Kurzfassung Green City Masterplan Ludwigsburg - Schlussbericht zu dem vom BMVI geförderten Projekt
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Kurzfassung Green City Masterplan Ludwigsburg Schlussbericht zu dem vom BMVI geförderten Projekt im Rahmen des Sofortprogramms Saubere Luft 2017 - 2020
Impressum Gesamtprojektkoordination Heinz Handtrack Beiträge wurden verfasst von: Heinz Handtrack, Stadt Ludwigsburg, Referat Nachhaltige Stadtentwicklung (Projektleitung) Steven Sonnet, Stadt Ludwigsburg, Referat Nachhaltige Stadtentwicklung Sascha Behnsen, Stadt Ludwigsburg, Fachbereich Stadtplanung und Vermessung Dr. Annette Hofmann, Siemens AG, Siemens CT (Projektleitung) Florian Ansgar Jaeger, Siemens AG, Siemens CT Marius Held, Siemens AG, Siemens CT Ludwigsburg 2018
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1 Problem und Zielstellung ...................................................................................................... 1
2 Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen.............................................................................. 2
3 Methodisches Vorgehen mittels City Performance Tool – Air ............................................ 3
4 Vorbereitende Arbeitspakete ................................................................................................ 4
4.1 Dokumenten- und Umfeldanalyse ..................................................................................... 4
4.2 Spezifizierung der Hauptmaßnahmen ............................................................................... 5
4.2.1 Elektromobilität / Elektrifizierung des Verkehrs (PKW) ............................................... 6
4.2.2 Verbesserung Radverkehr ......................................................................................... 6
4.2.3 Reaktivierung Markgröninger Bahn für Regionalbahn ................................................ 7
4.2.4 BRT-Schnellbussystem ............................................................................................. 7
4.3 Spezifizierung der Sekundärmaßnahmen ......................................................................... 8
5 Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential ........................................................ 9
5.1 Stadtweite Betrachtung ..................................................................................................... 9
5.1.1 Entwicklung ohne die Anwendung von Maßnahmen .................................................. 9
5.1.2 Entwicklung bei Anwendung der Maßnahmen ......................................................... 11
5.2 Hotspot Friedrichsraße ................................................................................................... 13
5.2.1 Entwicklung ohne die Anwendung von Maßnahmen ................................................ 15
5.2.2 Entwicklung bei Anwendung der Maßnahmen ......................................................... 15
6 Ausblick und Anschlussthemen ......................................................................................... 20
Anhang A (Treibhausgasemissionen) ....................................................................................... 21
Literaturverzeichnis .................................................................................................................... 23
Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................... 24
Abkürzungsverzeichnis .............................................................................................................. 25
Problem und Zielstellung
1 Problem und Zielstellung
Im Rahmen des „Nationalen Forums Diesel“ wurde der Fonds „Nachhaltige Mobilität für die Stadt“
von der Bundesregierung aufgelegt, um Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität zu fördern.
Damit sollen die Kommunen bei der Gestaltung nachhaltiger und emissionsfreier Mobilität unter-
stützt werden. Die Bundesregierung hat dazu das Sofortprogramm Saubere Luft 2017 – 2020 initi-
iert. Städte und Kommunen, die EU-Grenzwerte überschreiten, wurden aufgerufen, einen „Green
City Masterplan“ zu erstellen. Dieser ist Voraussetzung um bei der „Digitalisierung kommunaler
Verkehrssysteme“ gefördert zu werden.
Ludwigsburg liegt im Großraum Stuttgart, einem der verkehrsreichsten Zentren Deutschlands. Die
Lage der Stadt direkt an zwei Autobahnabfahrten führt zu einem besonders hohen Durchgangsver-
kehr aus der Region in die Landeshauptstadt. Der gesetzlich festgesetzte Jahresmittel-Grenzwert
von 40 Mikrogramm Stickstoffdioxid pro Kubikmeter (µg NO 2 /m³) wird in Ludwigsburg mit 51 µg
NO 2 /m³ als Jahresmittel-Grenzwert 2017 deutlich überschritten. Die Messwerte wurden an der
Friedrichstraße in Ludwigsburg aufgenommen und über das Landesamt für Natur-, Umwelt- und
Verbraucherschutz (LUBW) veröffentlicht. Neben dem Durchgangsverkehr gilt als weiterer Haupt-
verursacher für die NO2-Überschreitungen der lokale Verkehr.
Die Stadt Ludwigsburg verfolgt mit Nachdruck das Ziel, die Grenzwerte in der nahen Zukunft und
dauerhaft einzuhalten. Neben der Steigerung der Lebensqualität sollen damit in allererster Linie
drohende Fahrverbote abgewendet werden.
Die Klage der Deutschen Umwelthilfe (DUH) ist darauf ausgerichtet, Fahrverbote als Bestandteil der
Luftreinhaltepläne zu verankern, um die Schadstoffwerte zu senken. Die Bundesrichter in Leipzig
hatten dies vor dem Hintergrund der Verhältnismäßigkeit bestätigt: Fahrverbote sind in all jenen
Städten möglich, die beim Stickstoffdioxid den gesetzlichen Höchstwert nicht einhalten können, also
auch in Ludwigsburg. Die Stadt liegt innerhalb einer Umweltzone mit bestehendem Luftreinhalte-
plan, für den das Regierungspräsidium Stuttgart zuständig ist. Nach dem Leipziger Gerichtsurteil
kann dieses Verkehrseinschränkungen anordnen. Aufgrund der Zuständigkeit für den notwendigen
Luftreinhalteplan richtet sich die Klage nicht in erster Linie gegen die Stadt Ludwigsburg, sondern
gegen das Land als zuständige Einheit. Ludwigsburg ist eine sogenannte „beigeladene Partei“.
1
Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen
2 Luftschadstoffe und ihre Auswirkungen
Luftschadstoffe in zu hohen Konzentrationen können gesundheitsgefährdend sein. Zu diesen Luft-
schadstoffen zählen unter anderem Feinstaub (PM) und Stickstoffdioxid (NO 2 ), Benzol, Kohlenmo-
noxid, Schwefeldioxid, Ruß und Schwermetalle im Feinstaub (Blei, Arsen, Kadmium und Nickel).
Besonders problematisch sind gasförmige Verbindungen wie beispielsweise Stickstoffdioxid bzw.
dessen Abbauprodukte im Körper und Kleinstpartikel in Form von Feinstaub. Der Verkehrssektor ist
ein wesentlicher Verursacher dieser Luftschadstoffe.
Stickstoffoxid
Stickstoffoxide (NO x ) entstehen überwiegend bei Verbrennungsprozessen, als gasförmige Oxidati-
onsprodukte aus Luftstickstoff. Den größten Anteil haben Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdi-
oxid (NO 2 ), letzteres wird in den Städten als Grenzwert gemessen.
Da sich zwischen NO 2 und NO, nach dem Verlassen des Auspuffs, über die Ozonchemie schnell
ein Gleichgewicht einstellt, wird in den folgenden Abschnitten NO x als Emission berechnet und nicht
NO 2 . Die wesentlichen Emittenten sind Verbrennungsmotoren und Feuerungsanlagen für Kohle, Öl,
Gas, Holz und Abfälle. In Ballungsgebieten ist der Straßenverkehr die größte NO x -Quelle - siehe
(Minkos, Dauert et al., Januar 2017), so dass die Konzentration in der Luft in Ballungsräumen und
entlang von Hauptverkehrsstraßen und Autobahnen am höchsten sind. Nähere Angaben hierzu
bzw. zur gesamten Beitragsanalyse finden sich in Kapitel 5.
Feinstaub (PM)
Feinstaub besteht aus einem komplexen Gemisch fester und flüssiger Partikel und wird abhängig
von deren Größe in unterschiedliche Fraktionen eingeteilt. Unterschieden werden PM 10 , mit einem
maximalen Durchmesser von 10 Mµkrometer, PM 2,5 und ultrafeine Partikel. Je nach Größe ergeben
sich unterschiedliche, gesundheitsschädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper.
In den Ballungsgebieten zählt, neben der Industrie, vor allem der Straßenverkehr zu einer der größ-
ten Feinstaubquellen. Dabei gelangt er nicht nur aus Motoren – vorrangig aus Dieselmotoren – in
die Luft, sondern auch durch Bremsen- und Reifenabrieb sowie durch die Aufwirbelung des Stau-
bes von der Straßenoberfläche. Da bereits seit 2005 Grenzwerte für die Feinstaubfraktion PM 10
gelten und dessen Jahresmittelwert einen weiteren, wichtigen Indikator für die Luftqualität darstellt,
wurden die PM 10 -Konzentrationen im Zuge der NO x -Berechnungen mit berücksichtigt.
2
Methodisches Vorgehen mittels “City Performance Tool – Air”
3 Methodisches Vorgehen mittels “City Performance Tool – Air”
Das von Siemens entwickelte „City Performance Tool – Air“ (CyPT-Air) basiert auf einem parametri-
sierten Modell, das mehr als 40 Technologien und Maßnahmen aus dem Verkehrsbereich mit un-
terschiedlichen Zeiträumen und Implementierungsraten bewerten kann. Ziel ist, die Umwelteinflüsse
einer Stadt durch den spezifischen Einsatz von Maßnahmen und Technologien zu verbessern. Der
Schwerpunkt liegt dabei auf der lokalen Luftschadstoffreduzierung, jedoch werden auch die global
verursachten Treibhausgasemissionen betrachtet. Dieses Tool kam unter anderem bereits sehr
erfolgreich in einem Pilotprojekt 2017 in Nürnberg zum Einsatz (Jaeger, A. F. et al., Mai 2017).
Bei der Erstellung des „Green City Masterplans“ für die Stadt Ludwigsburg wurde das CyPT-Air ein-
gesetzt. Mit dem Programm wurde beurteilt, inwieweit bestimmte Maßnahmen die Umweltbelastun-
gen senken, die Verkehrsmittelwahl ändern (öffentliche Verkehrsmittel anstelle des Privatfahrzeu-
ges) oder die Effizienz steigern können. Dadurch kann eine signifikante Reduzierung der verkehrs-
bedingten Emissionen (insbesondere NO x ) und eine damit einhergehende, bessere Luftqualität er-
reicht werden.
Der Ansatz ist strukturiert in folgende Schritte:
1. Beschaffung und Einpflegen der erforderlichen Daten und Informationen
2. Analyse des Verkehrssystems, dessen Luftschadstoff- und CO 2 -Emissionen (Baseline)
3. Entwicklung eines sogenannten „Business as Usual“ (BAU) Szenario
o Berechnung der zukünftigen Entwicklung der Emissionen ohne die Anwendung
weiterer, geplanter Maßnahmen
4. Analyse der Herkunft der Emissionen (Beitragsanalysen)
5. Identifikation potentieller Maßnahmen zur Emissionsreduktion
6. Einpflegen der reduktionsmindernden Wirkung der Maßnahmen
7. Berechnung der zukünftigen Entwicklung der Emissionen unter Einbeziehung der identifi-
zierten Maßnahmen
8. Darstellung des Reduktionspotentials der identifizierten Maßnahmen
3
Vorbereitende Arbeitspakete
4 Vorbereitende Arbeitspakete
4.1 Dokumenten- und Umfeldanalyse
Die Dokumenten- und Umfeldanalyse ist Voraussetzung, um ein Verkehrssystem bewerten zu kön-
nen. Daten, die das Verkehrssystem beschreiben, werden aus verschiedensten Quellen gesammelt
und mit ihnen der aktuelle Status ermittelt. Insbesondere mussten folgende Fragen beantwortet
werden:
• Wie viele Personenkilometer werden innerhalb der Stadtgrenzen zurückgelegt?
• Mit welchen Transportmitteln werden diese Kilometer zurückgelegt?
• Wie viele Emissionen produzieren die einzelnen Transportmittel?
• Wie hoch ist die Auslastung der einzelnen Transportmittel?
• Wie viele Frachten werden innerhalb der Stadt transportiert?
• Mit welchem Transportmittel werden diese Frachten transportiert?
• Wie viele Emissionen erzeugen diese Transportmittel?
• …
Mit diesen Informationen konnten erste Aussagen über das Verkehrssystem in Ludwigsburg getrof-
fen werden. Beispielsweise hat die Analyse gezeigt, dass der Personenverkehr durch den motori-
sierten Individualverkehr dominiert wird – über 80 Prozent der zurückgelegten Personenkilometer
werden mit dem PKW absolviert (siehe Abbildung 4.1).
Abbildung 4.1 Transportsystem Ludwigsburg: Personenkilometer-Anteile (Siemens 2018)
4
Vorbereitende Arbeitspakete
Dabei ist auf den Unterschied zwischen Personenkilometern und Wegeanteilen hinzuweisen. Wäh-
rend die Wegeanteile angeben, welches Transportmittel vom Benutzer gewählt wird, um eine Stre-
cke zurückzulegen, geben die Personenkilometer an, wie viele Kilometer mit einem Transportmittel
zurückgelegt werden. Dieser Unterschied ist wichtig, da die Abbildung der Wegeanteile, im Ver-
gleich zu der Abbildung der Personenkilometer, eher positiv erscheint (siehe Abbildung 4.2).
Abbildung 4.2 Vergleich der Personenkilometer mit den Wegeanteilen (Siemens 2018)
Es ist zu erkennen, dass zwar „nur“ 59 Prozent der Wege mit motorisierten Privatfahrzeugen zu-
rückgelegt werden, diese aber 81,4 Prozent der gesamten zurückgelegten Personenkilometer ab-
decken. Das liegt daran, dass mit motorisierten Privatfahrzeugen grundsätzlich längere Strecken
zurückgelegt werden als mit dem ÖPNV, dem Fahrrad oder zu Fuß. Um die Emissionen des Ver-
kehrssystems bestimmen zu können, wurde im Folgenden grundsätzlich mit Personenkilometern
gerechnet.
4.2 Spezifizierung der Hauptmaßnahmen
In einem Workshop mit den entsprechenden Fachbereichen (u. a. Referat Nachhaltige Stadtent-
wicklung und Fachbereich Stadtplanung und Vermessung) der Stadt wurden die bis dahin identifi-
zierten Hauptmaßnahmen spezifiziert und priorisiert. Zusammengefasst wurden folgende Angaben
erhoben und Annahmen getroffen:
5
Vorbereitende Arbeitspakete
4.2.1 Elektromobilität / Elektrifizierung des Verkehrs (PKW)
Seitens der Automobilhersteller gibt es Anstrengungen, die Modellpalette im Bereich der Elektro-
fahrzeugmodelle zu erweitern und Themen wie Reichweite und Ladedauer sowie die Anschaffungs-
kosten zu lösen. Auf der kommunalen Seite besteht die Herausforderung im kontinuierlichen
Ausbau der Ladeinfrastruktur im öffentlichen Raum. Neben der Ladeinfrastruktur im öffentlichen
Raum ist der Ausbau von Ladepunkten im privaten Bereich und auf Parkflächen von Unternehmen
im besonderen Fokus, da die Fahrzeuge dort am längsten abgestellt werden.
Ludwigsburg ist neben Stuttgart in der Region bereits jetzt Vorreiter in Sachen Elektromobilität, ins-
besondere beim Ausbau der Ladeinfrastruktur. Für E-Taxis, E-Carsharing, im Wohnbereich und auf
Parkplätzen in den Gewerbegebieten ist weiterhin ein intensiver Ausbau der Ladeinfrastruktur vor-
gesehen.
Neben dem derzeitigen Bestand wurden die in der Stadt geplanten zusätzlichen Anschaffungen von
E-Fahrzeugen und Ladeinfrastruktur bei den Annahmen berücksichtigt, um die Emissionsreduktion
durch die Entwicklung der Elektroflotten bis 2030 abzuschätzen.
Folgende Ausbaustufen lagen zum Zeitpunkt der Masterplanerstellung vor:
• Weitere 30 E-Fahrzeuge für kommunalen Fuhrpark inkl. erforderlicher Ladeinfrastruktur
• Elektrobusse (ÖPNV): 5 Elektrobusse inklusive Ladeinfrastruktur
o ab 2020 Jährlich 5 neue Elektrobusse (bis 2025)
• Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur: 30 Ladesäulen
• E-Carsharing: 5 Ladesäulen
• E-Taxis: 5 Ladesäulen
Zusätzlich zu diesen Angaben, wurden für die CyPT-Berechnungen die von den Fahrzeugherstel-
lern angenommenen (prognostizierten) Angaben einer verstärkten Verbreitung der Elektromobilität
bis in das Jahr 2030 zugrunde gelegt (u.a. Richtwert: bis 2025 wird von 25 Prozent E-Fahrzeugen
bei den Neuzulassungen ausgegangen).
4.2.2 Verbesserung Radverkehr
Die Stadt Ludwigsburg fördert den Radverkehr in der Stadt, mit attraktiven Radrouten, neuen Ab-
stellmöglichkeiten, moderner Wegbeschilderung und permanenter Öffentlichkeitsarbeit. Der Ge-
meinderat beschloss im Jahr 2014 das neue Radroutenkonzept mit dem Ziel, den Radverkehrsan-
teil zu verdoppeln. Dieses wird aktuell fortgeschrieben. Weitere Maßnahmen sind zum Beispiel der
6
Vorbereitende Arbeitspakete
Verleih von Pedelecs und Mieträdern an der Radstation. Seit Herbst 2015 gibt es zusätzlich eine
neue E-Bike-Station am Bahnhof: ein voll automatisches, regionales Pedelec-Verleihsystem mit
zusätzlichen Abstell- und Lademöglichkeiten für private Pedelecs. Weiterhin ist ein Fahrradpark-
haus mit 700 Stellplätzen am Bahnhof geplant sowie der Aufbau von Fahrradboxen in Quartieren.
Für den kurz-, mittel- und langfristigen Zeithorizont wurden folgende Annahmen getroffen:
• Wegeanteile: 2018: ca.10 Prozent
• Wegeanteile: 2020: +2-3 Prozent durch sicherere Radinfrastruktur (z.B. Fahrradboxen)
• Wegeanteile: 2025: 20 Prozent Wegeanteil durch normalen Ausbau der Radrouten zu-
sätzlich +5 Prozent durch Radschnellwege
• Wegeanteile: 2030: 30 Prozent Wegeanteil durch Fortschreibung Radroutenkonzept
4.2.3 Reaktivierung Markgröninger Bahn für Regionalbahn
Im Zuge der Doppelstrategie für den Ausbau des ÖPNV ist einer der Pfeiler für die Stadt Ludwigs-
burg die Reaktivierung der Bahnstrecke zwischen Markgröningen und Ludwigsburg mit Ver-
längerung bis Kornwestheim sowie die Einführung eines "Bus Rapid Transit" (BRT), einer Art
schienenlosen Stadtbahn in Ludwigsburg nach Remseck und Pattonville. Die geplante Maßnahme
„Reaktivierung Markgröninger Bahn“ und der BRT werden frühestens ab dem vierten Quartal im
Jahr 2020 in den Betrieb gehen. Aktuell laufen die Planungsarbeiten. Es gab mehrere Untersu-
chungen bezüglich der stillgelegten Strecke. So wurde in Möglingen und Markgröningen beispiels-
weise der Gleisunterbau untersucht. Spezialisten bewerten, ob die erforderliche Statik noch gege-
ben ist.
Für die Berechnungen wurden folgende Annahmen wurden getroffen:
• 30-Minuten-Takt zwischen Ludwigsburg und Markgröningen mit kurzen Umsteigezeiten von
und nach Stuttgart
• 8,5 Kilometer Trassenlänge
• Auslastung wie S-Bahn (17,7 Prozent)
4.2.4 BRT-Schnellbussystem
Der zweite Pfeiler der „Doppelstrategie“ ist ein BRT-Netz (Bus Rapid Transit). Dabei werden
mehrere Varianten der Trassenführung diskutiert.
7Vorbereitende Arbeitspakete
„Verstopfte Straßen, steigende Belastungen durch Stickoxide, ein drohender Verkehrskollaps: Das
Verkehrsaufkommen innerhalb der Stadt Ludwigsburg sowie in den angrenzenden Gemeinden
wächst ständig. Als Antwort darauf setzen der Landkreis und die Kommunen Ludwigsburg, Korn-
westheim, Remseck, Markgröningen und Möglingen auf den Ausbau des öffentlichen Personen-
nahverkehrs (ÖPNV). Dieses Konzept für den ÖPNV-Ausbau wird auch als „Doppelstrategie“ be-
zeichnet. Es besteht insgesamt aus drei Komponenten: Zwei Komponenten lassen sich kurzfristiger
umsetzen, um schnell Abhilfe zu schaffen (Regionalbahn und BRT-Busse) – eine dritte, längerfristi-
ge Komponente ist auf die Zukunft ausgerichtet (Stadtbahn).“ (https://doppelstrategie-
ludwigsburg.de/)
Bei dem Schnellbussystem geht es zunächst um die Erweiterung der BRT-Linie Ludwigsburg –
Remseck, Ludwigsburg – Weststadt. Für die Berechnungen wurden folgende Annahmen zugrunde
gelegt:
• 10-Minuten-Takt
• 11 Kilometer Trassenlänge
• Auslastung wie Busse (14,7 Prozent)
• 24 Meter Länge
Abbildung 4.3 Doppelstrategie: Reaktivierung der Schiene und BRT
Zusätzlich zur „Doppelstrategie“ ging es bei der Maßnahmendiskussion auch um die Verbesserung
der zur Verfügung stehenden ÖPNV-Angebote. Prinzipiell wird von einem grob linearen Wachs-
tum der Fahrgastzahlen und der schrittweisen Einführung des 15- Minunten-Takt bei der S-Bahn
ausgegangen, weiterhin von einer hohen Taktdichte im Stadtverkehr.
4.3 Spezifizierung der Sekundärmaßnahmen
Im Laufe vielfach wiederholter Berechnungsschritte wurden folgende Sekundärmaßnahmen zusätz-
lich aufgenommen, die im Kapitel 5 ebenso einer Bewertung unterzogen werden.
• Diesel-Zulassungsrückgang (um ca. 30 Prozent seit Beginn des Jahres 2018)
• Diesel-Nachrüstung (Software Update).
• Elektrifizierung der Busse
8Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
5 Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
In diesem Kapitel werden die Wirkungen der Haupt- und Sekundärmaßnahmen im Vergleich
zu der Entwicklung ohne Maßnahmen („Business as Usual“-Szenario) vorgestellt. Dabei wird
unterschieden in die stadtweite Betrachtung und die Betrachtung am HotSpot Friedrichstra-
ße.
5.1 Stadtweite Betrachtung
Aufgrund der detaillierten Analyse des Verkehrssystems konnten die verkehrsbedingten
NOx- und PM 10 -Emissionen den verschiedenen Verursachern zugeordnet werden. Wie in
Abbildung 5.1 dargestellt, werden mehr als 70 Prozent der verkehrsbedingten NOx-
Emissionen durch Diesel-PKWs und nur rund 10 Prozent durch Benzin-PKWs verursacht.
Den restlichen Teil erzeugen hauptsächlich Busse des ÖPNV sowie Fracht-Transporter und
LKW. Im Gegensatz dazu tragen Diesel- und Benzin-PKW annähernd zu gleichen Teilen an
den stadtweiten PM 10 -Emissionen bei.
Abbildung 5.1 Beitragsanalyse der verkehrsbedingten Emissionen (2020) (Siemens 2018)
5.1.1 Entwicklung ohne die Anwendung von Maßnahmen
Im sogenannten „Business as Usual“-Szenario wird die Entwicklung der Emissionen ohne
die Einwirkung der geplanten Maßnahmen betrachtet. Das heißt es werden nur die Ver-
änderungen berücksichtigt, die unabhängig und ohne Einwirkung der Stadtplaner eine Aus-
wirkung auf das Transportsystem haben. Dazu gehören vor allem das prognostizierte Be-
völkerungswachstum und die Flottenerneuerung der Fahrzeuge mit neuen EURO-
Klassen.
9Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
Das Bevölkerungswachstum wird innerhalb der Stadtgrenzen in den nächsten Jahren deut-
lich ansteigen – um bis zu 10 Prozent bis zum Jahr 2030. Obwohl damit ein Anstieg der Per-
sonenkilometer einhergeht, sinken die Emissionen infolge der natürlichen Flottenerneuerung
(siehe Abbildung 5.2).
Abbildung 5.2 Flottenkategorisierung nach Fahrzeug-Prognose (Siemens 2018)
Aufgrund der Flottenerneuerung ist eine deutliche Reduktion der NOx-und CO 2 -Emissionen
bis zum Jahr 2030 zu erwarten (siehe Abbildung 5.3). Fahrzeuge mit neuen EURO-Klassen
stoßen weniger NOx und CO 2 aus und reduzieren deren stadtweite Emission trotz steigen-
der Personenkilometer. Im Gegensatz dazu werden die steigenden Personenkilometer bis
zum Jahr 2030 negative Auswirkungen auf die Feinstaubemissionen haben.
10Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
Abbildung 5.3 Entwicklung der verkehrsbedingten Emissionen (Siemens 2018)
5.1.2 Entwicklung bei Anwendung der Maßnahmen
Die in Kapitel 4 beschriebenen Haupt- und Sekundärmaßnahmen können die Emissionen
stadtweit kurz- und langfristig deutlich reduzieren. Dies zeigen nachstehende Ausführungen
und Abbildungen. Dabei wurden die Auswirkungen für die Zeithorizonte 2018, 2019, 2020,
2021, 2025 und 2030 berechnet.
Die Hauptmaßnahmen (BRT, Neue Bahnlinie, Fahrradförderung, E-Car-Einführung)
haben bis zum Jahr 2030 eine über die Jahre deutlich steigende, emissionsreduzieren-
de Wirkung. Ebenfalls ist eine deutliche Verringerung der Feinstaubemissionen zu erwarten
(siehe Abbildung 5.4). Die reaktivierte Bahnlinie und der BRT werden frühestens ab dem
vierten Quartal 2020 in Betrieb gehen und somit erst dann eine deutliche emissionsreduzie-
rende Wirkung haben. Bis dahin wird eine Emissionsreduzierung vor allem durch den stei-
genden Anteil an Elektrofahrzeugen und die Fahrradförderung erreicht.
Zusätzlich zu den Hauptmaßnahmen haben die Sekundärmaßnahmen eine emissionsredu-
zierende Wirkung. Vor allem das Software Update und der Rückgang von Dieselzulas-
sungen haben Auswirkungen auf die NOx-Emissionen und bewirken kurzfristig hohe pro-
zentuale Reduzierungen. Die Sekundärmaßnahmen spielen somit hauptsächlich für die
schnelle, kurzfristige Reduktion eine bedeutende Rolle. Anders sieht es bei den Auswir-
kungen auf die PM 10 -Emissionen aus. Da das Software Update lediglich für die Verringerung
der NOx-Emissionen konzipiert ist und die Dieselzulassungsreduktion durch eine erhöhte
Zulassung von Benzinfahrzeugen ausgeglichen wird, sind keine Auswirkungen auf die PM 10 -
Emissionen festzustellen.
11Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
Abbildung 5.4 Emissionsreduktionspotential Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018)
Um die Auswirkungen der prozentualen Reduzierungen deutlich erkennen zu können, sind in
Abbildung 5.5 die Emissionsreduzierungen in absoluten Werten dargestellt. Es ist ersichtlich,
dass die Kombination aus Haupt- und Sekundärmaßnahmen die NOx-Reduzierung be-
schleunigen und einen Anstieg der PM 10 -Emissionen nach 2020 verhindern.
Abbildung 5.5 Emissionsreduktionspotential Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018)
12Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
5.1.2.1 Überblick – Maßnahmen nach Wirkungspotential
Abbildung 5.6 Maßnahmen nach Wirkungspotential (Siemens 2018)
5.2 Hotspot Friedrichstraße
Abbildung 5.7 zeigt die Situation am Hotspot Friedrichstraße. Zwischen LSA (Lichtsignalan-
lage) 60 und 61 befindet sich eine der beiden Spotmesstellen zur Messung der Luftschad-
stoffimissionen der LUBW in Ludwigsburg. Aufgrund deutlicher Überschreitungen des NOx-
Grenzwerts von 40 µg/m3 an dieser Messtelle werden im Folgenden die Auswirkungen der
definierten Haupt- und Sekundärmaßnahmen auf die dortige NOx-Konzentration betrachtet.
Eine zügige Senkung der NOx-Konzentration unter den Grenzwert ist ausschlagge-
bend, um mögliche Fahrverbote verhindern zu können.
13Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
Abbildung 5.7 Lageplan – Messstelle Friedrichstraße (LUBW)
Durch eine Analyse der Situation an der Friedrichstraße konnten die verkehrsbedingten
NOx- und PM 10 -Emissionen den verschiedenen Verursachern zugeordnet werden (siehe
Abbildung 5.8). Ähnlich wie bei der stadtweiten Beitragsanalyse sind mit einem Anteil von
mehr als 66 Prozent hauptsächlich Diesel-PKW für die hohen NOx-Emissionen verantwort-
lich. Allerdings spielen auch Fracht-LKW, Benzin-PKW und Fracht-Transporter zusammen
eine große Rolle. Auch bei den PM 10 -Emissionen sticht der hohe Anteil des Frachtverkehrs
hervor.
Abbildung 5.8 Beitragsanalyse der verkehrsbedingten Emissionen (2020) (Siemens 2018)
14Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
5.2.1 Entwicklung ohne die Anwendung von Maßnahmen
Vergleichbar mit dem stadtweiten Szenario sinkt auch am Hotspot, vor allem aufgrund der
fortschreitenden Flottenerneuerung, die NO 2 -Konzentration kontinuierlich bis zum Jahr 2030.
Allerdings kann ohne die Wirkung von zusätzlichen Reduktionsmaßnahmen der Grenz-
wert von 40 µg/m3 bis zum Jahr 2020 nicht unterschritten werden (Abbildung 5.9). Im
BAU-Szenario wird im Jahr 2020 eine NO 2 -Konzentration von 40,9 µg/m3 erreicht und erst
im Jahr 2021 der Grenzwert mit einer Konzentration von 39,1 µg/m3 unterschritten.
Abbildung 5.9 Entwicklung der verkehrsbedingten NO2-Konzentrationen (Siemens 2018)
5.2.2 Entwicklung bei Anwendung der Maßnahmen
Die NO 2 -Konzentration an der Spotmessstelle Friedrichstraße wird im Szenario ohne Maß-
nahmen im Jahr 2020 noch nicht unter den Grenzwert gesunken sein. Aufgrund dessen
wurde nachfolgend die konzentrationsreduzierende Wirkung der Haupt- und Sekundärmaß-
nahmen berechnet und anschließend die Einhaltung des Grenzwerts im Jahr 2020 überprüft.
Wie bereits bei der stadtweiten Betrachtung erwähnt, werden die reaktivierte Bahnlinie und
der BRT frühestens ab dem vierten Quartal im Jahr 2020 in Betrieb gehen und somit erst
dann eine emissionsreduzierende Wirkung haben. Bis dahin werden die NO 2 -Emissionen
nur durch den steigenden Anteil an Elektrofahrzeugen und die Fahrradförderung beeinflusst.
15Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
Wie Abbildung 5.10 zeigt, haben die Hauptmaßnahmen zusammen eine über die Jahre stei-
gende, konzentrationsmindernde Wirkung. Es ist zu erwarten, dass die Hauptmaßnahmen im
Jahr 2020 die NO 2 -Konzentration an der Spotmesstelle um mehr als 1 Prozent und im Jahr
2030 um mehr als 4 Prozent senken werden. Dazu tragen vor allem der steigende Anteil an
Elektrofahrzeugen und die Fahrradförderung bei. Allerdings weisen auch die Reaktivierung
der Bahnlinie und die Einführung des BRT eine deutliche konzentrationsmindernde Wirkung
auf.
Zusätzlich zu den Hauptmaßnahmen haben die Sekundärmaßnahmen eine konzentrations-
reduzierende Wirkung (siehe Abbildung 5.10). Vor allem kurzfristig bewirken das Software
Update und der Rückgang von Dieselzulassungen starke, zusätzliche Konzentrationsredu-
zierungen. Langfristig sinkt deren Reduzierungspotential und die Hauptmaßnahmen gewin-
nen mehr an Bedeutung.
Abbildung 5.10 Konzentrationsreduktion Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018)
In Abbildung 5.11 sind die Reduktionspotentiale der Haupt- und Sekundärmaßnahmen in
absoluten Werten dargestellt. Ausgehend vom „Szenario ohne Maßnahmen“ (BAU) wurden
die konzentrationsmindernden Wirkungen der einzelnen Maßnahmen jeweils addiert und
sichtbar gemacht. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Sekundärmaßnahmen vor allem
kurzfristig die NO 2 -Konzentration an der Spotmesstelle stark mindern. Die Wirkung der
Hauptmaßnahmen tritt vor allem mittel- und langfristig ein.
16Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
Abbildung 5.11 Konzentrationsreduktion Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018)
Insgesamt wird durch die Wirkung aller Maßnahmen im Jahr 2020 mit einer NO 2 -
Konzentration von 38,5 µg/m3 der Grenzwert an der Spotmesstelle Friedrichstraße un-
terschritten und somit die Vorgaben eingehalten. Auch langfristig sorgt das komplette
Maßnahmenpaket für eine fortschreitende NO 2 -Reduktion an der Spotmesstelle. Im Jahr
2030 kann mit einer NO 2 -Konzentration von 26,6 µg/m3 gerechnet werden.
17Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
5.2.2.1 Überblick – Maßnahmen nach Wirkungspotential
Abbildung 5.12 Maßnahmen nach Wirkungspotential (Siemens 2018)
5.2.2.2 Zusätzliche Maßnahmen
Eine der wesentlichen Modernisierungen bezüglich der Verkehrssteuerung sind angepasste
Rot-Grün-Phasen an das Verkehrsaufkommen. Ziel ist ein fließender Verkehr, die Vermei-
dung von Staus und Wartezeiten (sogenannte adaptive Netzsteuerung für Lichtsignalanla-
gen). Deshalb wurde zusätzlich zu den Haupt- und Sekundärmaßnahmen die Wirkung der
geplanten adaptiven Netzsteuerung für Lichtsignalanlagen (INES+) in Kombination mit einer
Vorzugsschaltung (ANNA+) in die Berechnungen einbezogen.
Adaptive Netzsteuerung für Lichtsignalanlagen (INES+)
Auf Basis von Berechnungen der Ingenieurgesellschaft Schlothauer & Wauer (Schlothauer &
Wauer) für die Städte Heidelberg und Reutlingen wurden die NO 2 -Reduktionspotentiale einer
adaptiven Netzsteuerung auf den Hotspot Friedrichstraße übertragen.
Mit einem Kapazitätsmodell wurde abgeschätzt, wie sich die Verkehrsqualität in der Fried-
richstraße ändern müsste, um die gleiche Reisezeitverkürzung wie auf den Teststrecken in
Heidelberg und Reutlingen zu erreichen. Diese berechnete Verkehrsqualitätsverbesserung
führt zu einer NOx-Emissionsreduktion in der Friedrichstraße. Ausgehend von der Summe
18Maßnahmen und Bewertung nach Wirkungspotential
der Konzentrationsreduktionen der Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Abbildung 5.11) kann
davon ausgegangen werden, dass durch die adaptive Netzsteuerung die NO 2 -Konzentration
an der Spotmessstelle weiter gesenkt wird (siehe Abbildung 5.13). Im Jahr 2020 hat die
adaptive Netzsteuerung das Potential, die NO 2 -Konzentration um mehr als 1 µg/m3 zu sen-
ken.
Abbildung 5.13 Konzentrationsreduktion durch adaptive Netzsteuerung (INES+) (Siemens 2018)
19Ausblick und Anschlussthemen
6 Ausblick und Anschlussthemen
Der „Green City Masterplan“ der Stadt Ludwigsburg hat das Ziel, vor allem mittels kurzfristiger, aber
auch mittel- und langfristig umsetzbarer Maßnahmen die Luftbelastung in der Stadt zu reduzieren.
Derzeit wird der gesetzlich vorgeschriebene Grenzwert für NO 2 -Emissionen am Hotspot in der
Friedrichstraße noch überschritten. Gegenmaßnahmen sind erforderlich, vor allem um das drohen-
de Dieselfahrverbot abwenden zu können. Zudem werden die Ergebnisse aus dem „Green City
Masterplan“ Eingang finden in die Fortschreibung des Luftreinhalteplans, der vom Regierungspräsi-
dium Stuttgart erstellt wird. Viele der im Masterplan aufgeführten Maßnahmen wirken zusammen
mit Maßnahmen des Klimaschutzkonzepts, der Luftreinhaltung und der Lärmaktionsplanung.
Der „Green City Masterplan“ bildet die Grundlage, um Mittel aus der Förderrichtlinie „Digitalisierung
kommunaler Verkehrssysteme“ für das Verkehrssystemmanagement und für den weiteren Auf- und
Ausbau der „Smart City Cloud“ (Portal) zu beantragen. Die seit Beginn des Jahres mit hohem En-
gagement und fundiertem Wissen der städtischen Fachbereiche geleisteten Arbeiten, die letztlich
Basis für den vorliegenden Masterplan sind, gilt es nun kontinuierlich weiterzuentwickeln.
Anschlussthemen
Im Rahmen des 3. Förderaufrufs „Digitalisierung kommunaler Verkehrssysteme“ wurden folgende
weiterführende Projekte definiert und – soweit möglich – den entsprechenden aktuellen Maßnah-
men aus dem Masterplan zugeordnet.
• Verbesserung Parkraummanagement
• Digitalisierung Bahnübergänge (Markgröninger Bahn)
• Beschaffung und Einsatz der Simulationssoftware „VISUM“, „VISSIM“
• Beschleunigung von Bussen und Einsatzfahrzeugen
• Verbesserung Radverkehr
• Ausbau / Erneuerung der Glättemeldeanlagen
• Virtuelle Verkehrsinformationszentrale (VIZ)
• Urbane Logistik – Einsatz von Paketboxen
Weitere innovative Themenfelder
Folgende Themen sollen Möglichkeiten für die Zukunft aufzeigen, sind aber nicht Gegenstand des
aktuellen 3. Förderaufrufs:
• Verleihsystem auf Basis von Kleinst-Elektrofahrzeugen
• Residental Sharing
• On Demand Service.
20Anhang A (Treibhausgasemissionen)
Anhang A (Treibhausgasemissionen)
Das Treibhauspotential (THG) oder auch CO 2 -Äquivalent ist ein Maß für den relativen Beitrag
zum Treibhauseffekt, das heißt ihre mittlere Erwärmungswirkung der Erdatmosphäre über einen
bestimmten Zeitraum. Sie gibt an, wieviel eine Masse eines Treibhausgases im Vergleich zur ent-
sprechenden Menge CO 2 zur globalen Erwärmung beiträgt. Die Reduktion der Treibhausgasemis-
sionen wurde stadtweit betrachtet.
Die Hauptmaßnahmen weisen ein über die Jahre steigendes Reduktionspotenzial auf (siehe Abbil-
dung A.1). Es ist zu erwarten, dass durch diese im Jahr 2020 die Treibhausgasemissionen stadtweit
um 2,3 Prozent und im Jahr 2030 um fast 18 Prozent gesenkt werden können. Dazu tragen vor al-
lem der steigende Anteil an Elektrofahrzeugen und die Fahrradförderung bei. Allerdings weisen
auch die Reaktivierung der Bahnlinie und die Einführung des BRT, ab ihrer Inbetriebnahme im vier-
ten Quartal 2020, eine deutliche emissionsmindernde Wirkung auf.
Im Vergleich zu den Hauptmaßnahmen haben die Sekundärmaßnahmen kaum Auswirkungen auf
die stadtweiten Treibhausgasemissionen. Die Einführung von Elektrolinienbussen senkt zwar die
Treibhausgasemissionen deutlich, das wird aber durch die sinkende Zahl an Dieselzulassungen
ausgeglichen. Statt Diesel- werden nämlich dann Benzinfahrzeuge zugelassen, die wiederum die
Treibhausgasemissionen der kompletten Fahrzeugflotte ansteigen lassen. Da das Software Update
nur für eine Reduktion der NOx-Emissionen konzipiert wurde, zeigt es keine Auswirkungen auf die
Treibhausgasemissionen.
Abbildung A.1 Emissionsreduktionspotential Haupt- und Sekundärmaßnahmen [%] (Siemens 2018)
21Anhang A (Treibhausgasemissionen)
In Abbildung A.2 sind die prozentualen Emissionsreduzierungen in absoluten Werten dargestellt. Es
ist zu erkennen, dass die Hauptmaßnahmen zusammen eine deutliche Senkung der Treibhaus-
gasemissionen, im Vergleich zum BAU-Szenario, bewirken – im Jahr 2020 um rund 2.500 Tonnen
CO 2 -Äquivalenteund im Jahr 2030 um rund 20.000 Tonnen CO 2 -Äquivalente.
Abbildung A.2 Emissionsreduktionspotenzial Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018)
22Literaturverzeichnis
Literaturverzeichnis
Deutsche Umwelthilfe. (2018). Hintergrundpapier "Klagen für Saubere Luft".
Jaeger, A. F. et al. (Mai 2017). Nürnberg nachhaltig mobil. Nürnberg.
https://doppelstrategie-ludwigsburg.de/.
Minkos, Dauert et al. (Januar 2017). Luftqualität 2016. Umweltbundesamt.
Schlothauer & Wauer. (kein Datum). Nutzen der Adaptiven Netzsteuerung INES.
23Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 4.1 Transportsystem Ludwigsburg: Personenkilometer-Anteile (Siemens 2018) .......................................... 4
Abbildung 4.2 Vergleich der Personenkilometer mit den Wegeanteilen (Siemens 2018) .............................................. 5
Abbildung 4.3 Doppelstrategie: Reaktivierung der Schiene und BRT ............................................................................ 8
Abbildung 5.1 Beitragsanalyse der verkehrsbedingten Emissionen (2020) (Siemens 2018)........................................... 9
Abbildung 5.2 Flottenkategorisierung nach Fahrzeug-Prognose (Siemens 2018) .........................................................10
Abbildung 5.3 Entwicklung der verkehrsbedingten Emissionen (Siemens 2018) ..........................................................11
Abbildung 5.4 Emissionsreduktionspotential Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018) ...............................12
Abbildung 5.5 Emissionsreduktionspotential Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018) ...............................12
Abbildung 5.6 Maßnahmen nach Wirkungspotential (Siemens 2018) ..........................................................................13
Abbildung 5.7 Lageplan – Messstelle Friedrichstraße (LUBW) .....................................................................................14
Abbildung 5.8 Beitragsanalyse der verkehrsbedingten Emissionen (2020) (Siemens 2018)..........................................14
Abbildung 5.9 Entwicklung der verkehrsbedingten NO2 Konzentrationen (Siemens 2018) ..........................................15
Abbildung 5.10 Konzentrationsreduktion Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018) .....................................16
Abbildung 5.11 Konzentrationsreduktion Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018) .....................................17
Abbildung 5.12 Maßnahmen nach Wirkungspotential (Siemens 2018) ........................................................................18
Abbildung 5.13 Konzentrationsreduktion durch adaptive Netzsteuerung (INES+) (Siemens 2018) ..............................19
Abbildung A.1 Emissionsreduktionspotential Haupt- und Sekundärmaßnahmen [%] (Siemens 2018) .........................21
Abbildung A.2 Emissionsreduktionspotenzial Haupt- und Sekundärmaßnahmen (Siemens 2018) ...............................22
24Abkürzungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
BAU Business as Usual Szenario
BRT Bus Rapid Transit
CyPT City Performance Tool
DUH Deutsche Umwelthilfe
Euro 6d TEMP Abgasnorm Euro 6 Übergang
THG Treibhauspotential [CO2e]
KBA Kraftfahrzeugbundesamt
LUBW Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Baden Württemberg
LSA Lichtsignalanlage/Ampel
NOx Stickstoffoxide
SWLB Stadtwerke Ludwigsburg-Kornwestheim
ÖPNV Öffentlicher Personennahverkehr
PTV Planung, Transport, Verkehr
RP Regierungspräsidium
VRS Verband Region Stuttgart
VVS Verkehrsverbund Stuttgart
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