Neue Studie zeigt, wie Paketdienste durch Auktionen zusammenarbeiten und Emissionen senken können

Ein Forschungsteam der Universität Klagenfurt untersucht, wie konkurrierende Paketdienstleister durch einen auktionsbasierten Mechanismus Pakete untereinander tauschen können, um Lieferkosten und CO2-Emissionen zu senken – ohne dabei sensible Geschäftsdaten preiszugeben. Die Studie von Christian Truden und Margaretha Gansterer vom Institut für Volkswirtschaft, Analytics und Operations Research wurde im Fachjournal „International Transactions in Operational Research“ veröffentlicht.

In Städten sind meist mehrere Paketdienste mit überschneidenden Liefergebieten gleichzeitig unterwegs. Das führt zu doppelten Fahrten, ineffizienten Routen und unnötigen Emissionen. Eine engere Zusammenarbeit der Lieferdienste – etwa durch den Austausch einzelner Pakete – könnte diese Ineffizienzen deutlich reduzieren. Bisherige Studien zeigen, dass eine Bündelung der Zustellung in einem Gebiet auf einen einzigen Anbieter Strecken- und Emissionseinsparungen ermöglichen können.

Das Problem: Paketdienste konkurrieren miteinander und wollen ihre echten Lieferkosten nicht offenlegen, da diese Rückschlüsse auf interne Abläufe und Wettbewerbsvorteile zulassen. Christian Truden führt aus: „Wir brauchen für die Unternehmen einen Anreiz, sich am System zu beteiligen. Daher ist es ein zentrales Anliegen der Studie zu klären, wie ein Austauschmechanismus gestaltet sein muss, damit Unternehmen ihre tatsächlichen Kosten ehrlich angeben – und so eine effiziente Verteilung der Pakete entsteht.“

Das Forschungsteam analysierte verschiedene spieltheoretische Mechanismen und identifizierte den sogenannten Vickrey-Clarke-Groves-Mechanismus (VCG) als vielversprechendsten Ansatz für den Paketaustausch.  Der Nachteil des Verfahrens: VCG-Mechanismen neigen dazu, die Gewinner zu „überzahlen“, da die Belohnung auf Basis des zweitbesten Angebots erfolgt, das im ungünstigsten Fall sehr hoch ausfallen kann. Gleichzeitig, muss gewährleistet sein, dass sich die Teilnahme für die Paketdienste auszahlt – niemand darf durch die vom Mechanismus zugeteilten Pakete benachteiligt werden.

Um zu prüfen, wie stark dieses Überzahlungsproblem in der Praxis tatsächlich ins Gewicht fällt, führte das Team eine umfangreiche numerische Studie durch. Dabei wurden reale Lieferdaten eines großen Retailers mit den tatsächlichen Marktanteilen der vier größten US-Paketdienste – UPS, FedEx, USPS und Amazon – kombiniert. Insgesamt wurden mehrere hundert simulierte Paketauktionen ausgewertet.

Die Auktionspreise lagen meist nur moderat über den tatsächlichen Kosten: Im Median lag die Zusatzzahlung bei rund 70 bis 90 Prozent über dem niedrigsten Gebot – ein überschaubarer „Preis“ für ehrliches Verhalten der Marktteilnehmenden. Im Vergleich zu einer zufälligen, nicht-kooperativen Paketverteilung schnitt der VCG-Mechanismus deutlich besser ab: Zufällige Zuteilungen verursachten im Schnitt mehr als doppelt so hohe Transportkosten wie die optimale Auktionszuteilung.

„Auch wenn der VCG-Mechanismus in der Theorie für seine Überzahlungstendenz kritisiert wird, zeigt unsere Studie, dass er unter realistischen Bedingungen ein vernünftiger Kompromiss ist“, erklärt Christian Truden. „Die Mehrkosten durch die Belohnung der Wahrheitsgemäßheit seien deutlich geringer als die Effizienzverluste einer fehlenden Kooperation zwischen den Anbietern. Kooperation zahlt sich aus“, fasst Margaretha Gansterer zusammen. Die Forscher:innen sehen in ihrer Arbeit einen wichtigen Schritt zur praktischen Umsetzung horizontaler Kooperation in der Logistikbranche.

Truden, C., Gansterer, M. (2026). Assessing Second-price Auctions for Parcel Exchanges in Last-mile Logistics. International Transactions in Operational Research, https://doi.org/10.1111/itor.70222