Logistische Betrachtung der weihnachtlichen Geschenkverteilung in Mannheim

Die weithin akzeptierte Hypothese, der Weihnachtsmann könne innerhalb einer Nacht alle Kinder mit einem rentiergestützten Hochgeschwindigkeitsschlitten beliefern, steht im Widerspruch zu grundlegenden Gesetzen der Physik und der Thermodynamik [1]. In dieser Arbeit wird untersucht, ob eine alternative, klimaneutrale Zustellung mittels Lastenrädern unter idealisierten Annahmen in Mannheim logistisch möglich wäre. Besonderes Augenmerk gilt der Rolle der Radverkehrsinfrastruktur als limitierendem Faktor.

Annahmen und Berechnungsgrundlagen

Die Analyse basiert auf folgenden Annahmen:

1. Der Weihnachtsmann verfügt über unbegrenzte finanzielle Mittel.
2. Er beschenkt jedes christliche Kind bis einschließlich 14 Jahre in Mannheim.
3. Pro Haushalt ist genau ein Lieferstopp erforderlich.
4. Die Zustellung erfolgt ausschließlich per Lastenrad.
5. Eine beliebige Anzahl fahrender Elfen steht zur Verfügung.
6. Wetter, Verkehr und rechtliche Rahmenbedingungen werden vernachlässigt.

Mannheim hat rund 328.000 Einwohner [2]. Der Anteil der Bevölkerung mit christlicher Konfessionszugehörigkeit lag zuletzt bei etwa 40 % [3]. Bundesweit beträgt der Anteil der Kinder unter 15 Jahren etwa 13%. Wir gehen also von etwa 17.000 zu beschenkenden Kindern in Mannheim aus.

Kinder leben in Haushalten mit durchschnittlich 1,3–1,7 Kindern [4]. Unter Annahme eines Mittelwerts von 1,5 ergibt sich, dass gut 11.300 Haushalte beliefert werden müssen.

Für ein einzelnes Lastenrad werden folgende Parameter angesetzt:

• Durchschnittsgeschwindigkeit (inkl. Stopps): 12 km/h
• Einsatzdauer pro Elf: 10 h (im Lieferverkehr eine nicht unübliche Höchstbelastung)
• Zeit pro Haushalt: ca. 6 Minuten

Daraus ergibt sich eine Lieferleistung von:

• 10 Stopps pro Stunde
• 100 Stopps pro Nacht und Lastenrad

Logistik und Flottengröße

Die Routenplanung entspricht einer Variante des Traveling-Salesman-Problems (TSP) [6], für das - aufgrund der Komplexität - selbst moderne Logistiksysteme nur Näherungslösungen berechnen können.

Für diese Studie wird angenommen, dass elfenbasierte Rechensysteme eine hinreichend optimale Lösung liefern können. Diese Annahme ist jedoch nur unter einer Voraussetzung sinnvoll: Es existiert ein durchgängiges, befahrbares Netz geeigneter Routen.

Genau diese Voraussetzung ist jedoch nicht erfüllt. Mannheim besitzt zwar 9km als "Fahrradstraßen" deklarierte Straßen, wird aber im ADFC-Fahrradklima-Test zum Thema Infrastruktur nur mit „ausreichend“ bewertet [7] und weist große Lücken im Radwegenetz auf. Die Kürzungen beim Stadtraumservice (und damit der Reinigung und Instandhaltung der Radwege [8]) vermindern die Sicherheit - gerade in der Winterzeit.

Insbesondere von Autofahrenden gehen enorme Risiken für Radfahrende im Straßenverkehr aus. Mannheims (fehlende) Radinfrastruktur führt zu erhöhter Unfallgefahr. Es ist daher von einer hohen Elfen-Ausfallquote auszugehen.

Bei mehr als 11.300 Stopps und 100 Stopps pro Nacht benötigt der Weihnachtmann rund 114 Lastenräder samt Elfen. Unter Berücksichtigung eines Risiko-Aufschlags aufgrund verunfallter Elfen von 20% müssen somit letztendlich rund 137 Lastenräder mit Elfen in der Weihnachtsnacht zum Einsatz kommen.
Damit würde der Weihnachtsmann - kurz vor unseren Freunden von LaMa [5] - zum größten Lastenradbetreiber Mannheims aufsteigen, aber nicht wesentlich mehr Lastenräder betreiben, als (gefühlt) im morgendlichen Schulverkehr in der Neckarstadt-Ost zu sehen sind.
Es entzieht sich unerer Kenntnis, ob die Elfen gewerkschaftlich organisiert sind. Unter den eingangs erwähnten Annahmen erscheint es jedoch realistisch, dass ausreichend Elfen im erforderlichen Umfang zur Verfügung stehen.

Radverkehrsinfrastruktur als limitierender Faktor

Unvollständige oder unsichere Radwege führen dazu, dass selbst perfekte Routenplanungsalgorithmen scheitern, da die zugrunde liegenden Graphen unvollständig sind. Eine flächendeckende, sichere Zustellung setzt daher ein durchgängiges Radnetz bis zur Haustür voraus.

Unter idealisierten Annahmen wäre eine emissionsfreie Zustellung per Lastenrad in Mannheim rein rechnerisch möglich, wenn:

• Rund 137 Lastenräder mit Elfen eingesetzt werden, und
• Mannheims Radwege‑ und Verkehrsplanung signifikant fahrradfreundlicher wäre.
  

Der limitierende Faktor ist nicht die reine Mathematik, sondern die Qualität der Radinfrastruktur – sowohl für die Sicherheit als auch für die effiziente Routenführung.

In diesem Sinne wünschen wir allen Radfahrende unfallfreie und erholsame Feiertage!

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[1] https://horn-netz.de/humor/xmas-physiker.php oder https://www.simplyscience.ch/teens/wissen/der-weihnachtsmann-auf-dem-physikalischen-pruefstand
[2]https://mannheim.de/de/stadt-gestalten/daten-und-fakten/bevoelkerung
[3] https://citypopulation.de/en/germany/census/baden_w%C3%BCrttemberg/08222000__mannheim
[4] https://bpb.de/kurz-knapp/zahlen-und-fakten/soziale-situation-in-deutschland/61597/familienhaushalte-nach-zahl-der-kinder
[5] https://lastenvelomannheim.de
[6] https://de.wikipedia.org/wiki/Problem_des_Handlungsreisenden
[7] https://mannheim.adfc.de/artikel/fahrradklima-test-2024-mannheim-stagniert-fahrradfreundlichkeit-ausbaufaehig
[8] https://mannheim24.de/mannheim/stadt-mannheim-kuerzt-bei-stadtreinigung-massiv-dreckige-strassen-gemeinderat-beschluss-94078438.html