SIA Effizienzpfad Energie Statusbericht Mobilität
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SIA Effizienzpfad Energie Statusbericht Mobilität Grundlagen zur Dokumentation SIA D 0216 Ein Projekt von Swiss Energycodes der KHE des SIA Bearbeitung Planungsbüro Jud Stefan Schneider, Dipl. Geograph / Verkehrsplaner SVI Simon Hopf, Stud. Umwelt-Natw. ETH 31. Januar 2006 / 769
Inhalt 1 Aufgabenstellung 1 2 Energieverbrauch im Personenverkehr 2 2.1 Wirkungsgefüge ........................................................................... 2 2.2 Modell.......................................................................................... 4 2.3 Durchschnittlicher Energieverbrauch pro Person .............................. 7 2.4 Verkehrsprognosen ....................................................................... 9 3 Energieverbrauch im Personenverkehr nach Nutzung 10 3.1 Nutzungen: Wohnen, Büro, Schule ............................................... 10 3.2 Energieverbrauch nach Nutzung................................................... 12 4 Energieverbrauch im Personenverkehr nach räumlichen Bereichen 14 4.1 Räumliche Bereiche: Kernstadt, Agglomeration, Land .................... 14 4.2 Energieverbrauch nach räumlichen Bereichen ............................... 15 5 Einflussmöglichkeiten auf den Energieverbrauch im Personenverkehr 16 5.1 Ansätze am Wirkungsgefüge........................................................ 16 5.2 Massnahmenbereiche.................................................................. 17 5.3 Entwicklungsszenarien ................................................................ 19 6 Fazit 22
Statusbericht Mobilität 1 SIA Effizienzpfad Energie 1 Aufgabenstellung Im Rahmen des vom Bundesamt für Energie unterstützen Projektes „Swiss Energy- codes“ sucht der SIA eine Strategie für energieeffizientes Bauen. Aufbauend auf dem „Absenkpfad Energie“ aus dem Jahre 1995 hat die Kommission für Haustechnik und Energie (KHE) des SIA das interdisziplinäre Team von Professor Hansruedi Preisig be- auftragt, die Idee des effizienten Bauens bis zur 2000-Watt-Gesellschaft weiter zu bearbeiten. Es geht darum, Zielwerte zu erarbeiten, Wege aufzuzeigen und Anreize zu schaffen, die es ermöglichen, im Jahre 2050 „2000-Watt-kompatibel“ zu sein. Von den 2050 „noch zur Verfügung stehenden“ 2000W pro Person beansprucht das Gebäude mit der dazugehörenden Mobilität einen wesentlichen Teil, den es zu erfassen gilt. Im Rahmen des Projektes wurden die Nutzungen Wohnen, Büro und Schulen näher analysiert. Zielpublikum für den SIA Energie Effizienzpfad sind Politiker, Behörden, Investoren, Bauherrschaften und Planerinnen. Dieser Bericht befasst sich mit dem Themenbereich Mobilität. Die weiteren Themenbe- reiche behandeln den Energiebedarf des Gebäudes. Es sind dies Heizung/Lüftung/Küh- lung, Warmwasser, Licht/Geräte und Graue Energie. Hinweise Bei der Verwendung des Begriffs Energie ist immer Primärenergie gemeint, falls nicht explizit ein anderer Begriff erwähnt wird. Bei den ausgewiesenen Zahlen können sich rundungsbedingt teilweise kleinere Diffe- renzen ergeben. Die in diesem Bericht verwendeten Personenbezeichnungen beziehen sich auf beide Geschlechter.
2 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie 2 Energieverbrauch im Personenverkehr Um den Energieverbrauch im Verkehr zu beschreiben und zu berechnen, wurden ein Wirkungsgefüge und ein Modell entwickelt. Im Wirkungsgefüge werden die Zusammenhänge dargestellt, die zum Energiever- brauch im Personenverkehr führen. Im Rahmen des Modells wird der Energie- verbrauch im Personenverkehr aus Komponenten des Wirkungsgefüges berechnet. 2.1 Wirkungsgefüge Das Wirkungsgefüge zeigt, welche Komponenten zum Energieverbrauch im Personen- verkehr führen: Abbildung 1: Wirkungsgefüge zum Energieverbrauch im Personenverkehr Wie aus der Graphik ersichtlich, resultiert der Energieverbrauch im Verkehr verein- facht aus zwei Komponenten der Wirkungskette: aus dem Verhalten der Nutzer (Ver- halten) und aus der technischen Ausrüstung der Fahrzeuge (Technik). In der Wirkungskette, die schlussendlich zum Verhalten des Nutzers führt, ist die hohe Bedeutung des Gebäudestandorts (mit seinem Umfeld) für das Verhalten sichtbar:
Statusbericht Mobilität 3 SIA Effizienzpfad Energie Für die Mobilität ist bereits der regionale Standort (Standort, Region) des Gebäudes entscheidend für den Energieverbrauch im Personenverkehr. Die regionale Strassen- infrastruktur, das regionale Angebot des öffentlichen Verkehrs, das Parkplatzangebot und anderes beeinflussen die Wahl des Verkehrsmittels und damit ein wesentliches Element des Energieverbrauchs. So weist z.B. eine Stadt im öffentlichen Verkehr ein deutlich besseres Angebot auf als eine ländliche Region, was in der Stadt letztendlich zu einem niedrigeren Energieverbrauch im Personenverkehr führen dürfte. Weiter ist das unmittelbare Umfeld um das Gebäude wichtig (Objekt, Gebäude). Die Verkehrsmittelwahl wird z.B. durch das dem Gebäude zugeordnete Parkplatzangebot und die Distanz zur nächsten Haltestelle des öffentlichen Verkehrs mitgesteuert. Das Verhalten des Nutzers (Verhalten) wird durch seine Persönlichkeit und Stellung im Lebenszyklus sowie eine Vielzahl weiterer Elemente beeinflusst. Wichtige Einflussfak- toren bilden „Standort“ und „Objekt“. Sie beschreiben die dem Nutzer zur Verfügung stehende Mobilitäts-Infrastruktur sowie das im Umfeld des Standorts verfügbare An- gebot, d.h. sie beeinflussen z.B. die Verkehrsmittelwahl und dadurch indirekt auch den Energieverbrauch. Die technische Ausrüstung der Fahrzeuge (Technik) ist die zweite Komponente des Energieverbrauchs im Personenverkehr. Der Energieverbrauch resultiert aus dem Treibstoffverbrauch des Fahrzeugs und ist somit nur bei den Verkehrsmitteln Perso- nenwagen/Motorrad beim Kauf des Fahrzeugs durch die Einzelperson zu beeinflussen.
4 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie 2.2 Modell Im Rahmen des Modells wird aus dem Verhalten der Nutzer und der Technik der Fahr- zeuge der Energieverbrauch im Personenverkehr berechnet. Es wird der durchschnitt- liche Energieverbrauch pro Person und Jahr in der Schweiz ausgewiesen. Die folgende Abbildung zeigt die Rechenschritte des Modells, die für die Berechnung des Energieverbrauchs im Personenverkehr getätigt werden: Abbildung 2: Modell für die Berechnung des Energieverbrauchs im Personenverkehr Es ist ersichtlich, dass der Energieverbrauch pro Person und Jahr im Personenverkehr aus den Personenkilometern (Verhalten) und dem Energieverbrauch pro Personen- kilometer nach Verkehrsmittel resultiert. Der Energieverbrauch pro Personenkilometer ergibt sich aus dem Energieverbrauch pro Fahrzeugkilometer (Fzkm) (Technik) geteilt durch die Besetzung (Verhalten) nach Verkehrsmittel.
Statusbericht Mobilität 5 SIA Effizienzpfad Energie 2.2.1 Verhalten Den Modelrechnungen werden die im Inland zurückgelegten Personenkilometer, ge- mäss Mikrozensus 20001, zugrunde gelegt. Gleichzeitig wird jeweils die aktuellste ver- fügbare durchschnittliche Besetzung 2 einbezogen. PW Bahn Bus Flugzeug Tram Motorrad Reisecar 9137 1848 355 110 137 302 180 [Pkm/ a] 1.59 229 16.4 81 28 1.15 21 Besetzung Tabelle 1: jährliche Personenkilometer und Besetzungsgrad nach Verkehrsmittel 2.2.2 Technik Im Bereich Technik wird der Treibstoffverbrauch3 pro Fahrzeugkilometer der Verkehrs- mittelflotte ausgewiesen. Um die unterschiedlichen Energietypen vergleichen zu kön- nen, wird der Verbrauch von End- in Primärenergie umgerechnet4: PW Bahn Bus Flugzeug Tram Motorrad Reisecar Benzin Strom Diesel Kerosen Strom Benzin Diesel Energietyp 10.0 28.0 688.0 5.3 22.4 [l/100 Fzkm] 16.0 3.5 [kWh/Fzkm] Endenergie 3.3 57.6 9.8 237.5 12.7 1.7 7.9 [MJ/Fzkm] Faktor Endenergie 1.1 2.9 1.1 1.1 2.9 1.1 1.1 zu Primärenergie 3.6 167.0 10.8 261.2 37.0 1.9 8.7 [MJ/Fzkm] Tabelle 2: Energieverbrauch pro Fahrzeugkilometer nach Verkehrsmittel5 1 Bundesamt für Raumentwicklung, Bundesamt für Statistik (2002). Mobilität in der Schweiz. Ergebnisse des Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten, S. 37. Bern und Neuenburg. 2 PW: Bundesamt für Raumentwicklung, Bundesamt für Statistik (2002). Mobilität in der Schweiz. Ergebnisse des Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten, S. 41. Bern und Neuenburg. alle andern: Maibach, M., Schenkel, D., Peter, D., Gehrig, S. (1997). Umweltindikatoren im Verkehr. Anhang, S. 79. Bern: GVF. 3 PW: eigene Schätzung. Grundlagen: Marti, P.,Waldvogel, S. (2003). Treibstoffverbrauch der neu zugelassenen Personenwagen. Tabelle 1, S. 6, Abbildung 1, S. 9. Brugg: Metron. Fahrzeugbestand in der Schweiz www.lernfahrt.ch -> Automarkt. Tram: Auskunft VBZ. Telefon mit Herrn Spörri vom 15.04.04. Motorrad: Maibach, M.,Schenkel, D., Peter, D., Gehrig, S. (1997). Umweltindikatoren im Verkehr. Optimaler Einsatz der Verkehrsmittel, Tabelle 10, S. 58. Bern: GVF. Alle andern: Maibach, M., Schenkel, P., Seiler, B. (1999). Ökoinventar Transporte. Tech- nischer Schlussbericht. Anhang: Bus S. 132, Bahn S. 143 (Schnellzug), Flugzeug S. 155 (Kurzstreckenjet), Car S. 128. Zürich: Infras. 4 Umrechnungsfaktoren: 1l Benzin = 32.86 MJ, 1l Diesel = 35.14 MJ, 1l Kerosen = 34.52 MJ, 1kWh = 3.6 MJ. Maibach, M., Schenkel, D., Peter, D., Gehrig, S. (1997). Umweltindikatoren im Verkehr. Glossar, S. 83. Bern: GVF. 5 Umrechnungsfaktoren „Endenergie zu Primärenergie“ gemäss Vorgaben der Projektleitung.
6 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie Anmerkungen Nur der beim Betrieb anfallende Treibstoff-/Energieverbrauch ist ausgewiesen. Die graue Energie der Verkehrsmittel (Herstellung, Entsorgung, Bereitstellung Infrastruktur) wird nicht berücksichtigt. Beim Treibstoffverbrauch der Verkehrsmittelflotten wurden Vereinfachungen getroffen. Z.B.: Die Personenwagenflotte wird nicht in Diesel- und Benzinan- trieb unterschieden, sondern mit Benzinantrieb angenommen. Weiter wird die Busflotte als Dieselantrieb vereinfacht. Bestehende Unter- schiede im Antriebskonzept (Strom/Gas/Diesel/Benzin) werden vernachlässigt. Der Energieverbrauch mit dem Velo und zu Fuss wird nicht berücksichtigt. Auf die Luftbelastung und den Lärm durch die einzelnen Verkehrsmittel wird nicht eingegangen. 2.2.3 Energieeffizienz der Verkehrsmittel Die nachfolgende Abbildung weist die Energieeffizienz der Verkehrsmittel pro Perso- nenkilometer aus. Diese berechnet sich aus dem Energieverbrauch pro Fahrzeugkilo- meter (Tabelle 2) geteilt durch die Besetzung (Tabelle 1): Energieverbrauch im Personenverkehr 4.0 PW 3.23 Bahn 3.0 2.27 Bus [MJ/Pkm] 1.67 2.0 Flugzeug 1.32 Tram 0.73 1.0 0.66 Motorrad 0.41 Reisecar 0.0 Abbildung 3: Primärenergieverbrauch pro Personenkilometer nach durchschnittlich besetztem Verkehrsmittel Es zeigt sich, dass die Bahn das energieeffizienteste Verkehrsmittel ist. Die Bahn ist – mit den für die Umrechung von Endenergie zu Primärenergie verwendeten Faktoren - etwa dreimal so energieeffizient wie der Personenwagen. Berücksichtigt man, dass die SBB ihren Traktionsstrom praktisch vollständig aus Wasserkraft produzieren, verbes- sert sich die Energieeffizienz der Bahn nochmals massiv.
Statusbericht Mobilität 7 SIA Effizienzpfad Energie Der öffentliche Verkehr (Bahn, Bus und etwas weniger ausgeprägt das Tram) und der Reisecar bilden die Gruppe der „energieeffizienten Verkehrsmittel“. Deutlich mehr Energie pro Personenkilometer verbrauchen der motorisierte Individualverkehr MIV und das Flugzeug. Die dargestellten Werte lassen sich bei allen Verkehrsmitteln mit Erhöhung der Aus- lastung verbessern. Im Gegensatz zum MIV steigt aber im ÖV die Auslastung und damit die Energieeffizienz allein mit zunehmender Nachfrage, da bei hoher Nachfrage eine Anpassung der Gefässgrössen leichter möglich ist. Ebenfalls nur im ÖV führt eine Glättung der zeitlichen Nachfrageschwankungen zu höherer Energieeffizienz. 2.3 Durchschnittlicher Energieverbrauch pro Person Der Energieverbrauch pro Person und Jahr im Personenverkehr liegt bei 23’464 [MJ] 1. Der Personenwagen (PW) weist mit 88,5% den überwiegenden Hauptanteil des ge- samten Energieverbrauchs auf. Der Inland-Flugverkehr fällt mit 1,5 % des Energieverbrauchs im Personenverkehr nicht ins Gewicht. Der gesamte öffentliche Verkehr (Addition Bahn-, Bus- und Tramanteil) beansprucht nur 7,5% des Energieverbrauchs pro Person: Energieverbrauch im Personenverkehr [MJ/Person a] 180; 0.8% 503; 2.1% PW 353; 1.5% 74; 0.3% Bahn 234; 1.0% Bus Flugzeug 1'348; 5.7% Tram Motorrad Reisecar 20'772; 88.5% Abbildung 4: Durchschnittlicher Primärenergieverbrauch pro Person nach Verkehrs- mittel (nur Inland-Kilometer) Berücksichtigung der „Auslandkilometer“ Unter Berücksichtigung der Auslandkilometer2 – die durch die Schweizer Wohnbevöl- kerung im Ausland zurückgelegten Personenkilometer - steigt der Energieverbrauch
8 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie im Personenverkehr auf 33’486 [MJ/Person a]. Dies ist eine Steigerung um 43% gegenüber dem Energieverbrauch der „Inlandkilometer“. Namentlich der Flugverkehr fällt nun stark ins Gewicht. Er beansprucht nun 25,4% des Energieverbrauchs im Personenverkehr. Weiterhin an der Spitze steht der Personenwagen mit 67,1%. An dritter und vierter Stelle stehen die Bahn mit 4,5% und das Motorrad mit 1,3%. Die restlichen Verkehrs- mittel weisen je einen Anteil von weniger als 1% auf. In der nachfolgenden Abbildung wird die Verteilung des Energieverbrauchs auf die Verkehrsmittel ausgewiesen: Energieverbrauch im Personenverkehr [MJ/Person a] PW 430; 1.3% 125; 0.4% 181; 0.5% Bahn 8'492; 25.4% Bus Flugzeug 254; 0.8% Tram Motorrad 1'521; 4.5% 22'483; 67.1% Reisecar Abbildung 5: Durchschnittlicher Primärenergieverbrauch pro Person nach Verkehrsmittel (In- land- und Ausland-Kilometer) Berücksichtigung des Güterverkehrs Wird zu den Auslandkilometern zusätzlich der Güterverkehr im Energieverbrauch be- rücksichtigt, erhöht sich der jährliche Energieverbrauch auf 46'339 [MJ/Person a] (dies entspricht 1’469 [Watt/Person]). Dies ist eine Steigerung von fast 100% gegenüber dem Energieverbrauch der „Inlandkilometer“. Der Güterverkehr weist einen Anteil von 28% am Energieverbrauch aus. Der Energieverbrauch des Güterverkehrs wurde aufgrund des Treibstoffabsatzes von Diesel3 (Güterverkehr Strasse) und dem Elektrizitätsbedarf Bahn4 (Güterverkehr Schiene) für die Schweiz berechnet und dann durch die Bevölkerungsanzahl der 1 berechnet mit Modell 2 Bundesamt für Raumentwicklung, Bundesamt für Statistik (2002). Mobilität in der Schweiz. Ergebnisse des Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten, S. 37. Bern und Neuenburg. 3 Bundesamt für Energie (2001). Gesamtenergiestatistik, Tabelle 2. Bern. 4 Bundesamt für Energie (2001). Gesamtenergiestatistik, Tabelle 3. Bern.
Statusbericht Mobilität 9 SIA Effizienzpfad Energie Schweiz 1 geteilt. Somit wird der Güterverkehr pauschal als „Rucksack“ zum Energie- verbrauch einer Person dazu geschlagen. 2.4 Verkehrsprognosen Eine Metastudie2 aus dem Jahre 1997 des Bundesamtes für Raumentwicklung (ARE) liefert für die Abschätzung des Verkehrswachstums 2000-2020 folgende Angaben: MIV (Personenwagen) +16% bis +31% der [Pkm] ÖV (Bahn, Bus, Tram) +30% bis +132% der [Pkm] Güterverkehr Strasse +36% bis +87% [Tkm] Güterverkehr Schiene +48% bis +96% [Tkm] Treten diese Prognosen ein, wird sich der Energieverbrauch im Personenverkehr deut- lich erhöhen. Um Massnahmenwirkungen abschätzen zu können, werden bezüglich der Fahrleis- tungsprognosen drei Szenarien bezüglich des Energieverbrauchs im Personenverkehr genauer verfolgt (Szenario 1, Wachstum des ÖV max., Wachstum MIV min.; Szenario 2, Wachstum ÖV min., Wachstum MIV max.; Szenario 3: mittleres Wachstum des ÖV, mittl. Wachstum des MIV). Der Güterverkehr und die im Ausland erbrachten Kilometer werden nicht berücksichtigt. Es zeichnen sich folgende Ergebnisse ab: Unter dem Szenario 1 (Pkm im PW +16%, Pkm ÖV +132%) steigt der Energiever- brauch im Personenverkehr gesamthaft um 24% bis zum Jahr 2020. Der Personenwa- gen weist mit 83% weiterhin den Hauptanteil auf. Der ÖV weist mit insgesamt 14% den grössten Teil des restlichen Energieverbrauchs aus. Unter dem Szenario 2 (Pkm PW +31%, ÖV +30%) hebt sich der Energieverbrauch um 30%. Der Personenwagen weist mit 90% weiterhin den Hauptanteil aus, der ÖV ver- braucht 8%. Unter dem Szenario 3 (Pkm PW +23.5%, ÖV +81%) steigt der Energieverbrauch um knapp 25% gegenüber dem Verbrauch heute. Der Personenwagen weist mit 86% auch hier den Hauptanteil aus. Der ÖV verbraucht insgesamt 11%. 1 Bundesamt für Statistik, Neuenburg. Available: http://www.statistik.admin.ch/stat_ch/ber00/vz/cc/dvz-cc01-01.htm 2 Bundesamt für Raumentwicklung (2002). Aggregierte Verkehrsprognosen Schweiz und EU, Zusammenstellung vorhandener Prognosen bis 2020. Bern: BBL.
10 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie 3 Energieverbrauch im Personenverkehr nach Nutzung 3.1 Nutzungen: Wohnen, Büro, Schule Als nächsten Schritt wird der Energieverbrauch im Personenverkehr den für das Pro- jekt vorgegebenen Nutzungen Wohnen, Büro und Schule zugeordnet. Dazu müssen die Wegzwecke (Arbeit, Ausbildung, Einkauf, Freizeit, Service und Be- gleitung, geschäftliche Dienstfahrt, unbestimmt) aus dem „Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten1“ den drei Nutzungen zugeteilt werden. Das Ziel des Weges defi- niert daher die Nutzung. Grundsätzlich wird jeder Rück- bzw. Heimweg dem Wohnen zugewiesen. Diese Rück- bzw. Heimwege werden etwas vereinfachend als 50% aller im Mikrozensus ausge- wiesenen Wege definiert. Die Ausnahme bilden die Wegzwecke „geschäftliche Dienst- fahrt“ und „unbestimmte Zwecke“. Die „geschäftliche Dienstfahrt“ wird dem Büro zu- geordnet, da Start und Ziel der Fahrt jeweils das Büro sind. Die „unbestimmten Zwecke“ werden zu 100% dem Wohnen zugewiesen, da als Ziel dieses Weges gross- mehrheitlich die Wohnung angenommen werden kann. Nachfolgend ist die so ermittelte relative Verteilung der Nutzungen auf die Wegzwecke ausgewiesen: Nutzungen der Wegzwecke relativ 100% Andere 34.7% 50.0% 50.0% 50.0% 50.0% 2.3% Schule 74.0% 13.0% 50% 100.0% Büro 50.0% 50.0% 50.0% 50.0% 50.0% Wohnen 26.0% 0% it f it au g be ke ze ng un t hr nk ec Ar ei ild tu fa Fr Ei Zw ei sb st gl en Au re Be Di de d e an un ich ice ftl hä rv Se sc ge Abbildung 6: Aufteilung der Wegzwecke in die Nutzungen Wohnen, Büro und Schule 1 Bundesamt für Raumentwicklung, Bundesamt für Statistik (2002). Mobilität in der Schweiz. Ergebnisse des Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten, Anhang 1. f). Bern und Neuen- burg.
Statusbericht Mobilität 11 SIA Effizienzpfad Energie Die Personenkilometer der Nutzung Wohnen entsprechen 50% der Summe der Mikro- zensus Wegzwecke „Arbeit“, „Schule“, „Einkauf“, „Freizeit“ und 100% der „andern Zwecke“. Die Personenkilometer der Nutzung Büro entsprechen den Personenkilometern der Büroangestellten. Der Anteil der Büroangestellten an der Bevölkerung wurde aus der Erwerbstätigentabelle nach Wirtschaftsklasse1 ermittelt. Er beträgt 26%. Da der Rück- weg des Arbeitsweges eines Büroangestellten schon der Nutzung Wohnen zugeordnet ist, fällt noch 13% des Arbeitswegs einer „Durchschnitts-Person" auf die Nutzung Büro. Bei den geschäftlichen Dienstfahrten werden 26% der Nutzung Büro zugeordnet. Die Personenkilometer der Nutzung Schule bilden die Arbeitskilometer der Ange- stellten im Unterrichtswesen und die Personenkilometer zu Ausbildungszwecken. Der Anteil der Angestellten im Unterrichtswesen von allen Erwerbstätigen beträgt 4,6%2. Somit fallen 2,3% der Arbeitswege und 50% der Ausbildungswege (Rückwege zu Wohnen) der „Durchschnitts-Person“ der Nutzung Schule zu. Die nachfolgende Abbildung weist die durchschnittlichen Personenkilometer (pro Tag) der einzelnen Wegzwecke mit Einteilung in die Nutzungen aus: Nutzungen der Wegzwecke absolut 12.00 Andere 8.00 5.47 Schule 2.93 [Pkm/d] 0.19 1.10 2.85 Büro 4.00 1.86 5.47 4.22 2.17 Wohnen 0.69 2.85 1.86 1.71 0.69 0.76 0.00 it it ke f t g ng au hr ze be un ec fa tu nk ei Ar ild st Zw ei Fr Ei sb en gl Be re Au Di de e d ch un an ftli ice hä rv sc Se ge Abbildung 7: Wegzwecke nach Nutzungen Wohnen, Büro, Schule und Andere (absolut) 1 aus dem Anteil der Sparten J (Kredit- und Versicherungsgewerbe), K (Unternehmensbezo- gene Dienstleistungen), L (Öffentliche Verwaltung) und O (Sonst. Dienstleistungen für Dritte) vom Total der Erwerbstätigen. Bundesamt für Statistik (2002). Erwerbstätige nach Wirtschaftsklassen 2000. Statistisches Lexikon der Schweiz-Premium. 2 aus dem Anteil der Sparte M (Unterrichtswesen) vom Total der Erwerbstätigen. Bundesamt für Statistik (2002). Erwerbstätige nach Wirtschaftsklassen 2000. Statistisches Lexikon der Schweiz-Premium.
12 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie Die Nutzung Wohnen weist total (Summe der Anteile Wohnen) 16,8 Kilometer pro Per- son und Tag, die Nutzung Büro total 1,9 Kilometer und die Nutzung Schule 0,9 Kilo- meter auf. Nicht in diesen drei Nutzungen enthalten sind total 15,3 Personenkilometer. Diese sind hier nicht näher untersuchten Nutzungen (Andere) zugeordnet. 3.2 Energieverbrauch nach Nutzung personenbezogen Die folgende Abbildung weist den durchschnittlichen Energieverbrauch des Personen- verkehrs nach Nutzungen aus: Energieverbrauch nach Nutzung 23'464 25'000 20'000 [MJ/ Person a] 15'000 11'338 10'000 5'000 1'205 418 0 Total Wohnen Büro Schule Abbildung 8: Primärenergieverbrauch gesamt (Total) und nach Nutzung Das Wohnen nimmt den Spitzenplatz unter den untersuchten Nutzungen ein. Der An- teil am gesamten Energieverbrauch im Personenverkehr beträgt 48,3%. An zweiter Stelle liegt die Nutzung Büro mit einem Anteil von 5,1% des gesamten Verbrauchs. Die Nutzung Schule macht lediglich 1,8% des Energieverbrauchs im Personenverkehr aus. Die nicht untersuchten Nutzungen (Andere) weisen 44,8% vom Energieverbrauch aus und sind in dieser Abbildung nicht dargestellt.
Statusbericht Mobilität 13 SIA Effizienzpfad Energie flächenbezogen Als Referenzfläche wird gemäss Vorgaben der Projektleitung die Energiebezugsfläche (EBF) gewählt. Die Energiebezugsfläche1 pro Person umfasst heute im Durchschnitt für die Nutzung Wohnen 60m2, für Büro 5m2 EBF und für Schule 3m2 EBF. Die folgende Abbildung stellt den Energieverbrauch im Personenverkehr flächenbezo- gen nach Nutzung dar: Flächenbezogener Energieverbrauch 300 241 189 [MJ/m2EBF a] 200 139 100 0 Wohnen Büro Schule Abbildung 9: Flächenbezogener Primärenergieverbrauch nach Nutzung Die Nutzung Büro weist mit 241 [MJ/m2 EBF a] den höchsten Energieverbrauch pro Person aus. Die Gründe sind vor allem die relativ geringe Bürofläche pro durchschnitt- liche Person und der vergleichsweise hohe Anteil des Verkehrsmittels Personenwagen am durchschnittlichen „Büroweg“. Die Nutzung Schule weist mit 139 [MJ/m2 EBF a] den kleinsten Energieverbrauch der Nutzungen aus. Die Schulfläche ist mit der Bürofläche vergleichbar, doch durch- schnittlich gehen weniger Personen zur Schule (Ausbildung) als ins Büro. Zudem werden im Verhältnis mehr die öffentlichen Verkehrsmittel benützt, was energie- effizienter ist. Die Differenz zur Nutzung Büro beträgt 102 [MJ/m2 EBF a]. Die Nutzung Wohnen liegt mit 189 [MJ/m2 EBF a] zwischen der Nutzung Büro und Schule. 1 gemäss Angabe von Katrin Pfäffli, Viridén und Partner AG. Mail vom 22.06. 2004.
14 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie 4 Energieverbrauch im Personenverkehr nach räumlichen Bereichen 4.1 Räumliche Bereiche: Kernstadt, Agglomeration, Land In einer vertieften räumlichen Analyse wird der Energieverbrauch im Personenverkehr für die drei Bereiche Kernstadt, Agglomeration und Land untersucht. Es ist zu erwar- ten, dass sich in diesen Bereichen die Mobilität und somit auch deren Energiever- brauch unterscheiden. Die Verteilung der Bevölkerung 1 liegt bei 41,1% Kernstadt, 29,0% Agglomeration und 30,9 Land. Nachfolgend ist die durchschnittliche Mobilität pro Person und Jahr der drei räumlichen Bereiche2 nach Verkehrsmitteln im Vergleich mit der gesamten Schweiz aufgeführt: PW Bahn Bus Flugzeug Tram Motorrad Reisecar Kernstadt 7329 1964 442 44 234 219 91 [Pkm/a] Agglomeration 9607 2106 380 303 135 383 193 [Pkm/a] Land 10819 1467 219 22 22 329 263 [Pkm/a] Schweiz 9137 1848 355 110 137 302 180 [Pkm/a] Tabelle 3: durchschnittliche Jahreskilometer pro Person der räumlichen Bereiche Bei der Betrachtung der Kernstadt fällt auf, dass hier im Personenwagen (PW) deutlich weniger Kilometer gefahren werden als in den übrigen Bereichen. Mögliche Gründe sind der kürzere Arbeitsweg als in der Agglomeration oder auf dem Land, die höhere Staugefahr und die Verfügbarkeit des Parkplatzangebots (Belegungsgrad, Bewirtschaf- tung). Demgegenüber werden im Tram und im Bus mehr Kilometer zurückgelegt als in der Agglomeration oder auf dem Land. In der Agglomeration fährt eine Person durchschnittlich mehr Kilometer im Personen- wagen als in der Kernstadt. Der Flugverkehr fällt hier mit einer Vervielfachung der Kilometerleistung pro Person auf. Auch in der Bahn werden am meisten Kilometer im Vergleich zu den andern räumlichen Bereichen gefahren. Auf dem Land werden am meisten Kilometer im Personenwagen zurückgelegt. Im öf- fentlichen Verkehr (Bahn, Bus, Tram) ist hier aufgrund des vergleichsweise unattrakti- ven Angebots eine sehr geringe Nutzung festzustellen. 1 Bundesamt für Raumentwicklung, Bundesamt für Statistik (2002). Mobilität in der Schweiz. Ergebnisse des Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten, S. 20. Bern und Neuenburg. 2 Bundesamt für Raumentwicklung, Bundesamt für Statistik (2002). Mobilität in der Schweiz. Ergebnisse des Mikrozensus 2000 zum Verkehrsverhalten, S. 64. Bern und Neuenburg.
Statusbericht Mobilität 15 SIA Effizienzpfad Energie 4.2 Energieverbrauch nach räumlichen Bereichen Der Energieverbrauch der räumlichen Bereiche wird mit dem Modell (Seite 4) berech- net. Dabei werden die je Verkehrsmittel zurückgelegten Personenkilometer von Tabelle 3 verwendet. In der folgenden Abbildung ist der Energieverbrauch pro Person je nach räumlichem Bereich ausgewiesen: Energieverbrauch nach räumlichem Bereich 30'000 25'499 26'564 23'464 19'199 20'000 [MJ/Person a] 10'000 82% 109% 113% 100% 0 Kernstadt Agglomeration Land Schweiz Abbildung 10: Primärenergieverbrauch im Personenverkehr nach räumlichem Bereich Das Land weist den höchsten und die Kernstadt den niedrigsten Energieverbrauch pro Person auf. Im Vergleich mit Tabelle 3 zeigt sich, dass der Energieverbrauch der räumlichen Be- reiche einen engen Zusammenhang mit den zurückgelegten Kilometern im Personen- wagen aufweist.
16 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie 5 Einflussmöglichkeiten auf den Energieverbrauch im Personenverkehr Der Einfluss auf den Energieverbrauch im Personenverkehr wird zuerst auf der ab- strakten Ebene am Wirkungsgefüge aufgezeigt und danach in konkrete Massnahmen für die drei Akteurgruppen Politiker/Behörde, Investor/Bauherr und Planer ausformu- liert. 5.1 Ansätze am Wirkungsgefüge Nachfolgend sind die Einflussmöglichkeiten auf den Energieverbrauch im Personenver- kehr anhand von Ansätzen am Wirkungsgefüge dargestellt: Abbildung 11: Einflussmöglichkeiten auf den Energieverbrauch im Personenverkehr Beeinflussbare Elemente (Ansatz) sind die Technik, die Nutzer und das Gebäude. Die Ansätze steigern die Energieeffizienz der einzelnen Elemente (Focus). Im Rahmen der nationalen Verkehrsplanung ist der Standort (Region) verkehrstech- nisch beeinflussbar.
Statusbericht Mobilität 17 SIA Effizienzpfad Energie 5.2 Massnahmenbereiche Die nachstehend fett hervorgehobenen Massnahmenbereiche sind in einem Massnah- menkatalog des Gesamtprojektes näher erläutert. Politiker / Behörden Investor / Bauherren Planer, Planerinnen Nutzer/innen Rahmenbedingungen und Anreize Fördern von Angeboten: Zusammenarbeit von Infrastruktur für spezialisierten Ver- Fussgänger und Fahrrad kehrsplanerInnen und ausbauen und attraktiv Mobilitätsfachleuten gestalten mit Angebot Öffentlicher Politikern/Behörden Verkehr und kombinierte Mobilität ausbauen und attraktiv gestalten Langsamverkehrszonen (Tempo 30) schaffen Technisch verbessern: Entwicklung und Verbrei- tung von effizienten Fahr- zeugtechnologien und alternativen Antriebsener- gien fördern. Reglementieren: Zulassungsbeschränkung en für ineffiziente Fahr- zeugtechnologien schaf- fen Parkierungsreglement überarbeiten: Parkplatz- reduktion, Ausbau Park- leitsysteme, unkonven- tionelle Lösungen wie z.B. autoarmes Wohnen zu- lassen Fahrtenbeeinflussung (Roadpricing, Fahrten- modelle, HOV-Lanes) wo möglich und sinnvoll realisieren Anreize für den Kauf von energieeffizienten Fahr- zeugtechnologien schaf- fen Sensibilisieren / Auszeichnen: Information und Sensibi- lisierung durch Mobilitäts- beratung, Mobilitäts- zentralen Auszeichnung von Bauten mit vorbildlichen Mobilitätskonzepten
18 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie Politiker / Behörden Investor / Bauherren Planer, Planerinnen Nutzer/innen Strategische Planung Geeigneten Standort wählen mit guter Erschliessung durch den öffentlichen Verkehr usw. Vorstudien Projektierung Vorprojekt Grundsatzentscheid: Ja Zusammenarbeit von zu energieeffizientem spezialisierten Ver- Bauen kehrsplanerInnen und Mobilitätsfachleuten mit Konzepte fordern, die den Bauherren/Investoren energieeffizienten Um- gang mit Mobilität im Einbringen/Prüfen von Wohnbereich fördern. Projektelementen be- züglich: Konzepte fordern, die den energieeffizienten Um- Parkierung mit gerin- gang mit Mobilität im ger Belastung des Bürobereich fördern. Grundstücks und Alternativangeboten Konzepte fordern, die den in der kombinierten energieeffizienten Um- Mobilität gang mit Mobilität im Attraktive Wegverbin- Schulbereich fördern. dungen für Fuss- gänger Attraktive Wegverbin- dungen und Abstell- anlagen für Fahrrad Beanspruchung von Angeboten der Mobilitätsberatung Bauprojekt Bewilligungspraxis ist flexibel für unkonventionelle Lösun- gen wie zum Beispiel auto- freies Wohnen und ggf. kom- biniert mit Mobilitätsbera- tung Ausschreibung Realisierung Inbetriebnahme / Bewirtschaftung / Nutzung Zusammenarbeit mit Angebot von Individuell z.B. durch Privaten und regional / Mobilitätsservices folgende interkommunal fördern. (Einschluss eines Massnahmen: Mieterabo für den öV, 4'000km/a im 10l Carsharing, Carpooling Auto etc.) in den Verkauf / 10'000km/a im 4l Vermietung des Objektes Auto
Statusbericht Mobilität 19 SIA Effizienzpfad Energie 5.3 Entwicklungsszenarien Die Wirkung von fünf unterschiedlichen Entwicklungsszenarien im Personenverkehr wird – ohne Einbezug einer allfälligen Verkehrszunahme - bezüglich des Energiever- brauchs vertieft untersucht. Zwei Szenarien setzen bei einem energieeffizienteren Antrieb der PW an und zwei bei einem veränderten Verhalten der Nutzer. Ein Entwicklungsszenario kombiniert beide Elemente. Die Entwicklungsszenarien im Detail: 1. Szenario: Reduktion des Treibstoffverbrauchs der Personenwagenflotte auf 7l/100km (heute 10l/100km). Die restlichen Parameter (Energiever- brauch der übrigen Verkehrsmittel und die zurückgelegten Personen- kilometer nach Verkehrsmittel) bleiben unverändert. (Nachfolgend wird dieses Szenario „7-Liter Auto“ genannt) 2. Szenario: Reduktion des Treibstoffverbrauchs der Personenwagenflotte auf 3l/100km (heute 10l/100km). Die restlichen Parameter (Energiever- brauch der übrigen Verkehrsmittel und die zurückgelegten Personen- kilometer nach Verkehrsmittel) bleiben unverändert. (3-Liter Auto) 3. Szenario: Die zurückgelegten Personenkilometer im PW senken sich auf die Hälfte des Standes von heute, d.h. auf 4’569km pro Person und Jahr. Die restlichen Parameter (Energieverbrauch der Verkehrsmittel und die zurückgelegten Personenkilometer mit den übrigen Verkehrsmit- teln) bleiben unverändert. (PW Kilometer) 4. Szenario: Die zurückgelegten Personenkilometer im PW betragen bei den Kern- stadtbewohnern nur noch die Hälfte und bei den Bewohnern der Agglomeration noch zwei Drittel von dem Stand von heute1. Die „ein- gesparten“ PW-Kilometer der Kernstadtbewohner (3’665km pro Per- son und Jahr) und der Bewohner der Agglomeration (3'170km pro Person und Jahr) werden in der Bahn zurückgelegt. Die restlichen Pa- rameter (Pkm nach Verkehrsmittel der Bewohner auf dem Land und der Energieverbrauch der Verkehrsmittel) bleiben unverändert. (Stadt und Agglo) 5. Szenario: Szenario 1 und Szenario 4 werden kombiniert. D.h. der durchschnitt- liche Treibstoffverbrauch des PW beträgt 7 l/100km, die Stadtbewoh- ner legen nur noch die Hälfte (3'665 Pkm pro Jahr) und die Bewohner 1 Kapitel 2.2.1
20 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie der Agglomeration noch zwei Drittel (6'437 Pkm pro Jahr) der heute zurückgelegten Personenkilometer im PW zurück. Die restlichen Para- meter (zurückgelegte Pkm im PW der Bewohner auf dem Land, Ener- gieverbrauch und zurückgelegte Pkm der übrigen Verkehrsmittel) bleiben unverändert. (7-Liter Auto + Stadt und Agglo) Vergleich der Entwicklungsszenarien Die nachfolgende Abbildung weist den Energieverbrauch im Personenverkehr der Ent- wicklungsszenarien im Vergleich zu heute aus: Entwicklungszenarien im Vergleich 100% 25'000 82% 20'000 73% [MJ/Person a] 56% 63% 15'000 23'464 38% 10'000 13'078 17'115 19'338 14'750 5'000 8'806 0 heute 7-Liter 3-Liter PW Stadt und 7-Liter Auto Auto Kilometer Agglo Auto + Stadt und Agglo Abbildung 12: Primärenergieverbrauch der Entwicklungsszenarien Es zeigt sich, dass das Entwicklungsszenario 3-Liter Auto (die Personenwagenflotte verbraucht 3 Liter pro 100km im Durchschnitt) die beste Energieeffizienz aufweist unter den weiteren Entwicklungsszenarien. Die Reduktion des Verbrauchs im Vergleich zu heute beträgt 62%. Etwas weniger Energie wird mit der Strategie der Halbierung der Pkm im PW gespart. Der Energieverbrauch im Personenverkehr senkt sich um 44% zu heute. Mit der gemässigten technischen Entwicklung des Treibstoffverbrauchs des PW, dem 7-Liter Auto, liegt die Einsparung des Energieverbrauchs bei 27% zu heute. Legen die Bewohner der Kernstadt die Hälfte und die Bewohner der Agglomeration ein Drittel der heute jährlich zurückgelegten Pkm im PW anstelle mit dem PW in der Bahn zurück (Stadt und Agglo), senkt sich der Energieverbrauch im Personenverkehr der Schweiz um 18%. Senkt sich zusätzlich der Treibstoffverbrauch der PW-Flotte von heute 10 Liter pro 100km auf 7 Liter (7-Liter Auto + Stadt und Agglo), beträgt die Energiereduktion im Personenverkehr in der Schweiz 37% im Vergleich zu heute.
Statusbericht Mobilität 21 SIA Effizienzpfad Energie In einem nächsten Schritt wird der Energieverbrauch flächenbezogen für die Nutzung Wohnen ausgewiesen: Flächenbezogener Energieverbrauch 189 200 139 157 [MJ/m2 EBF a] 160 106 119 120 71 80 40 - heute 7-Liter 3-Liter PW Stadt und 7-Liter Auto Auto Kilometer Agglo Auto + Stadt und Agglo Abbildung 13: Flächenbezogener Primärenergieverbrauch der Entwicklungsszenarien (für die Nutzung Wohnen) Auch beim flächenbezogenen Energieverbrauch schneidet das Entwicklungsszenario „3-Liter Auto“ mit 71 MJ/m2 EBF pro Jahr am besten ab. Die beiden nächst besten Szenarien bilden die „Halbierung der PW Kilometer“ mit 106 [MJ/m2EBF a] und das kombinierte Szenario „7-Liter + Stadt und Agglo“ mit 119 [MJ/m2EBF a]. Die Entwicklungsszenarien „7-Liter Auto“ und „Stadt und Agglo“ nehmen in der Ener- gieeffizienz-Rangliste mit 139 und 157 [MJ/m2EBF a] die beiden letzten Ränge ein.
22 Statusbericht Mobilität SIA Effizienzpfad Energie 6 Fazit Der Energieverbrauch im Personenverkehr resultiert wesentlich aus zwei Merkmalen: aus dem „Verhalten“, den zurückgelegten Personenkilometern und aus der „Technik“, dem Energieverbrauch der Verkehrsmittel pro Personenkilometer. Der Energiever- brauch der Verkehrsmittel ist abhängig vom Treibstoffverbrauch pro Fahrzeugkilo- meter des Verkehrsmittels und vom Besetzungsgrad des Verkehrsmittels. Am meisten Energie im Personenverkehr wird mit dem Personenwagen verbraucht, nämlich 88,5% des gesamten Energieverbrauchs im Personenverkehr. Demgegenüber weist der öffentliche Verkehr lediglich einen Anteil von 7,5% des gesamten Energie- verbrauchs im Personenverkehr auf. Eine Senkung des Energieverbrauchs im Personenverkehr scheint über die Verbes- serung der „Technik“ des Personenwagens (PW) relativ einfach erreichbar zu sein, auch wenn aktuelle Trends wie z.B. zum Sport- und Geländefahrzeug gegenläufige Tendenzen aufweisen. Eine Veränderung des „Verhaltens“, eine Verringerung der zu- rückgelegten Personenkilometer, dürfte gesellschaftlich schwieriger zu erreichen sein. Die im Effizienzpfad aufgezeigten Zusammenhänge, Handlungshinweise und Massnah- men dürften aber neben anderen Aktivitäten1 dazu beitragen, dass Veränderungen in die richtige Richtung eingeleitet werden können. Die Analyse der räumlichen Bereiche zeigt, dass die Stadt im Vergleich zur Agglome- ration und zum Land weniger Energie verbraucht. Die Stadt weist das attraktivste An- gebot des öffentlichen Verkehrs (ÖV) und gleichzeitig limitierende Elemente für den motorisierten Individualverkehr (Stau, Parkraummangel etc.) auf. Das Potential zur Verringerung des Gebrauchs des PW und einer gleichzeitigen Verlagerung des Per- sonenverkehrs auf den ÖV dürfte deshalb hier am grössten sein. Ein erfolgreiches Bei- spiel dieser Strategie ist der autoentlastete Stadtkern Londons. Eine Verringerung des PW-Gebrauchs in der Stadt setzt einen leistungsfähigen ÖV voraus. Diese Voraussetzung ist in den schweizerischen Städten grösstenteils erfüllt. Auf verschiedenen nachfragestarken Achsen sind für Umlagerungen vom MIV auf den ÖV während der Spitzenzeiten allerdings Ausbauten erforderlich. Mit zusätzlichen Massnahmen in den Bereichen Reisegeschwindigkeit, Information und Komfort wäh- rend der Fahrt und an den Haltestellen kann der ÖV für Umsteiger vom PW noch at- traktiver gemacht werden. Auf dem Land sind wegen der geringeren Besiedlungsdichte Umlagerungen vom MIV zum ÖV schwieriger zu erreichen. Da hier der Modal Split heute meistens sehr tief liegt und in der Schweiz auch im ländlichen Gebiet ein vergleichsweise dichtes ÖV-An- gebot zur Verfügung steht, besteht auch hier noch ein Potenzial für Umlagerungen. 1 z.B. Programm „Energiestadt“
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