Transport (B5)

Wie auch bei anderen Transportkosten steigen Kosten für jede Fahrt (Bahn) konstant bis zur vollständigen Auslastung der Strecke. Solange die Züge in kurzen Abständen be und entladen werden können oder die Zahl der angefahrenen Ziele kleiner ist als die Anzahl der freien Gleise im Rangierbahnhof geht der Umschlag sehr schnell vonstatten. Sobald aber Container zwischengelagert werden müssen wachsen sowohl Kosten wie auch Zeitaufwand signifikant an.

3.2.12 Stückkosten und Kapazität (M1)

Die Stückkosten für den Seetransport eines Containers können als konstant angesehen werden. Seeseitige Kapazitätsengpässe wirken sich weniger gravierend aus als im Hafen oder auf den Zufahrtsstrecken zum Hafen.

3.2.13 Kapazität der Schiffe und Bedienungshäufigkeit (M2)

Die Nutzung von Schiffen mir größerer Kapazität reduziert die Stückkosten, erfordert aber auch eine erhöhte Bedienungshäufigkeit im Hinterlandverkehr. Mit zunehmendem Transportvolumen sind die Auswirkungen auf die gesamte Transportzeit und die Kosten eine Vereinigung dieser beiden Phänomene: erst wächst die Auslastung, anschließend die Frequenz, dann die Kapazität der Schiffe. Je größer das Schiff, desto höher ist die-Reduktion der Nettokosten für jeden einzelnen Container, aber auch die Transportdauer. Letztere fallen von neuem schrittweise zurück auf das Level vor der Kapazitätserhöhung zurück.

4 Fallstudie: Zusammenarbeit zwischen den Häfen Triest und Koper

Die Eignung des in den vorangegangenen Kapiteln beschriebenen theoretischen Modells wird im folgenden Kapitel anhand des konkreten Beispiels einer Kooperation zweier benachbarter Häfen überprüft. Konkret wurden hierfür zwei große Häfen, nämlich der von Triest (I) und der von Koper (SLO) im nördlichen adriatischen Meer ausgewählt. Obwohl das Umschlagvolumen dieser beiden Infrastrukturen nicht mit denen der Häfen im nördlichen Europa vergleichbar ist, besitzt das System der nördlichen Adriahäfen ein enormes Potenzial – einerseits durch die Nähe zu den Märkten anderer mitteleuropäischer Ländern sowie der um 5-10 Tage kürzeren Reisezeit von Sendungen auf der Route Europa-China.

Anders als die großen Häfen im nördlichen Europa behindern die kleinräumigen Anlagen sowie die begrenzten Ausbaumöglichkeiten sowohl nach innen wie auch der Anbindung ins Hinterland die Entwicklung der nördlichen Adriahäfen. Lediglich Triest verfügt über für die Aufnahme großer Containerschiffe geeignete Anlagen., seine Lage erweist sich hier aber als Hindernis für Erweiterungsmaßnahmen. Zudem ist das System der nordadriatischen Häfen stark fragmentiert und verfügt daher nicht über das politische Gewicht, um einen Anschluss an die wichtigen Hinterlandverbindungen der großen intermodalen Korridore durchzusetzen.

Unter den Häfen im nördlichen Adriatischen Meer besitzen Triest und Koper eine besondere strategische Lage. Beide Häfen liegen nicht nur relativ nah an Mitteleuropa, sie sind mit einer Entfernung von 9 km Luftlinie auch unmittelbare Nachbarn.

Die Umschlagkapazität der Anlagen liegt derzeit bei jeweils über 500.000 Containern pro Jahr und Hafen. Für beide Häfen existieren aber Pläne für einen Ausbau zur Verdoppelung der Kapazität in nur wenigen Jahren. Ein Vergleich zwischen der derzeitigen Auslastung (ca. 350.000 TEU pro Jahr und Hafen), den verbleibenden Kapazitäten und den für die Zukunft
prognostizierten Verkehrsmengen verdeutlicht, dass die Anlagen beider Häfen in Zukunft deutlich höhere Gütermengen werden aufzunehmen imstande sein müssen.

Aktuell arbeiten beide Häfen als eigenständige Unternehmungen, von denen sich jede um ihre eigenen Warenströme kümmert. Hinsichtlich des Infrastruktursystems und der Transportketten ist wichtig, zu beurteilen, unter welchen Bedingungen sich die beiden Häfen zu einer Kooperation anstelle der heutigen Konkurrenzsituation entschließen können. Das vorgeschlagene Modell kann somit einen Beitrag zu dieser Einschätzung leisten.

Für den konkreten Fall konnten keine detaillierten Daten zu Kosten und Erlösen bisher umgesetzter Strategien ermittelt werden. Jedoch war es immer noch möglich, die aus den Kapazitätsengpässen herrührenden Probleme zu untersuchen und zu bewerten. In den vorangegangenen Kapiteln wurde gezeigt, dass die Variablen "Kosten" und "Einnahmen" in großem Maße vom Volumen der umgeschlagenen Güter und Personen abhängen. Diese Mengen hängen wiederum stark von innerhalb der gesamten Logistikkette vorhandenen Kapazitäten ab. Vielfach stehen daher konkrete Engpässe in der Infrastruktur einem weiteren möglichen Wachstum des Umschlagvolumens in Weg.

Die beiden Häfen verfügen über Rangierbahnhöfe mit einer Kapazität von täglich 30 (Triest) bzw. 80 (Koper) Zügen. Der Hafen Triest ist durch die zweigleisigen Hauptstrecke Italien Slowenien gut an sein Hinterland angebunden. Derzeit gibt es auf dieser Strecke eine Restkapazität von 62 Zügen. Die Schienenanbindung Kopers an sein Hinterland erfolgt über eine eingleisige Strecke mit starken Steigungen, die den betrieblichen Ablauf erschweren. Die Kapazität dieser Strecke liegt bei täglich 80 Zügen, die derzeitige Auslastung bei 60 Zügen. Die Planungen sehen daher bis zum Jahr 2018 den Bau einer weiteren eingleisigen Bahnstrecke vor, die dann in Kombination mit der bestehenden Linie die Kapazitäten in der Hinterlandanbindung Kopers steigern soll.

Speziell beim Containertransport entspricht die freie Umschlagkapazität im Hafen den verbleibenden Kapazitäten sowohl auf Gleisanlagen innerhalb des Hafens als auch auf den Strecken im Hinterland. Im Fall von Triest belaufen sich diese Mengen auf 23 Züge/Tag (Rangierbahnhof) bzw. 62 Züge/Tag (Hinterland). Maximal können in Triest also täglich 23 Züge abgefertigt werden, was einem jährlichen maximalen Durchfluss von ca. 434.700 TEU entspricht. In Koper ist der limitierende Faktor die Kapazität der Bahnanbindung ins Hinterland. Die noch freien Kapazitäten belaufen sich hier auf täglich 10 Züge, also rund 283.500 TEU pro Jahr. Damit beträgt das insgesamt mögliche Umschlagvolumen für beide Häfen zusammen höchstens 718.200 TEU pro Jahr.

Unter diesem Aspekt erscheint eine auf den Containerverkehr auf der Straße beschränkte Zusammenarbeit zwischen beiden Häfen aus technischer Sicht naheliegend. Hier bestünden nur geringe Unterschiede im Bezug auf einer kommerziellen Vereinbarung für Planung und Verwaltung gemeinsamer Fahrtrouten auf den Zuflussstrecken. Organisatorisch wesentlich komplexer ist allerdings die Umsetzung eines kooperativen Verkehrsmanagements auf der Schiene – welche aber einen wichtigen strategischen Bestandteil zur verstärkten Abschöpfung der Potenziale im Containerfernverkehr darstellen würde.

Theoretisch wäre vorstellbar, dass bei einer Zusammenarbeit große Containerschiffe in einem der beiden Häfen anlegen könnten. Von dort würden die für den anderen Hafen bestimmten Container per Schiene dorthin gebracht und auf die Züge in Richtung ihres jeweiligen Bestimmungsortes geladen. Eine wichtige Voraussetzung für eine Zusammenarbeit ist daher der Bau einer effizienten Bahnverbindung. Sie muss in der Lage sein, die beträchtlichen Containerströme zwischen den beiden bisher getrennt operierenden Systemen direkt von einem Umschlagterminal zum anderen Rangierbahnhof aufzunehmen.

Unter Berücksichtigung der in Absatz 3.1.1 erläuterten Faktoren, muss als weiteres zu Element im Falle einer Zusammenarbeit (natürlich vorbehaltlich dem Bau einer neuen Eisenbahnlinie) die Flächenverfügbarkeit innerhalb der beiden Häfen und insbesondere die Kapazitäten für die Zugzusammenstellung und die Hinterlandanbindungen auf der Schiene angegangen werden. Dabei liegt die Kapazität der Bahnverbindung zwischen beiden Häfen mit etwa 180 Zügen täglich deutlich höher als im Rest des Netzes und stellt somit kein beschränkendes Element des Systems dar.

Hinsichtlich der maximal möglichen Anzahl von neu zusammengestellten Zügen beliefe sich die Gesamtzahl der derzeit freien Kapazitäten infolge der Zusammenarbeit beider Anlagen auf eine Gesamtmenge von etwa 55 Zügen pro Tag.

Mit einer zwischen den beiden Anlagen besser abgestimmten Zugdisposition nach den verschiedenen Zielorten könnten damit neben einer besseren Auslastung der bestehenden Strecken auch die betrieblichen Schwierigkeiten in Slowenien reduziert werden. Dadurch ließe sich die Anzahl der täglichen Züge auf 77 anheben. Im Falle einer Zusammenarbeit könnte das gesamte jährliche Umschlagvolumen für das System der nördlichen Adriahäfen also 1.039.500 TEU erreichen, was einer Steigerung um 44,7% im Vergleich zur derzeitigen Konkurrenzsituation entspricht.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass sich die beiden Häfen angesichts der starken Wachstumsperspektiven des Umschlagvolumens einer sehr begrenzten Infrastruktur gegenübersehen. Auch geplante Maßnahmen wie der zweigleisige Ausbau der Bahnlinie Divača – Koper alleine erlauben keine Bewältigung der in Zukunft erforderlichen Leistungsfähigkeit der beiden Häfen.Im Falle der Zusammenarbeit könnte Triest leichter große Postpanamax-Schiffe aufnehmen; ein Teil der Container würde dann per Shuttle nach Koper transportiert und dort zu Zügen zusammengestellt zu werden, die dann direkt weiter in Richtung Ljubljana fahren.

Für beide Häfen ergäbe sich also der Vorteil einer gemeinsamen Reduzierung ihrer derzeitigen Kapazitätsengpässe. Dies hätte die Übernahme größerer Marktanteile, ein größeres Umschlagvolumen von Warenströmen und damit auch einem erhöhten Umsatz zur Folge. Damit einher ginge auch eine Stärkung der gesamten Systems der nördlichen Adriahäfen und nicht zuletzt eine größere Wahrscheinlichkeit der Realisierung des Transeuropäischen Korridors V.

5 Fazit und Ausblick

Das im vorliegenden Artikel wurde anhand eines dafür entwickelten theoretischen Modells dargestellt, welche Auswirkungen von einer Kooperation oder einer Konkurrenzsituation zweier benachbarter Verkehrsinfrastruktursysteme ausgehen.

Die gewählte Vorgehensweise wurde mit einigen vereinfachenden Annahmen am Beispiel der Hafensituation im nördlichen Adriatischen Meer demonstriert. Es wurde veranschaulicht, dass eine Zusammenarbeit zwischen den Häfen Koper und Triest in dem größeren System des Güterverkehrs in Europa für beide Seiten von Vorteil sein kann.

In weiteren zukünftigen Entwicklungen des Modells muss vor allem die Definition der Variablen verbessert werden. Dies nicht zuletzt, da diese als Grundlage der strategischen wie wirtschaftlichen Entscheidungen von Verkehrsinfrastruktursystemen dienen.

6 Literatur

[1] ADLER N. (2001). Competition in a deregulated air transportation market. European Journal of Operational Research 129 (2001), S. 337-345.

[2] CAPPELLI A., NOCERA S., SALERNO G. (2009). Affidabilità delle indagini conoscitive e coerenza delle basi informative per la costruzione e calibrazione di modelli di scelta modale merci. In: Alleva G. e Falorsi P.D. (Editors): Indicatori e modelli statistici per la valutazione degli squilibri territoriali. Franco Angeli editore, Milano. S. 137-153.

[3] DING Z., SHI G. (2009). Cooperation in a dynamical adjustment of duopoly game with incomplete information. Chaos, Solitons and Fractals 42 (2009), S. 989–993.

[4] FUKUYAMA K. Regional competition and cooperation on provision of inter-regional transportation infrastructures. Online at: http://dspace.ucalgary.ca/bitstream/1880/44375/1/TransportPaper-Fukuyama.pdf

[5] HSU C., LEE Y., LIAO C. (2009). Competition between high-speed and conventional rail systems: A game theoretical approach. Expert Systems with Applications 37 (2010), S. 3162–3170.

[6] LAMBERTINI L., CELLINI R. (2009). Dynamic R&D with spillovers: Competition vs cooperation. Journal of Economic Dynamics and Control 33 (2009), S. 568-582

[7] MAI C., PENG S. (1999). Cooperation vs. competition in a spatial model. Regional Science and Urban Economics 29 (1999), S. 463–472.

[8] PAVLYUK D. (2010). Spatial Competition and Cooperation Effects on European Airports' Efficiency. Munich Personal RePEc Archive 25050 (2010). Online at: http://mpra.ub.uni- muenchen.de/25050/

[9] ROCCO C., SGOBBI F. (2000). Cooperazione e competizione: un nuovo dualismo?. XV Convegno Nazionale di “Economia del Lavoro, Associazione Italiana degli Economisti del Lavoro”, Università di Ancona, 27-28 Settembre 2000, Ancona.

[10] SNIDAL D. (1985). Coordination versus Prisoner’s Dilemma: Implications for Internationals Cooperation and Regimes. The American Political Science Review, vol. 79, n°4 (1985), S. 923-942.

[11] ZHANG Z. (2003). Mutualism or cooperation among competitors promotes coexistence and competitive ability. Ecological Modelling 164 (2003), S. 271–282.