CO₂ statt Kilometer optimieren: was sich im Tourenplan tatsächlich ändert

Seit die deutsche Lkw-Maut einen CO₂-Anteil hat, ist die Frage nicht mehr akademisch: Lohnt es sich, den Tourenplan auf Emissionen statt auf Kilometer zu rechnen? Die Antwort ist interessanter als ein schlichtes Ja, denn der emissionsoptimale Plan sieht anders aus – nicht nur ein bisschen anders.

Was das Pollution-Routing Problem hinzufügt

Die Referenzarbeit stammt von Tolga Bektaş und Gilbert Laporte aus dem Jahr 2011. Ihr Pollution-Routing Problem erweitert die klassische Tourenplanung um zwei Größen, die dort schlicht nicht vorkommen:

• Geschwindigkeit wird zur Entscheidungsvariable. Im klassischen Modell fährt man mit einer angenommenen Durchschnittsgeschwindigkeit; hier entscheidet der Optimierer, wie schnell jedes einzelne Teilstück gefahren wird.
• Beladung geht in den Verbrauch ein. Ein voller Lkw verbraucht mehr als ein halbleerer, und zwar erheblich.

Beides zusammen macht den Unterschied. Der Kraftstoffverbrauch ist nicht linear in der Geschwindigkeit – er hat ein Minimum und steigt darüber wie darunter an – und er steigt mit der Zuladung. Daraus folgt eine strukturelle Konsequenz:

Ein emissionsoptimaler Plan legt schwere Abschnitte früh und kürzt schnelle Abschnitte. Er fährt die Reihenfolge so, dass das Fahrzeug die langen Strecken möglichst leicht zurücklegt. Das ist keine Umsortierung des kürzesten Plans, sondern ein anderer Plan.

Was sich belegen lässt – und was nicht

Hier ist Vorsicht angebracht, denn zu diesem Thema kursieren viele Prozentzahlen.

Belegbar ist ein Ergebnis zur Abfahrtszeit. Kramer, Maculan, Subramanian und Vidal zeigten 2015, dass die Behandlung der Abfahrtszeit ab Depot als Entscheidungsvariable die Betriebskosten auf den Standard-Benchmark-Instanzen des Pollution-Routing Problems um durchschnittlich 8,36 Prozent senkt.

Das ist bemerkenswert praxisnah: Nicht die Route ändert sich, sondern der Startzeitpunkt. Wer eine Stunde später losfährt, trifft andere Verkehrslagen und kann konstanter fahren. Wichtige Einschränkung: Es handelt sich um Benchmark-Instanzen, nicht um eine reale Flotte. Es ist ein algorithmisches Resultat und keine Zusage.

Belegbar ist ferner ein Modellvergleich von Palmer (2007). Ein CO₂-minimierendes Modell erzeugte im Mittel 5,20 Prozent geringere CO₂-Emissionen als ein distanzminimierendes und 5,02 Prozent weniger als ein zeitminimierendes. Zwei Einschränkungen: Es ist eine Modellrechnung aus einer Dissertation, kein Flottenversuch – und wir haben die Zahlen in einer Sekundärquelle gelesen, nicht in der Dissertation selbst.

Nicht belegbar ist die naheliegende Frage, wie viel Mehrkilometer eine Emissionsoptimierung kostet. Die einschlägigen Arbeiten sind kostenpflichtig und ihre Abstracts in keinem offenen Nachweissystem verfügbar. Wir nennen deshalb keine Zahl dazu. Wenn Ihnen jemand „Emissionsoptimierung kostet X Prozent Umweg" verkauft, fragen Sie nach der Quelle.

Warum das jetzt Geld ist: die CO₂-Maut

Seit dem 1. Dezember 2023 enthält die deutsche Lkw-Maut einen CO₂-Anteil. Rechtsgrundlage ist das Dritte Gesetz zur Änderung mautrechtlicher Vorschriften, das das Bundesfernstraßenmautgesetz entsprechend geändert hat.

Die häufig genannten 200 Euro je Tonne CO₂ stehen dabei nicht im Gesetz. Das Gesetz enthält in Anlage 1 nur die resultierenden Teilsätze in Cent je Kilometer. Die 200 Euro sind der Rechenparameter aus der Gesetzesbegründung (BT-Drucksache 20/8092), dort wörtlich: „unter Zugrundelegung eines CO2-Tonnenpreises in Höhe von 200 Euro".

Für einen typischen Vierachser über 18 Tonnen in CO₂-Klasse 1 mit Euro VI ergeben sich als Teilsätze: Infrastruktur 15,5 ct/km, Luftverschmutzung 2,3 ct/km, Lärm 1,2 ct/km und CO₂ 13,4 ct/km – zusammen 32,4 ct/km. Beim gängigen Fünfachser über 18 Tonnen liegt der CO₂-Teilsatz bei 15,8 ct/km, die Summe bei 34,8 ct/km.

Damit ist der CO₂-Anteil größer als Infrastruktur, Lärm und Luftverschmutzung zusammen abzüglich der Infrastruktur – er ist der zweitgrößte Block. Jeder eingesparte Kilometer spart heute rund 35 Cent allein an Maut, unabhängig von Diesel, Fahrerzeit und Fahrzeugkosten.

Ein Detail, das viele Quellen falsch wiedergeben: Emissionsfreie Lkw sind in Deutschland bis zum 30. Juni 2031 vollständig mautbefreit. Die ursprünglich geplante Regelung – Befreiung bis Ende 2025, danach 25 Prozent des Infrastruktursatzes – wurde nie angewandt. Das Vierte Gesetz zur Änderung mautrechtlicher Vorschriften hat die Befreiung zum 1. Dezember 2025 bis Mitte 2031 verlängert. Eine 25-Prozent-Regelung steht nicht mehr im Gesetz.

Und der Berichtsrahmen: CountEmissions EU

Für die Emissionsberechnung gibt es seit 2026 einen europäischen Rechtsrahmen: die Verordnung (EU) 2026/1030 vom 29. April 2026, in Kraft seit dem 1. Juni 2026.

Zwei Punkte, die man richtig verstehen sollte:

• Sie gilt erst ab dem 2. Dezember 2030. Bis dahin ändert sich nichts an Pflichten.
• Sie verpflichtet niemanden zur Berechnung. Sie schreibt vor, wie zu rechnen ist, wenn gerechnet und ausgewiesen wird – vertraglich, freiwillig zu kommerziellen Zwecken oder weil anderes Recht es verlangt. Als Methodik ist EN ISO 14083:2023 festgelegt, in Deutschland als DIN EN ISO 14083:2024-06.

Wer heute ein Werkzeug als „CountEmissions-EU-konform" beworben bekommt, sollte wissen, dass die Verordnung noch vier Jahre lang nicht anwendbar ist und die vorgesehene formale Zertifizierung von Rechenwerkzeugen erst dann greift.

Was wir in der Praxis empfehlen

Emissionsoptimierung als eigenes Projekt lohnt für die meisten Regionalflotten heute noch nicht. Was sich lohnt:

• Maut in die Zielfunktion aufnehmen. Das ist kein Umweltthema, sondern Kostenrechnung. Wer nur Kilometer minimiert, ignoriert einen Kostenblock von rund 35 Cent je Kilometer, der sich nach Achszahl und CO₂-Klasse unterscheidet und damit fahrzeugabhängig ist.
• Beladungsreihenfolge mitdenken. Der Effekt „schwere Abschnitte früh" senkt Verbrauch und Emissionen gleichzeitig und kostet nichts außer Modellierungsaufwand.
• Abfahrtszeiten prüfen. Das Ergebnis von Kramer und Kollegen legt nahe, dass der Startzeitpunkt eine unterschätzte Stellschraube ist – gerade in Kombination mit Rampenfenstern.
• Emissionsberechnung nach ISO 14083 aufsetzen, aber ohne Zeitdruck. Kunden fragen sie zunehmend nach; verpflichtend wird sie erst 2030.

Was die CO₂-Maut für die tägliche Disposition bedeutet, haben wir gesondert aufgeschrieben.

Was die CO₂-Klasse eines Fahrzeugs konkret je Kilometer kostet, rechnet der Lkw-Maut-Rechner aus. Wie sich ein CO₂-Ziel neben Kilometern, Fahrerstunden und Termintreue in eine Zielfunktion einordnet, steht im Leitfaden zur Tourenoptimierung.

Quellen

• Bektaş, T.; Laporte, G. (2011): The Pollution-Routing Problem. Transportation Research Part B 45(8), S. 1232–1250. doi.org/10.1016/j.trb.2011.02.004
• Kramer, R.; Maculan, N.; Subramanian, A.; Vidal, T. (2015): A speed and departure time optimization algorithm for the Pollution-Routing Problem. EJOR 247(3), S. 782–787. doi.org/10.1016/j.ejor.2015.06.037
• Palmer, A. (2007): The development of an integrated routing and carbon dioxide emissions model for goods vehicles. Dissertation, Cranfield University (Werte zitiert nach Kramer et al.).
• Demir, E.; Bektaş, T.; Laporte, G. (2014): A review of recent research on green road freight transportation. EJOR 237(3), S. 775–793. doi.org/10.1016/j.ejor.2013.12.033
• Bundesfernstraßenmautgesetz, Anlage 1 (zu § 3 Absatz 3). gesetze-im-internet.de/bfstrmg
• Drittes Gesetz zur Änderung mautrechtlicher Vorschriften, BGBl. 2023 I Nr. 315; Gesetzesbegründung BT-Drs. 20/8092
• Viertes Gesetz zur Änderung mautrechtlicher Vorschriften, BGBl. 2025 I Nr. 295
• Verordnung (EU) 2026/1030 vom 29. April 2026 über die Bilanzierung von Treibhausgasemissionen von Verkehrsdiensten. data.europa.eu