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Analyse und Klassifizierung der Nutzung der Deutschen Pkw-Flotte zur Ermittlung von Verlagerungs- und Substitutionspotenzialen auf umweltverträgliche Verkehrsträger

Im Rahmen des Projektes wird ein methodischer Ansatz ausgearbeitet, mit dem wesentliche quantitative Grundlagen zur Verfügung gestellt werden können, um die Substitutionspotenziale neuer Mobilitätslösungen und Dienste gegenüber der Benutzung eines Pkw auf der Ebene von Haushalten und damit deren Beiträge für den Klimaschutz abzuschätzen. Ziel ist es, die Pkw-Nutzung (einschließlich deren Emissionen) für einzelne Fahrten über ein Jahr hinweg abzubilden: Weiterhin werden Indikatoren gebildet, um die Pkw-Abhängigkeit und damit auch die Substituierbarkeit des Pkws durch geeignete Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen abzuschätzen. Der Ansatz wird anhand von drei Beispielen demonstriert (Pkw-Ab­hängigkeit, Substitutionspotenziale Car-Sharing, Pedelec-Nutzung), um die daraus resultierenden Beiträge zum Klimaschutz szenarienhaft abzuschätzen.

Schematische Darstellung der Modellierung von Nutzerprofilen [Eigene Darstellung: KIT]

 

Aufgaben:

  • Modellierung der Fahrzeugnutzung der Deutschen Pkw-Flotte als Einzelfahrten über längere Zeiträume in hoher zeitlicher Auflösung (Nutzung und Weiterentwicklung des Pkw-Nutzungsmodells CUMILE)
  • Bestimmung und Zuordnung wesentlicher Parameter und Eigenschaften an die simulierten Fahrzeugnutzugsprofile (z.B. Witterung, Straßenkategorien, Treibstoffverbrauch)
  • Zuordnung von resultierenden Emissionen an die simulierten Fahrzeugnutzungsprofile mittels des Transportemissionsmodells TREMOD
  • Anwendungsbeispiel Pkw-Abhängigkeit: Entwicklung eines Maßes und eines Rankings einer Pkw-Abhängigkeit
  • Anwendungsbeispiel Nachhaltige Mobilität I: Ökonomische Analyse realistischer Substitutionspotenziale von privaten Pkw durch Carsharing
  • Anwendungsbeispiel Nachhaltige Mobilität II: Analyse realistischer Substitutionspotenziale von Pkw (und anderen motorisierten Verkehrsmitteln) durch Pedelecs
  • Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit

 

Projektfortschritt

Straßenverkehrstechnik 08/2017, Kirschbaum Verlag GmbH, Bonn

Über das Projekt "Modellierung von Nutzungsprofilen und resultierenden Umwelteinwirkungen der deutschen Pkw-Flotte über ein Jahr" wurde in der Fachzeitschrift "Straßenverkehrstechnik" der Kirschbaum Verlag GmbH im August 2017 ausführlich berichtet. Der Artikel enthält neben wissenswerten Hintergrundinformationen, die Methodik der Modellierung und die bisher gesammelten Erkenntnisse bzw. zukünftigen Anwendungsgebiete.

Den gesamten Artikel und weitere Informationen finden Sie mit freundlicher Genehmigung unter:

Straßenverkehrstechnik 08/2017 - Kirschbaum Verlag GmbH, Fachverlag für Verkehr und Technik, Bonn

 

 

 

Ein kurzer Auszug des Artikels ist im folgenden aufgeführt:

 

 

Um die Nutzung des konventionellen Pkw zu substituieren und somit die Umweltwirkungen des Verkehrs zu reduzieren, sind technische, modale und organisatorische Maßnah­men denkbar. Für die Bewertung des Potenzials dieser Politikmaßnahmen und die Quantifizierung der daraus resultierenden Umweltwirkungen, wird eine umfassende Datengrundlage zur Pkw-Nutzung benötigt. Diese Erkenntnislücke schließt das Pkw-Nutzungsmodell CUMILE, welches für eine repräsentative Pkw-Flotte Fahrten über ein ganzes Jahr modelliert. Es wird weiterhin eine Datenschnittstelle mit dem Emissionsmodell TREMOD geschaffen, welche es ermöglicht, den in CUMILE modellierten Fahrten differenzierte Energieverbräuche und Emissionskennzahlen zu Luftschadstoffen (z. B. PM, NOx) und Treibhausgasen (z. B. CO2, CH4) zuzuordnen.

Emissionsergebnisse je PKW über ein Jahr [Eigene Darstellung: KIT]

 

Es wurde eine Schnittstelle zwischen dem Pkw-Nutzungsmodell CUMILE und dem Transportemissionsmodell TREMOD geschaffen. Hierdurch ist es möglich, alle Fahrten einer repräsentativen Pkw-Flotte in Deutschland über den Zeitraum eines Jahres zu modellieren und zudem die resultierenden Emissionen und den Energieverbrauch für jede einzelne Fahrt abzubilden. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Abbildung der Pkw-Mobilität und die Wirkungsabschätzung von Maßnahmen.

Prinzipielles Problem bei der Wirksamkeitsabschätzung von Maßnahmen auf der Ebene von Pkw-Fahrten ist, dass die Wahl des Verkehrsmittels für eine konkrete Fahrt aufgrund der Kostenstruktur des Pkw-Besitzes (hohe Fixkosten bei relativ geringen variablen Kosten) und der einfachen Verfügbarkeit bei gleichzeitig geringem Planungsaufwand für die Fahrt fast immer – auch bei relativ kurzen Fahrten – zugunsten des Pkw ausfällt.

Mit der Modellierung der Pkw-Nutzung über das gesamte Jahr, der Auflösung in Einzelfahrten und der Ermittlung der resultierenden Emissionen kann evaluiert werden, für welche Haushalte und deren Mobilität der Pkw mehr oder weniger unverzichtbar ist (z. B. tägliche Nutzung zum Pendeln), wie hoch damit die „Notwendigkeit“ für einen Pkw-Besitz ist und welche Emissionen damit verbunden sind, die ggf. mit anderen Strategien (z. B. Effizienzsteigerung, Elektrifizierung, alternative Kraftstoffe) reduziert werden müssen.

Gegenwärtig erlebt das Carsharing einen Boom, der unter anderem darauf beruht, dass Menschen, die keinen Pkw besitzen oder für die ein Pkw-Besitz, etwa aufgrund der geringen Nutzungshäufigkeit, vergleichsweise unattraktiv ist, derartige Sharing-Angebote nutzen. Dabei wird die Nutzung genau dann interessant, wenn der Pkw im Alltag nicht regelmäßig, sondern für nur seltene Fahrtanlässe benutzt wird.

Mit der Kenntnis über die Nutzungsweise und -intensität der Pkw und ihrer Halter kann das Substitutionspotenzial durch Sharing-Modelle identifiziert und die Frage beantwortet werden, bei welchen Pkw und Haltern deren Nutzungsmuster ebenso mit Carsharing-Fahrzeugen sinnvoll bewältigt werden könnten. Zielsetzung des Projekts ist es daher auch, in Kooperation mit Carsharing-Anbietern, neue Angebote und Tarife zu entwickeln, der diesen bislang möglicherweise nicht im Fokus der Carsharing-Angebote stehenden Nutzern gerecht wird.

Neben dem Trend der Nutzung von Carsharing nimmt auch die Nutzung von Pedelecs in Deutschland weiter zu. Die Verkaufszahlen verzeichnen in den letzten Jahren hohe Wachstumsraten. Aufgrund seiner Eigenschaften hat das Pedelec ein höheres Potenzial zur Substitution von Pkw-Fahrten als konventionelle Fahrräder, da mit weniger Krafteinsatz größere Distanzen und Höhenunterschiede überwunden werden können. Das macht es zu einer interessanten Alternative im Pendel-, Alltags- und Freizeitverkehr. Anhand vorliegender Erfahrungen aus anderen FE-Projekten wird abgeschätzt, welcher Anteil der in CUMILE modellierten Pkw-Fahrten auch mit dem Pedelec sinnvoll zurückgelegt hätten werden können. Für diese Abschätzung werden neben der Fahrtdistanz auch die Distanz des gesamten Ausgangs, der Zweck der Fahrt sowie Temperatur und Niederschlag berücksichtigt. Hieraus werden Substitutionspotenziale von Pkw-Fahrten durch Pedelecs ermittelt und auch deren positive Auswirkungen auf die Umwelt bestimmt werden.

Vor dem Hintergrund der Zielsetzung, Emissionen zu vermeiden, lässt sich mithilfe des Ansatzes bestimmen, welche Fahrten besonders hohe Emissionen aufweisen und welche Fahrten am ehesten verzichtbar oder durch alternative Nutzungsarten mit geringeren Emissionen substituierbar sind.

Auszug aus der Straßenverkehrstechnik 08/ 2017, Kirschbaum Verlag GmbH, Bonn

 

 

 

Fördermittelnehmer:

Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Verkehrswesen
Dr.-Ing. Bastian Chlond (Projektleitung)
Bastian.Chlond@kit.edu

Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH (ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH)
Wolfram Knörr
Wolfram.Knoerr@ifeu.de

Partner:

stadtmobil carsharing AG Stuttgart

Projektlaufzeit:

21 Monate

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