Veränderungen des individuellen Mobilitätsverhaltens haben Einfluss auf neue Mobilitätsformen wie z.B. Carsharing, öffentliche Fahrradverleihsysteme und Fernbusse. Mobilitätsstationen können eine örtliche Verknüpfung für die verschiedenen Verkehrsmittel bieten. Dabei stellt sich die Frage, welche Auswirkungen auf die Stadtgestalt und das Stadtbild durch neue Mobilitätsformen entstehen. In der Studie werden Praxisbeispiele analysiert und evaluiert, um Handlungsempfehlungen für beteiligte Akteure zu formulieren. Ziele: Die Klimaschutz- und Energieeinsparziele der Bundesregierung sind nur zu erreichen, wenn in allen relevanten Handlungsfeldern die Möglichkeiten zur Kohlendioxid-Einsparung genutzt werden. Jeder - zeitweilige oder dauerhafte - Verzicht auf die Nutzung eines eigenen PKW liefert einen Beitrag zum Klimaschutz. Neue Mobilitätsformen stellen einen wichtigen Beitrag zur Substitution privater PKW dar. Sie können aber nur dann ihre Wirksamkeit entfalten, wenn sie niedrige Zugangsbarrieren und eine hohe Akzeptanz in der Nutzung aufweisen. In der Studie sollen die bislang weitgehend getrennt voneinander diskutierten Themen 'Neue Mobilitätsformen', 'Mobilitätsstationen' und 'Einfluss neuer Verkehrsinfrastruktur auf die Stadtgestaltung' im Zusammenhang betrachtet und die wechselseitigen Abhängigkeiten untersucht werden. Im Ergebnis sollen Handlungsempfehlungen für künftige Anforderungen an Verkehrsinfrastrukturen sowie potenzielle Kooperationsformen und -möglichkeiten verschiedener Akteure abgeleitet werden, die sich an Kommunen und andere Partner neuer Mobilitätsformen richten. Durch das Aufzeigen guter Beispiele sollen u. a. Ressentiments abgebaut und die Akzeptanz, insbesondere in stadtgestalterischer Hinsicht, erhöht werden.
<p>Das Verkehrswachstum auf der Straße sorgt für einen nahezu konstant hohen Energieverbrauch seit 1995. Die Energieverbräuche auf der Schiene sinken kontinuierlich.</p><p>Verkehr braucht Energie</p><p>2023 betrug der gesamte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergieverbrauch#alphabar">Primärenergieverbrauch</a> des Verkehrssektors ca. 3.498 Petajoule (PJ) (siehe Abb. „Entwicklung des gesamten Primärenergieverbrauchs im Verkehrssektor“). Das war ein Drittel des gesamten Primärenergieverbrauchs in Deutschland (vgl. dazu <a href="https://bmdv.bund.de/SharedDocs/DE/Artikel/G/verkehr-in-zahlen.html">BMDV: Verkehr in Zahlen</a>, S. 302). Im Verkehrssektor stieg der Primärenergieverbrauch seit 1995 kontinuierlich an, pandemiebedingt lagen die Werte 2020 und 2021 unter denen der Vorjahre, aber auch 2023 war der Verbrauch noch geringer als 2019.</p><p>Der Personenverkehr benötigt rund 65 % des gesamten Primärenergieverbrauchs im Verkehrssektor. Der Energieverbrauch im Straßenverkehr ist seit 1999 mit leichten Schwankungen nahezu konstant, seit 2020 zeigt er nach dem pandemiebedingten Rückgang eine stark steigende Tendenz. Im Schienenverkehr ist der Energieverbrauch dagegen seit 1995 kontinuierlich gesunken (siehe Abb. „Entwicklung des Primärenergieverbrauchs im Personenverkehr“).</p><p>Der Güterverkehr benötigte dementsprechend ca. 35 % des gesamten verkehrsbedingten Primärenergieverbrauchs in 2023. Zwischen 1995 und 2023 stieg der Verbrauch um rund 42 % an, im Wesentlichen durch die Zunahme des Straßengüterverkehrs. Besonders stark war auch die Zunahme im Luftverkehr, während die Energieverbräuche im Schienengüterverkehr und in der Binnenschifffahrt abnahmen (siehe Abb. „Entwicklung des Primärenergieverbrauchs im Güterverkehr“).</p><p>Ein wichtiger Baustein nachhaltigen Verkehrs ist die effiziente Nutzung der eingesetzten Energie in Form der Endenergieträger Diesel, Benzin, Flüssig- oder Erdgas, Kerosin und Strom sowie die Nutzung alternativer Antriebe und klimaverträglicher alternativer Kraftstoffe. Informationen hierzu finden Sie im Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/endenergieverbrauch-energieeffizienz-des-verkehrs">„Endenergieverbrauch und Energieeffizienz des Verkehrs“</a>. Darüber hinaus sind nicht-technische Maßnahmen und entsprechende Rahmenbedingungen erforderlich, um Verkehr erstens zu vermeiden und um zweitens vor allem im Personenverkehr die Nutzung umweltfreundlicherer Verkehrsmittel oder Mobilität mit weniger Verkehr zu fördern (siehe Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/private-haushalte-konsum/mobilitaet-privater-haushalte">„Mobilität privater Haushalte“</a>).</p><p>Endenergieverbrauch steigt seit 2010 wieder an</p><p>Grund für den Anstieg bis 2019 war die starke Zunahme der Verkehrsleistungen im Personen- als auch im Gütertransport auf der Straße, welche die technischen Verbesserungen an den Fahrzeugen überkompensierten. Im Jahr 2023 lag der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a> im Verkehr über dem Verbrauch der pandemiegeprägten Vorjahre, jedoch noch unter dem Verbrauch von 2019 (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/fahrleistungen-verkehrsaufwand-modal-split">Fahrleistungen, Verkehrsleistung und Modal Split</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltindikatoren/indikator-endenergieverbrauch-des-verkehrs">Indikator: Endenergieverbrauch des Verkehrs</a>).</p><p>Kraftstoffe dominieren</p><p>Im Verkehrssektor entfielen 2023 etwa 97,8 % des Verbrauchs an <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergie#alphabar">Endenergie</a> auf Kraftstoffe und rund 2,2 % auf Strom. Der Verbrauch an Kraftstoffen verteilte sich im Jahr 2023 – bezogen auf den Energiegehalt (ohne Strom) – rund 28 % auf Benzin, 48 % auf Diesel, 16 % auf Flugkraftstoffe und 0,3 % auf Flüssig- und Erdgas. Biokraftstoffe haben einen Anteil von 5,2 % (siehe Abb. „Entwicklung des Endenergieverbrauchs nach Kraftstoffarten“).</p><p>Seit 1995 hat der Verbrauch von Diesel kontinuierlich zugenommen und lag auch 2023 etwa 19 % höher als im Jahr 1995. Analog hat sich der Verbrauch der Vergaserkraftstoffe verringert. Der Verbrauch von Kerosin ist vor allem durch die Zunahme internationaler Flüge gestiegen. Bezogen auf den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Endenergieverbrauch#alphabar">Endenergieverbrauch</a> in Megajoule hatte der elektrische Strom im Schienenverkehr einen Anteil von 75,5 % im Jahr 2023. Diesel als Energieträger im Schienenverkehr sinkt, absolut betrachtet, seit Jahren kontinuierlich.</p><p>Biokraftstoffe</p><p>Seit 1991 werden im Straßenverkehr biogene Kraftstoffe eingesetzt. Es sind derzeit vor allem Biodiesel und Bioethanol, die fossilen Kraftstoffen beigemischt werden. Die <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32009L0028">EU Richtlinie 2009/28/EG</a> zielt vor allem auf Biokraftstoffe, schließt aber etwa die Möglichkeit ein, aus erneuerbarem Strom hergestellten Wasserstoff oder Methan in Fahrzeugen oder Strom in Elektrofahrzeugen zu nutzen (siehe auch: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/kraftstoffe-antriebe">Kraftstoffe und Antriebe</a> sowie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/bioenergie#Reststoffe">Bioenergie</a>).</p><p>Elektrofahrzeuge </p><p>Fahrzeuge mit Elektroantrieb bieten eine weitere Möglichkeit, Strom im Straßenverkehr direkt und damit am effizientesten unter den alternativen Energieversorgungsoptionen für Fahrzeuge zu nutzen. So kann die Batterie dieser Fahrzeuge unter anderem mit Strom aus Sonnenenergie, Wind- oder Wasserkraft aufgeladen werden. Der Anteil der erneuerbaren Energien im deutschen Strom-Mix betrug im Jahr 2024 54,4 % (<a href="https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Dossier/erneuerbare-energien#entwicklung-in-zahlen">https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Dossier/erneuerbare-energien#entwicklung-in-zahlen</a>). Bereits bei diesem Strom-Mix sind Elektrofahrzeuge in der Regel klimafreundlicher als vergleichbare konventionelle Fahrzeuge (<a href="https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Verkehr/emob_klimabilanz_bf.pdf">ifeu 2020</a>). Das Angebot an reinen Elektrofahrzeugen ist in den letzten Jahren deutlich größer geworden und die Nutzbarkeit der E-Fahrzeuge ist durch inzwischen wesentlich größere Reichweiten der aktuellen Modelle deutlich gestiegen. Im Jahr 2023 war etwa jeder siebte neu zugelassene Pkw ein reines Elektrofahrzeug.</p><p>Spezifischer Energieverbrauch sinkt</p><p>Der durchschnittliche Energieverbrauch (inkl. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Vorkette#alphabar">Vorkette</a>) pro <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verkehrsleistung#alphabar">Verkehrsleistung</a> sank von 1995 bis 2023 in fast allen Bereichen des Güter- und des Personenverkehrs (siehe Abb. „Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs im Güterverkehr" und Abb. „Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs im Personenverkehr“). Die Rückgänge im Energieverbrauch pro Verkehrsleistung sind vor allem auf technische Verbesserungen an den Fahrzeugen zurückzuführen. Auch Busse sind effizienter geworden, auch wenn der spezifische Energieverbrauch seit 2010 wieder steigt: der Grund sind sinkende Fahrgastzahlen und damit schlechtere Auslastungen der Fahrzeuge. Im Straßenverkehr wird ab 2019 der Methodenwechsel bei der Vorkettenberechnung sichtbar: die Werte gehen bei den Bussen und Pkw deutlich nach oben. Pandemiebedingte niedrige Fahrgastzahlen waren zudem 2020 und 2021 der Grund dafür, dass bei nahezu allen Verkehrsmitteln der spezifische Energieverbrauch höher lag.</p><p>*inkl. der Emissionen aus Bereitstellung und Umwandlung der Energieträger in Strom, Benzin, Diesel, Flüssig- und Erdgas<br> **schwere Nutzfahrzeuge (Lkw ab 3,5t, Sattelzüge, Lastzüge), ab 2019 Methodenwechsel in der Vorkettenmodellierung, Werte ab 2019 daher nur eingeschränkt mit den Vorjahren vergleichbar.</p><p>*inkl. Emissionen aus Bereitstellung & Umwandlung der Energieträger in Strom, Benzin, Diesel, Flüssig- & Erdgas sowie Kerosin<br> **ab 2019 Methodenwechsel in der Vorkettenmodellierung, Werte ab 2019 daher nur eingeschränkt mit den Vorjahren vergleichbar<br> ***ausgewählte Flughäfen in Deutschland, nur Kerosin</p><p>Kraftstoffverbrauch im Personen- und Güterstraßenverkehr</p><p>Die Verbrauchsentwicklung im Personenverkehr und Güterverkehr zeigt unterschiedliche Tendenzen. In den Jahren 2020 und 2021 kam es aufgrund der pandemiebedingten Einschränkungen zu einer Verringerung des gesamten Kraftstoffverbrauchs, auch 2023 lag der Verbrauch noch unter dem von 2019. Der Kraftstoffverbrauch im Pkw-Verkehr verschob sich seit 1995 kontinuierlich von Benzin zu Diesel. Während der Anteil von Benzin 1995 noch 84 % betrug, sind es mittlerweile 59 %. Der Benzinverbrauch ist entsprechend seit 1995 gesunken, der Dieselverbrauch dagegen gestiegen, stagniert jedoch seit einigen Jahren (siehe Abb. „Kraftstoffverbrauch von Pkw und Kombi“). Der Kraftstoffverbrauch in Litern im Straßengüterverkehr lag 2023 etwas unter dem Niveau von 1995 (siehe Abb. „Kraftstoffverbrauch im Straßenverkehr“).</p><p>Durchschnittsverbrauch bei Pkw stagniert</p><p>Im gesamten Zeitraum 1995 bis 2023 verringerte sich der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch um 1,4 Liter pro 100 Kilometer (siehe Abb. „Durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch von Pkw und Kombi“). Ein Grund dafür ist die verbesserte Gesamteffizienz der Fahrzeuge, die sowohl Motoren als auch Getriebe und Karosserie betrifft. Seit einigen Jahren liegt der Durchschnittsverbrauch jedoch unverändert bei 7,4 Liter pro 100 Kilometer. Einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs stehen der Trend zu leistungs-stärkeren und größeren Fahrzeugen sowie die zunehmende Ausstattung mit verbrauchserhöhenden Hilfs- und Komforteinrichtungen wie Klimaanlagen entgegen.</p><p>Weiterführende Informationen</p><p><a href="https://bmdv.bund.de/SharedDocs/DE/Artikel/G/verkehr-in-zahlen.html">BMDV: Verkehr in Zahlen</a></p><p><a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32009L0028">Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare Energien)</a></p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/verkehrsrecht">Verkehrsrecht</a></p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/emissionsdaten">Durchschnittliche Emissionen verschiedener Verkehrsmittel</a></p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/erneuerbare-energie-im-verkehr">Erneuerbare Energien im Verkehr</a></p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/kraftstoffe-antriebe">Kraftstoffe und Antriebe</a></p>
Mit dem Reiseunterstützungsassistent für die Binnenschifffahrt werden Informationen zu erwartbaren Ankunftszeiten und möglichen Abladetiefen sowie maximaler Durchfahrtshöhen auf Basis von Strömungs- und Verkehrsprognosen bereitgestellt.
Das Projekt RUBIN zielt auf die Optimierung des Wasserstraßentransports hinsichtlich der Reisezeiten und des Transportvolumens ab. Dazu wird ein Reiseassistent entwickelt, der auf der Basis verfügbarer Wasserstraßen- und Verkehrsdaten der Wasserstraßenverwaltung Modelle und Verfahren integriert, die eine zuverlässige Prognose der Abladetiefe und Verkehrssituation über mehrere Tage ermöglichen.
Aufgabenstellung und Ziel
In der Binnenschifffahrt werden voraussichtliche Ankunftszeiten und optimale Ladungsmengen häufig auf der Basis von Erfahrungen und verteilten Informationsquellen abgeschätzt. Zwar geben Routenplaner Reisezeiten (EuRIS 2022) oder mögliche Abladetiefen (Heying 2023) an, sie basieren jedoch nur auf aktuellen bzw. statistischen Verkehrsdaten oder erheblich vereinfachten Methoden. Es besteht daher Innovationsbedarf in der Zusammenführung, Verarbeitung und Veredelung verfügbarer Daten zur Bereitstellung präziser Reiseinformationen. Mit diesen aufbereiteten Informationen sowie erweiterten Diensten der WSV soll der Wasserstraßentransport hinsichtlich der Reisezeiten und des Transportvolumens optimiert werden, indem die Nutzenden durch einen Reiseassistenten mit Angaben von zuverlässigen Reisezeiten und möglichen Abladetiefen Unterstützung erhalten.
In dem vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderten mFUND-Projekt RUBIN wird das Reiseassistenzsystem in einer Kooperation zwischen der Firma Alberding GmbH und der BAW, mit den assoziierten Partnern Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt (GDWS) und Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) sowie der Unterstützung durch Reedereien entwickelt und erprobt.
Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
RUBIN leistet einen Beitrag zur Umsetzung der im Masterplan Binnenschifffahrt genannten Handlungsfelder „Digitalisierung“ (Erweiterung der Wasserstraßeninformationen), „Stärkung der Binnenschifffahrt in der multimodalen Transportkette“ (präzisere Ankunftszeiten, optimiertes Transportvolumen) und „Verbesserung der Umweltfreundlichkeit“ (optimierte Fahrweise). Durch die Prognoseberechnung zu Befahrbarkeit und Verkehrsdichten wird in RUBIN ein in RIS COMEX (RIS COMEX 2023) definierter Level-2B-Dienst umgesetzt und unterstützt damit perspektivisch die Entwicklungen in der GDWS. Eine mithilfe von Verkehrsprognosen optimal ausgelastete Wasserstraßeninfrastruktur führt insgesamt zu einer Verringerung von Wartezeiten an Schleusen, zur Einsparung von Energie und damit zur Reduktion transportbedingter Schadstoff- und Treibhausgasemissionen.
Die angestrebte Erhöhung des vergleichsweise umweltfreundlichen Binnenschiffstransports am Modal Split wird durch die verbesserte Reiseplanung mit RUBIN unterstützt. Volkswirtschaftlich essentielle Transportketten lassen sich mithilfe optimierter Binnenschiffstransporte sichern und ökologisch transformieren.
Untersuchungsmethoden
Im Gegensatz zu bereits verfügbaren Reiseassistenten verwendet RUBIN datenbasierte Prognoseberechnungen der Strömungsverhältnisse und der Verkehrslage für die Routen- und Reiseplanung in der Binnenschifffahrt. Hydrologische und verkehrliche Daten dienen als Eingangsgrößen für Modellrechnungen, die Prognosen über mehrere Tage ermöglichen.
Hinsichtlich der Prognose der zukünftigen Strömungen während der Reise und entlang der geplanten Routen wird auf Ergebnisse des operationellen Abfluss- und Wasserstandsvorhersagesystems der BfG aufgebaut. Diese dienen als Eingang für ein instationäres zweidimensionales hydronumerisches Modell (DuMux), welches im operationellen Betrieb über mehrere Tage den Wasserstand und die Fließgeschwindigkeiten auf einem Pilotabschnitt des Rheins (deutsch-niederländische Grenze bis Speyer) simul
Gegenwärtig wird CarSharing in über 200 Städten und Gemeinden der BRD angeboten. In kleinen und mittleren Gemeinden ist diese Dienstleistung eher eine Ausnahme. Daher scheint es sinnvoll, entsprechende Initiativen bei der Gründung von CarSharing mit Hilfe eines Handbuches zu unterstützen. Die Forschungsarbeit soll diese Unterstützung leisten, wobei auch andere Formen flexibler Autonutzung in die Überlegungen einbezogen werden. Grundlage der Untersuchung ist eine Literatur- und Internetrecherche sowie eine standardisierte Fragebogenaktion bei Verbänden und Anbietern von CarSharing in kleinen und mittleren Gemeinden. Im Mittelpunkt stehen Fragen der Wirtschaftlichkeit, der Firmenphilosophie, der Angebotspolitik sowie der Organisations- und Kooperationsform. Anschließend werden ca. 15 Fallbeispiele im Rahmen von Expertengesprächen hinsichtlich ihrer Angebotsstruktur untersucht. Anhand der Erkenntnisse wird ein Handbuch entworfen, das im Rahmen eines Workshops mit Vertretern von Kommunen, CarSharing-Anbietern und Autohäusern diskutiert und verabschiedet wird.