Umweltfreundlich mobil! - Ein ökologischer Verkehrsartenvergleich für den Personen- und Güterverkehr in Deutschland - Umweltbundesamt
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Umweltfreundlich mobil! Ein ökologischer Verkehrsartenvergleich für den Personen- und Güterverkehr in Deutschland
Impressum Herausgeber: Stand: März 2021 Umweltbundesamt zweite Auflage Postfach 14 06 06813 Dessau-Roßlau ISSN 1862-4804 Tel: +49 340-2103-0 buergerservice@uba.de Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung Internet: www.umweltbundesamt.de liegt bei den Autorinnen und Autoren. /umweltbundesamt.de Danksagung /umweltbundesamt Im Rahmen eines Begleitkreises sind in diese Broschüre /umweltbundesamt Praxiserfahrungen und Hinweise aus Verbänden und /umweltbundesamt Unternehmen eingeflossen. Besonders gedankt sei an dieser Stelle: Autorinnen und Autoren: Martin Bunkowski, ADV, Berlin Michel Allekotte, ifeu, Heidelberg Boris Kluge, BÖB, Berlin Hans-Jörg-Althaus, INFRAS, Zürich Angela Kohls, ADFC, Berlin Fabian Bergk, ifeu, Heidelberg Erhard Michel, DB AG, Berlin Kirsten Biemann, ifeu, Heidelberg Kai Neumann, BDO, Berlin Wolfram Knörr, ifeu, Heidelberg Dr. Michael Niedenthal, VDA, Berlin Daniel Sutter, INFRAS, Zürich Michael Niedermeier, ADAC, München Uta Maria Pfeiffer, BDL, Berlin Lektorat: Dirk Polenz, BVG, Berlin Dipl.-Ing. Christa Friedl, Wissenschaftsjournalistin, Krefeld Martin Roggermann, Allianz pro Schiene, Berlin Jens Schwanen, BDB, Duisburg Abschlussdatum: Juni 2020 Die Fachbroschüre wurde von ifeu und INFRAS im Vorhaben „Ökologische Bewertung von Verkehrsarten“ (FKZ 3716 Redaktion: 58 106 0) erarbeitet. Das Vorhaben wurde im Rahmen des Fachgebiet I 2.1 Umwelt und Verkehr Umweltforschungsplanes des Bundesministeriums für Martin Lambrecht Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit gefördert und im Auftrag des Umweltbundesamtes vergeben. Satz und Layout: le-tex publishing services GmbH Publikationen als pdf: www.umweltbundesamt.de/publikationen Bildquellen: Titel: Adobe Stock/Yehuda S. 4: Adobe Stock/MaxSafaniuk S. 8: Shutterstock/Tupungato S. 10: Adobe Stock/anamejia18 S. 11 v.l.n.r: Adobe Stock/Stockr; Shutterstock/Nataliya Hora; Shutterstock/Paulik_by; Adobe Stock/LVDESIGN; Adobe Stock/lcswart; Adobe Stock/MaxSafaniuk; Shutterstock/ArtisticPhoto; Adobe Stock/ MaxSafaniuk S. 13: Shutterstock/connel S. 18: Adobe Stock/BERLINSTOCK S. 23: Adobe Stock/AlenKadr S. 25: Shutterstock/Travel mania S. 32: Adobe Stock/Ilan Amith S. 34: Adobe Stock/Markus Mohr S. 35: Shutterstock/Firn S. 36: Adobe Stock/Markus Mainka
Umweltfreundlich mobil! Ein ökologischer Verkehrsartenvergleich für den Personen- und Güterverkehr in Deutschland
Abbildungen Abbildung 1: Lebenswegabschnitte im Verkehrsartenvergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Abbildung 2: Verkehrsarten für den Personenverkehr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Abbildung 3: Bedeutung und Klimawirkung einzelner Verkehrsarten im Personenverkehr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Abbildung 4: Klimawirkung des Personennahverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Abbildung 5: Klimawirkung des Personenfernverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Abbildung 6: NOX-Emissionen des Personenverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Abbildung 7: PM10 -Emissionen des Personenverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Abbildung 8: Durchschnittliche Flächenbelegung des Personenverkehrs .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Abbildung 9: Umweltkosten des Personenverkehrs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Abbildung 10: Fallbeispiel Urlaub: Anzahl von Reisen mit gleicher Klimawirkung in Abhängigkeit des Verkehrsmittels.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Abbildung 11: Verkehrsarten für den Güterverkehr.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Abbildung 12: Bedeutung und Klimawirkung einzelner Verkehrsarten im Güterverkehr.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Abbildung 13: Klimawirkung des Nah- und Verteilerverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Abbildung 14: Klimawirkung des Güterfernverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Abbildung 15: NOX-Emissionen des Güterverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Abbildung 16: PM10 -Emissionen des Güterverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Abbildung 17: Durchschnittliche Flächenbelegung des Güterverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Abbildung 18: Umweltkosten des Güterverkehrs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5
Tabellen Tabelle 1: Welche ökologischen Wirkungen sind im Verkehr relevant?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Tabelle 2: Wege, Verkehrsleistungen und Klimawirkung im Personenverkehr in Deutschland – Anteile je Verkehrsart und Gesamtsumme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Tabelle 3: Klimawirkung im Personenverkehr in Deutschland – spezifische Emissionen in Gramm CO2eq je Personenkilometer .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Tabelle 4: NOX-Emissionen im Personenverkehr in Deutschland – spezifische Emissionen in Gramm NOX je Personenkilometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Tabelle 5: PM10 -Emissionen im Personenverkehr in Deutschland – spezifische Emissionen in Gramm PM10 je Personenkilometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Tabelle 6: Flächenbelegung im Personenverkehr in Deutschland in m2*Jahr je Mio. Personenkilometer, Allokation nach Fahrleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Tabelle 7: Umweltkosten im Personenverkehr in Deutschland in €-ct/Pkm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Tabelle 8: Güteraufkommen, Transportleistung und Klimawirkung im Güterverkehr in Deutschland – Anteile je Verkehrsart und Gesamtsumme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Tabelle 9: Klimawirkung im Güterverkehr in Deutschland – spezifische Emissionen in Gramm CO2eq je Tonnenkilometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Tabelle 10: NOX-Emissionen im Güterverkehr in Deutschland – spezifische Emissionen in Gramm NOX je Tonnenkilometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Tabelle 11: PM10 -Emissionen im Güterverkehr in Deutschland – spezifische Emissionen in Gramm PM10 je Tonnenkilometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Tabelle 12: Flächenbelegung Güterverkehr in Deutschland in m2*Jahr je Mio. Tonnenkilometer, Allokation nach Fahrleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Tabelle 13: Umweltkosten im Güterverkehr in Deutschland in €-ct/tkm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 6
Inhalt Abbildungen������������������������������������������������������������������������ 5 Tabellen ������������������������������������������������������������������������������ 6 1 Warum ein Verkehrsartenvergleich?����������������������������������� 8 1.1 Negative Wirkungen von Verkehr����������������������������������������� 9 1.2 Von Anfang bis Ende: Lebenswegbetrachtung ������������������������ 11 2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise �������������������������������������������������������� 13 2.1 Emissionen des Personenverkehrs: Treibhausgase und Luftschadstoffe ������������������������������������� 15 2.2 Flächenbedarf des Personenverkehrs ��������������������������������� 21 2.3 Umweltkosten des Personenverkehrs ��������������������������������� 22 3 Güterverkehr: Eine schwere Last ������������������������������������� 25 3.1 Emissionen des Güterverkehrs: Treibhausgase und Luftschadstoffe������������������������������������ 26 3.2 Flächenbedarf des Güterverkehrs �������������������������������������� 32 3.3 Umweltkosten des Güterverkehrs�������������������������������������� 32 bschlussbemerkungen ������������������������������������������������� 36 4 A Literatur ��������������������������������������������������������������������������� 37 Tabellenanhang����������������������������������������������������������������� 38 7
1 Warum ein Verkehrsartenvergleich? Wir wollen und müssen mobil sein. Von Zuhause portkapazitäten und sinkende Kosten in Deutschland zur Arbeit, zu Familie und Freunden, zum Sport und den Verkehr stark anwachsen lassen. Die negativen Einkaufen, in Freizeit und Urlaub. Wer unterwegs ist, Folgen: Treibhausgasemissionen heizen das Klima hat die Wahl: Zu Fuß oder mit dem Rad? Nehme ich an, Abgase sind eine Gefahr für Mensch und Umwelt, das Auto oder die Bahn? Auch bei jeder Urlaubspla- Verkehrslärm und Unfälle gefährden die Gesundheit nung wird über das Verkehrsmittel mitentschieden. und der Bedarf an Flächen, Energie und Rohstoffen Manche Destinationen sind nur mit dem Flugzeug ist immens groß. erreichbar, viele aber auch mit Bus oder Bahn. Was für den Personenverkehr gilt, gilt auch für den Trans- Was also tun? An einer Verminderung der negativen port von Waren aller Art: Welches Verkehrsmittel soll Wirkungen des Verkehrs führt kein Weg vorbei. es sein? Dafür sind einerseits politische Weichenstellungen nötig, andererseits aber auch die „richtige“ Wahl des Bei der Wahl der Verkehrsart spielen stets mehrere Verkehrsmittels durch jeden Einzelnen: Moderne Faktoren eine Rolle. Dazu gehören Geschwindigkeit, Mobilität muss sicher und zweckgerichtet, zugleich Kosten, Komfort und Bequemlichkeit und natürlich aber umwelt- und klimaverträglich sein. das jeweilige Angebot vor Ort. Sie alle entscheiden darüber, wie und womit Menschen und Waren mobil Diese Broschüre zeigt die ökologischen Wirkungen sind. der verschiedenen Verkehrsarten in Deutschland im Vergleich. Sie basiert auf einer umfassenden Auch wenn es nicht jeder und jedem bewusst ist: Mit Studie aus dem Jahr 2020, die Grundlagen, Methodik, der alltäglichen Wahl eines bestimmten Transport- Wirkungskategorien und Verkehrsarten detailliert mittels fällt zugleich auch eine Entscheidung über darstellt.1 die ökologischen Auswirkungen von Verkehr. In den vergangenen Jahren haben höhere Reisegeschwindig- keiten, wachsendes Angebot, zunehmende Trans- 1 Allekotte et al. (2020b) 8
1 Warum ein Verkehrsartenvergleich? Exemplarisch werden die durchschnittlichen Umwelt- in der Regel nicht von den Verursachenden, sondern wirkungen der Verkehrsmittel in Deutschland im Jahr von der Allgemeinheit getragen und werden daher 2017 dargestellt. Warum 2017? Für dieses Jahr liegen auch als externe Kosten bezeichnet. Tabelle 1 zeigt alle notwendigen Untersuchungen und Kennzahlen im Überblick die Umweltwirkungen, Indikatoren und vor, die dieser Verkehrsartenvergleich braucht. Zudem Kostenarten, mit denen sich diese Broschüre befasst. verändert sich Verkehr zwar stetig, aber langsam – das gilt z. B. für die Erneuerung des Fahrzeugparks, das Auch Lärm und Unfälle sind negative Wirkungen Verkehrsverhalten der Bürgerinnen und Bürger oder des Verkehrs. Sie werden in der Hauptstudie zum die Entwicklung der Warenströme. Insbesondere die Verkehrsartenvergleich vertiefend betrachtet.2 Bilanzierung der Infrastruktur berücksichtigt einen langen, zurückliegenden Zeitraum. Daher sind Daten Klimawirkung: Verkehr heizt die Erderwärmung an, und Kennzahlen aus dem Jahr 2017 nach wie vor trag- die Reduktion der Treibhausgase (THG) ist eine der fähig und aussagekräftig. Die den Abbildungen im Text drängendsten Aufgaben. Wichtige Indikatoren sind zugrunde liegenden Daten sind in dem entsprechenden die Kohlendioxidemission durch die Verbrennung Tabellenanhang am Ende der Broschüre zu finden. fossiler Kraft- und Treibstoffe und treibhausgasrele- vante Gase wie Methan und Lachgas. Flugverkehr ist Die Darstellung der verschiedenen Umweltwirkungen zudem durch den Ausstoß von Partikeln, Schwefel- ermöglicht den Vergleich der Verkehrsmittel unterei- und Stickoxiden, Wasserdampf und anderen Emissio- nander und kann als Entscheidungshilfe dienen, nen vor allem in großen Flughöhen klimaschädlich. um weniger umweltschädliche Verkehrsmittel zu identifizieren. Zugleich wird deutlich, wie komplex Stickoxide: Stickstoff-Sauerstoff-Verbindungen (NOx) die Suche nach der besten Option ist. Die Aussage entstehen hauptsächlich im Verbrennungsmotor von „Bei einer Bahnfahrt entstehen geringere Umwelt- Pkw und Lkw. Stickoxide verursachen Atemwegs- wirkungen als bei einer Fahrt mit dem Pkw“ ist zwar und Herz-Kreislauf-Erkrankungen und überdüngen meist korrekt – aber eben nicht immer. Wird der Pkw Böden und Gewässer. mit einer oder mit mehreren Menschen besetzt, ist die Der Verkehr verursacht mehr als ein Drittel der Fahrt im Nah- oder Fernbereich, ist ein leichtes Paket NOx-Emissionen in Deutschland. Grund dafür ist vor oder ein schwerer Container zu transportieren? Es allen der hohe Anteil von Dieselmotoren bei Pkw, lohnt sich, genauer hinzuschauen! Bussen, Lkw, nichtelektrischen Bahnen und Binnen- schiffen. Durch die Abgasgesetzgebung konnten bei 1.1 Negative Wirkungen von Verkehr Bussen und Lkw deutliche NOx-Minderungen erreicht Verkehr führt zu schädlichen Wirkungen für Gesund- heit, Klima und Umwelt und damit zu hohen volks- wirtschaftlichen Kosten. Diese Umweltkosten werden 2 Allekotte et al. (2020b) Tabelle 1 Welche ökologischen Wirkungen sind im Verkehr relevant? Wirkung Ort Indikator(en) Kostenart Treibhausgase (CO2, CH4, CO und N2O) sowie zusätzliche Klimawirkung beim Kosten infolge Treibhausgasemissi- Klimawirkung global Flugzeug (EWF) durch Wasserdampf onen und weiteren Klimawirkungen (H2O), Stickoxid (NOX), Partikel (PM10 und PM2,5) und Schwefeldioxid (SO2) Gesundheitsschäden, Gebäude- und regional/ Stickoxid (NOX), Feinstaub, Partikel Luftschadstoffe Materialschäden, Ernteausfälle, lokal (PM10 und PM2,5) Biodiversitätsverluste Landnutzung und Landnutzungsände- Fragmentierung und Verlust von natür- Flächenbelegung lokal rung lichen Habitaten bzw. Ökosystemen 9
1 Warum ein Verkehrsartenvergleich? werden. Ältere Diesel-Pkw dagegen halten im realen Fahrbetrieb die geltenden Grenzwerte häufig nicht ein und tragen daher einen hohen Anteil an der Gesamtbelastung. Feinstaub: Staub ist ein Sammelbegriff für Feststoffe aus Verbrennungs- und Herstellungsprozessen, er entsteht aber auch durch Reifenabrieb oder Aufwir- belungen von der Fahrbahn. Im Normalfall gilt: Je kleiner die Partikel, umso gefährlicher ist Feinstaub. Er wird für Erkrankungen der Atemwege und des Herz-Kreislaufsystems verantwortlich gemacht. Flächenbedarf: Beim Bau von Verkehrsinfrastruktur wie Straßen, Schienen, Flughäfen oder Kanälen werden Flächen umgewandelt. Da sich verschiedene Verkehrsmittel oft dieselbe Infrastruktur teilen, ist zur Bestimmung der Flächenbelegung von einzelnen Verkehrsarten eine Zuordnung erforderlich (die sogenannte Allokation). Die hier angewandte Alloka- tionsmethode basiert auf dem Ansatz, dass die benö- tigte Verkehrsfläche einerseits durch die jährliche Fahrleistung, andererseits durch die Fahrzeuggröße bestimmt wird. Umweltkosten: Die durch den Verkehr entstehenden Umweltkosten werden für jede Wirkungskategorie berechnet3. Die Umweltkosten berücksichtigen Luftschadstoff- und Treibhausgasemissionen aus dem Betrieb eines Transportmittels („Tank-to-Wheel“), der Energiebereitstellung („Well-to-Tank“), der Herstellung und dem Unterhalt von Fahrzeugen, der Infrastruktur und dem Flächenbedarf – also dem gesamten Lebenszyklus. Die Monetarisierung von Umweltwirkungen ist für verschiedene Fragestellungen wichtig, z. B. für Wirtschaftlichkeitsrechnungen von Straßen oder Schienentrassen, um umweltschonendere Investi- tionsentscheidungen zu fällen. Auch bei Umwelt- schutzmaßnahmen kann deren Nutzen konkret umgemünzt werden – das ist wichtig bspw. für eine Gesetzesfolgenabschätzung. Nicht zuletzt können Umweltkosten gezielt den Verursachern angelastet werden, beispielsweise in Form von Energiesteuern, CO2-Abgaben oder Mautgebühren. 3 Umweltbundesamt (2019a) 10
1 Warum ein Verkehrsartenvergleich? 1.2 Von Anfang bis Ende: phase eine entscheidende, wenn auch geringere, Lebenswegbetrachtung Rolle, aber zusätzlich fallen die anderen Phasen der Auf welche Weise schadet Verkehr der Umwelt? Für Lebenswegbetrachtung stärker ins Gewicht. die meisten beantwortet sich diese Frage im Wesent- lichen mit der Menge an Schadstoffen und Treib- Nutzung: Die Betriebsphase eines Verkehrsmittels hausgasen, die aus dem Auspuff eines Fahrzeugs wird als „Tank-to-Wheel“ (TTW) bezeichnet. Rele- kommen. Doch das ist zu kurz gegriffen. Umweltwir- vante Größen für diese Phase sind der (End-)Ener- kungen entstehen nicht nur beim Fahrzeugbetrieb, gieverbrauch des Fahrzeugs, Treibhausgas- und sondern über den gesamten Lebensweg – von der Luftschadstoffemissionen durch die Verbrennungs- Energie-, Infrastruktur- und Fahrzeugbereitstellung motoren und Lärmemissionen durch Motoren, Wind- über die Auspuffemissionen bis zur Entsorgung von und Rollwiderstände. Die Nutzungsphase ist der Fahrzeugen („Von der Wiege bis zur Bahre“), wie einzige Lebenswegabschnitt, bei dem die Umweltwir- Abbildung 1 zeigt. kungen direkt an den Nutzen gekoppelt sind: Je höher die Verkehrsleistung, umso schädlicher sind hier die Dabei gilt: Pauschale Aussagen zur Bedeutung einzel- Wirkungen. Datenquelle ist vor allem das etablierte ner Lebenswegphasen über alle Verkehrsarten sind Verkehrsinventarmodell TREMOD.4 kaum möglich, da die Umweltauswirkungen stark von Verkehrsmittel zu Verkehrsmittel variieren. Bei Energiebereitstellung: Diese Phase beschreibt den einem Flugzeug, das 30 Jahre im Dienst steht, fällt die „Well-to-Tank“-Teil (WTT) der Prozesskette. Neben Herstellung relativ gesehen sehr wenig ins Gewicht, der Nutzung ist die Bereitstellung der benötigten die ökologischen Auswirkungen werden vielmehr Energie, also von Kraftstoffen und Strom, für die durch die Nutzung des Flugzeugs – vor allem dessen Umweltwirkungen relevant. Dazu gehören Extraktion Kerosinverbrauch – dominiert. Anders beispielsweise der Rohstoffe, Kraftwerke und Raffinerien sowie die bei einem Pkw, der als Zweit- oder Drittfahrzeug nur Energieverteilung. Durch den Zuwachs der E-Mobili- wenig gefahren wird. Auch hier spielt die Nutzungs- 4 Allekotte et al. (2020a) Abbildung 1 Lebenswegabschnitte im Verkehrsartenvergleich Infrastruktur- Fahrzeug- Energie- Nutzung der bereitstellung bereitstellung bereitstellung Verkehrsmittel Well-to-Tank (WTT) Tank-to-Wheel (TTW) Well-to-Wheel (WTW) Lebenszyklusanalyse 11
1 Warum ein Verkehrsartenvergleich? tät wächst die Bedeutung der Stromerzeugung für die verschiedenen Verkehrsarten sehr unterschiedlich. ökologischen Auswirkungen. Basis sind Datensätze Datengrundlagen für die Ermittlung der Material- des Umweltbundesamtes und anderer Fachinstitute, ströme im Rahmen des Verkehrsartenvergleichs die auch in TREMOD verwendet werden. Unterneh- sind detaillierte Statistiken zu den Netzlängen und mensspezifisch abweichende Strom-Mixe werden Flächen sowie deren Änderungen im Zeitverlauf. hierbei nicht berücksichtigt. Fahrzeugbereitstellung: Dazu gehören sowohl die Mit der Bilanzierung dieser vier Abschnitte geht Aufwendungen für die Herstellung der Fahrzeuge dieser Verkehrsartenvergleich deutlich über die (Material, Herstellungsprozesse) als auch Fahrzeug- derzeit meist üblichen Well-to-Wheel Betrach- wartung und Entsorgung. Entscheidend für die tungen der reinen Verkehrsmittelnutzung Bewertung dieser Phase sind verlässliche Datenban- hinaus. Sie eröffnet den Blick auf die gesamten ken, die für alle benötigten Vorketten transparente, Umweltwirkungen einer Verkehrsart über ihren gut dokumentierte und unabhängig geprüfte Daten- Lebensweg und erlaubt eine Bewertung und sätze liefern5. Einschätzung der Bedeutung einzelner Phasen im Vergleich. Infrastrukturbereitstellung: Kein Verkehr ohne Straßen, Schienen, ausgebaute Flüsse und Flughäfen. Auch die Umweltwirkungen von Bau, Unterhalt und Entsorgung der Verkehrsinfrastrukturen sind für die 5 Weidema et al. (2016) Was sagen die Umweltkennzahlen aus?6 Die in der Broschüre dargestellten mittleren Kennzah- Straße, es entstehen aber keine oder nur sehr geringe len beschreiben die durchschnittlichen Umweltwir- zusätzliche Emissionen durch die Bahnfahrten, da kungen und -kosten der Verkehrsarten in Deutschland keine zusätzlichen Züge eingesetzt werden. (Status Quo). Sie ermöglichen den Vergleich der Überlegungen dieser Art müssen berücksichtigt Verkehrsarten untereinander und Schlussfolgerungen werden, wenn die Auswirkungen von Verhaltensän- wie „Bahnfahren weist im Durchschnitt geringere derungen auf die Umweltwirkungen ermittelt werden Treibhausgasemissionen pro Personenkilometer auf als sollen. Einige Aspekte von systemischen Änderungen der Pkw.“ Vergleiche dieser Art können als Entschei- werden an anderer Stelle in dieser Broschüre ange- dungshilfe dienen, um weniger umweltschädliche sprochen, wenn es um die Frage geht, wie der Verkehr Verkehrsmittel zu identifizieren. umwelt- und klimaverträglicher werden kann.6 Sie gelten jedoch nicht für jede Betrachtung und jede Weitere Informationen zu diesem Thema: UBA-Studie Situation. Sie können z. B. keine Systemänderungen „Ökologische Bewertung von Verkehrsarten – abbilden, die im komplexen Mobilitätsgeschehen so Abschlussbericht“ (UBA-Texte 156/2020) gut wie permanent stattfinden: Nutzen Reisende den Zug statt ihr Auto, erhöht das zunächst die Auslastung der Bahn. Im Gegenzug entfallen Emissionen auf der 6 siehe hierzu auch Allekotte et al. (2020b): S. 98 ff. 12
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise Die Mobilität von Menschen ist vielfältig. Sie reicht Die Menschen in Deutschland fahren viel mit dem vom kurzen Fußweg bis zum Langstreckenflug eigenen Auto. Dieser motorisierte Individualver- um die halbe Welt, wie Abbildung 2 verdeutlicht. kehr per Pkw oder Motorrad hat mit insgesamt 950 Entsprechend umfangreich ist die Liste der Faktoren, Milliarden Personenkilometern (Pkm) im Jahr einen die Einfluss nehmen: kurze oder lange Strecke? Stadt Anteil von 79 % an der Gesamtverkehrsleistung oder Land? Gutes oder schlechtes Angebot? Persönli- innerhalb Deutschlands. Der Anteil der Motorräder che Vorlieben? All diese Punkte entscheiden darüber, liegt bei 1,6 %. Erstaunlich dabei: Die mittlere ob, wo und wie sich was bewegt. Wegelänge des motorisierten Individualverkehrs liegt bei 16,3 km. Auto und Motorrad werden also häufig Personenverkehr findet auf Straße, Schiene und in für recht kurze Strecken genutzt. der Luft statt, er ist nicht-motorisiert oder motorisiert, er ist individuell, geteilt oder öffentlich. Und er Das zweitwichtigste Verkehrsmittel in Deutschland nimmt immer wieder neue Formen an: Pedelec und ist die Bahn. Im Nahverkehr erbringen Bahnen E-Tretroller passen beispielsweise nicht mehr in das etwa 54,8 Mrd. Pkm im Jahr. Knapp vier Fünftel der klassische Schema. Daher spricht man auch von Verkehrsleistung entfallen auf Elektroantrieb, ein „aktiver Mobilität“ oder „Langsamverkehr“ und Fünftel auf Dieselantrieb. Insgesamt hat der Nahver- meint damit den Fußverkehr und den Fahrradverkehr kehr mit dem Zug einen Anteil von 4,6 % an der einschließlich Pedelecs mit einer Motorunterstützung inländischen Personenverkehrsleistung, die mittlere bis zu 25 km/h und Elektro-Tretrollern mit einer Fahrtlänge liegt bei 20,4 km. Im Fernverkehr Höchstgeschwindigkeit bis 20 km/h. liegt die Verkehrsleistung bei 40,4 Mrd. Pkm. Dies entspricht einem Anteil am gesamten inländischen Personenmobilität wird gemessen als Anzahl der Personenverkehr von 3,4 %. Wege je Person. Der Personenverkehr errechnet sich als Verkehrsleistung durch Multiplikation der zurück- Innerhalb der Stadt und im Regionalverkehr sind gelegten Kilometer mit der Anzahl der Wege bzw. Linienbusse, Straßen- Stadt- und U-Bahnen Reisenden (Einheit: Personenkilometer = Pkm). die motorisierte Alternative zum Auto. Zusammen 13
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise Abbildung 2 Verkehrsarten für den Personenverkehr Nahverkehr Straßen-, Stadt- Fuß und U-Bahn Fahrrad/ Pedelec Motorrad Schiene Straße Schienenpersonen- Linienbus nahverkehr Auto Fernlinien-/ Reisebus Schienenpersonen- fernverkehr Luft Flugzeug Fernverkehr haben sie knapp 10 % Anteil an allen zurückgelegten hat vor allem der Charter- oder Gelegenheitsverkehr Wegen. Der Linienbusverkehr hat mit 37,5 Mrd. Pkm Bedeutung. Er umfasst 11 Mrd. Pkm, der Linienbus einen Anteil von 3,1 % an der Verkehrsleistung, dagegen nur 4,6 Mrd. Pkm. Straßen-, Stadt und U-Bahnen mit 17,7 Mrd. Pkm einen Anteil von 1,5 %. Viele steigen aufs Rad, um mobil zu sein. In Deutsch- land werden etwa 28 Millionen Wege und 112 Mio. Auch Fliegen innerhalb Deutschlands spielt eine Pkm pro Tag mit dem Fahrrad zurückgelegt. Das ist Rolle. Der nationale Flugverkehr umfasst etwa 10,3 ein Anteil von 10 % an den Wegen und 3,4 % an der Mrd. Pkm, das entspricht einem Anteil von 0,9 % am Verkehrsleistung. Fahrradfahren ist seit einiger Zeit Personenverkehr. Beim Fernverkehr mit Bussen auch mit Motorunterstützung möglich: Der Anteil der Fahrradfahrten mit sogenannten Pedelecs lag 2017 bei etwa 5 %. Ihr Anteil an der Verkehrsleistung 14
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise war aber höher, da die mittlere Wegstrecke für 2.1 Emissionen des Personenverkehrs: Fahrräder bei 3,7 km, für Pedelecs jedoch bei 6,1 km Treibhausgase und Luftschadstoffe lag. Zwischen 2017 und 2019 hat sich die Zahl der Manche Verkehrsmittel werden eher im Nahbereich Pedelecs in Deutschland verdoppelt. genutzt, andere für weitere Distanzen. Grundsätzlich gilt: Je länger die Strecke, desto höher auch die Umwelt- Der Fußverkehr ist die natürlichste Fortbewegungs- wirkungen. Das gilt insbesondere für die Emissionen art des Menschen. In Deutschland werden täglich von Treibhausgasen und Luftschadstoffen. rund 56 Millionen Wege und 93 Millionen Personen- kilometer zu Fuß erbracht. Das ist ein Anteil von 20 % Der Indikator „Klimawirkung“ eignet sich gut für eine an den Wegen und 2,8 % an der Verkehrsleistung. Im Einordnung der Bedeutung der Verkehrsarten für die Mittel sind Fußwege 1,6 km lang. Mobilität und Umwelt. Abbildung 3 stellt dafür die Verteilung der Verkehrsarten nach Anzahl der Wege, In dieser Auflistung nicht enthalten ist der grenz- Verkehrsleistung (Personenkilometer) und Klima- überschreitende Flugverkehr. Allein der abgehende wirkung (in CO2-Äquivalenten) gegenüber. In dieser Verkehr mit Start in Deutschland und Landung auf Darstellung ist auch der abgehende internationale ausländischen Flughäfen liegt bei 229 Mrd. Pkm, das Flugverkehr enthalten. ist fast ein Fünftel bezogen auf die gesamte Inlands- verkehrsleistung.7 Die klimafreundlichsten und emissionsärmsten Fortbewegungsarten sind Zufußgehen und Radfah- ren. Nahezu jeder dritte Weg wird zu Fuß oder mit dem Fahrrad zurückgelegt. Da die zurückgelegten Distanzen im Mittel relativ kurz sind, umfassen Fuß- und Radverkehr aber nur 5 % der Verkehrsleistung. 7 Allekotte et al. (2020b) / Allekotte et al. (2020a) / DB Umwelt (2019) / Radke (2018) / Statistisches Bundesamt (2018) Die daraus resultierende Klimawirkung (bezogen Abbildung 3 Bedeutung und Klimawirkung einzelner Verkehrsarten im Personenverkehr Personennahverkehr Personenfernverkehr Anzahl Wege Verkehrsleistung Klimawirkung 0% 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Anteil vom Personenverkehr Fußverkehr Motorisierter Individualverkehr Fahrradverkehr Öffentlicher Fernverkehr Öffentlicher Nahverkehr Flugverkehr Anmerkungen: Werte für 2017 Quellen: Nobis (2019), Radke (2018), Statistisches Bundesamt (2018), Sta- tistisches Bundesamt (2019), VDV (2019), eigene Berechnungen 15
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise auf CO2-Äquivalente) liegt nahezu bei null. Auch der Ausnahme des Pkw unterschiedliche Verkehrsmittel öffentliche Personennahverkehr ist eine umwelt- und für kurze und weite Distanzen relevant sind, wird in klimafreundliche Art, mobil zu sein. Er erbringt 8 % den Abbildungen 4 und 5 zwischen Nah- und Fern- der Verkehrsleistung, verursacht jedoch nur 4 % der verkehr unterschieden. Treibhausgasemissionen des Personenverkehrs. Für den Nahverkehr gilt (siehe Abbildung 4): Auto- und Motorradfahren zeigen im Vergleich die größte Klima- und Umweltwirkung: Sie haben ▸▸ Fuß- und Fahrradverkehr verursachen sehr 57 % Anteil an den Wegen, 66 % Anteil an der geringe THG-Emissionen, die vor allem aus den Verkehrsleistung, allerdings 75 % Anteil an den Aufwendungen für die Fahrzeugbereitstellung Treibhausgasemissionen. Auch Fliegen schadet dem beim Fahrrad resultieren. Beim Pedelec verursacht Klima vergleichsweise stark: Der von Deutschland der elektrische Antrieb mit der Strombereitstel- ausgehende Flugverkehr umfasst zwar nur 0,1 % der lung eine relevante, aber vergleichsweise geringe Wege und 17 % der Verkehrsleistung. Sein Anteil an Emissionsmenge. der Klimawirkung aber liegt bei 19 %. ▸▸ Busse und Bahnen haben rund sechs bis neun Wie sind die Klimawirkungen des Personenverkehrs Mal höhere THG-Emissionen als Fahrräder und genau? Pedelecs. Die Bedeutung der einzelnen Lebenswe- Für die Beurteilung der Klimawirkung der Verkehrs- gabschnitte ist unterschiedlich: Beim Schienen- arten sind die spezifischen Emissionen je Person verkehr ist der Beitrag der Infrastruktur deutlich und zurückgelegtem Kilometer entscheidend. Da mit höher als beim Linienbus. Bei strombetriebenen Abbildung 4 Klimawirkung des Personennahverkehrs Pkw Motorrad Schienennahverkehr Straßen-/Stadt-/U-Bahn Nahlinienbus Pedelec Fahrrad 0 50 100 150 200 250 CO2eq-Emissionen in g je Personenkilometer Nutzung (TTW) Fahrzeug Energiebereitstellung (WTT) Infrastruktur Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen 16
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise Bahnen kommt ein Großteil der THG-Emissionen ▸▸ Pkw haben im Mittel vier- bis über fünfmal höhere aus der Energiebereitstellung, bei den Verbren- spezifische THG-Emissionen je Personenkilometer nungsfahrzeugen aus der direkten Nutzung. Der als Busse und Bahnen. Verantwortlich dafür Beitrag der Fahrzeugbereitstellung ist bei all sind einerseits der Fahrzeugbetrieb, andererseits diesen Systemen wegen der hohen Fahrleistungen die Fahrzeugbereitstellung, die im Vergleich mit über das ganze Fahrzeugleben relativ gering. anderen Verkehrsmitteln den höchsten Anteil verzeichnet. ▸▸ Pkw wiederum haben im Mittel zwei- bis dreimal höhere spezifische THG-Emissionen je ▸▸ Am stärksten ist die Klimawirkung des Flugver- Personenkilometer als Busse und Bahnen. Neben kehrs. Hier haben mit wachsender Reisedistanz der Fahrzeugnutzung werden Klimawirkungen vor allem die Flugzeugabgase (NOx, Partikel, wesentlich auch durch die Herstellung der Fahr- Wasserdampf) einen zunehmenden Anteil, zeuge bestimmt. während Flugzeugherstellung und Bau der Infra- struktur aufgrund der hohen Kilometerleistung Für den Fernverkehr gilt (siehe Abbildung 5): eines Flugzeugs relativ geringen Einfluss haben. ▸▸ Bus und Bahn schneiden am besten ab. Beim Luftschadstoff-Emissionen des Personenverkehrs: Bus dominiert mit Abstand der Fahrzeugbetrieb, Dicke Luft in den Städten bei der Bahn die Strombereitstellung über die Anders als bei Treibhausgasen steht bei Luftschad- Klimawirkung. Bei der Bahn hat auch der Bau der stoffen die lokale Wirkung im Vordergrund. Daher Infrastruktur relevante Anteile. sind die in der Nähe von Siedlungen ausgestoßenen direkten Auspuffemissionen anders zu bewerten Abbildung 5 Klimawirkung des Personenfernverkehrs Flug International Flug National Schienenfernverkehr Sonstiger Reisebus Fernlinienbus Pkw 0 50 100 150 200 250 CO2eq in g je Personenkilometer Nutzung (TTW) Energiebereitstellung (WTT) Fahrzeug Infrastruktur zusätzliche Klimawirkung Flugverkehr Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen 17
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise als die Emissionen der Energie-, Fahrzeug- und Die Abbildungen 6 und 7 zeigen die spezifischen Infrastrukturbereitstellung und die Emissionen des NOx- und Partikelemissionen der Verkehrsmittel im Luftverkehrs in Reiseflughöhe. Personennah- und -fernverkehr. Gut sichtbar ist der hohe Anteil der NOx-Emissionen aus der Nutzung von In den vergangenen Jahren wurden die Auspuffemis- Autos sowie Bahnen und Bussen mit Verbrennungs- sionen durch die Abgasgesetzgebung stark reduziert. motor im Nahverkehr. PM10-Emissionen von Pkw und Dennoch gibt es noch zahlreiche Orte, an denen Bussen wurden in der Vergangenheit durch Partikel- die geltenden Grenzwerte für die Luftbelastung, filter deutlich reduziert. Trotzdem verursachen Reise- insbesondere für NO2 und PM10, nicht eingehalten und Fernbusse pro Personenkilometer erheblich werden. Meist trägt in diesen Bereichen der Straßen- geringere PM10-Emissionen als Pkw. Der Flugverkehr verkehr mit relevanten Mengen zur Luftbelastung bei. verursacht hohe direkte Emissionen, allerdings wird Verantwortlich dafür sind vor allem die Emissionen nur ein kleiner Teil dieser Emissionen in Bodennähe aus dem Fahrzeugbetrieb. auf den Flugplätzen ausgestoßen. Auf Reiseflughöhe beeinflussen diese zusätzlich das Klima. Ein Groß- Andere Lebenswegabschnitte tragen zur Hinter- teil der Partikelemissionen stammt nicht aus der grundbelastung bei, das gilt etwa für stadtnahe Verbrennung im Fahrzeug, sondern entsteht bei den Kraftwerke, Raffinerien und Produktionsanlagen Prozessen der anderen Lebenswegabschnitte. oder Bauarbeiten am Verkehrsnetz. Diese Emissionen entstehen zeitlich immer vor der Fahrzeugnutzung. 18
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise Abbildung 6 NOX-Emissionen des Personenverkehrs Personennahverkehr Pkw Motorrad Schienennahverkehr Straßen-/Stadt-/U-Bahn Nahlinienbus Pedelec Fahrrad 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 NOx-Emissionen in g je Personenkilometer Personenfernverkehr Flug international Flug national Schienenfernverkehr Sonstiger Reisebus Fernlinienbus Pkw 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 NOx-Emissionen in g je Personenkilometer Nutzung (TTW) Fahrzeug Energiebereitstellung (WTT) Infrastruktur Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen 19
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise Abbildung 7 PM10-Emissionen des Personenverkehrs Personennahverkehr Pkw Motorrad Schienennahverkehr Straßen-/Stadt-/U-Bahn Nahlinienbus Pedelec Fahrrad 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 PM10-Emissionen in g je Personenkilometer Personenfernverkehr Flug international Flug national Schienenfernverkehr Sonstiger Reisebus Fernlinienbus Pkw 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 PM10-Emissionen in g je Personenkilometer Nutzung (TTW) Fahrzeug Energiebereitstellung (WTT) Infrastruktur Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen 20
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise 2.2 Flächenbedarf des Personenverkehrs (Allokation) der benötigten Verkehrsfläche auf die Verkehr braucht Fläche. Beim Bau von Straßen, einzelnen Verkehrsarten erfolgt z. B. im Straßenver- Schienen, Radwegen und Flughäfen werden in der kehr auf Basis der jährlichen Fahrleistung und der Regel Flächen umgenutzt, zum Beispiel von einem Fahrzeuggröße. Daraus resultiert ein Indikator für die Acker zu einer Straße. Dabei werden Ökosysteme Belegung einer Fläche durch die Verkehrsinfrastruk- verändert und u. U. zerstört. Solche Prozesse gehen tur – nicht durch die Verkehrsträger direkt – über typischerweise mit einer Veränderung – oft einem eine bestimmte Zeit. Verlust – von Biodiversität auf den betroffenen Flächen einher. Auch während der Nutzung der Ein zweiter Indikator berücksichtigt den Aufwand für Infrastruktur werden Ökosysteme beeinträchtigt, die Umwandlung einer Fläche vom ursprünglichen z. B. durch Zerschneidung oder den Einsatz von Zustand in eine Fläche für den Verkehr. Dieser Wert Unkrautvernichtungsmitteln im Rahmen des Unter- spielt auch eine Rolle für die Berechnung der Umwelt- halts. kosten. Je nach dem ursprünglichen Zustand der Fläche Verkehrswege und Industrieflächen sind oft versiegelt und abhängig von der Infrastruktur sind die ökolo- und haben nur noch einen geringen oder keinen gischen Wirkungen unterschiedlich. Eine genaue Umweltnutzen. Die Flächenart „Industriegelände“ Betrachtung müsste auf sehr kleinräumiger Ebene beinhaltet z. B. Tankstellen, Straßenmeistereien, erfolgen, was den Rahmen dieses Verkehrsarten- Werkstätten, Flughafengebäude, Häfen und vergleichs gesprengt hätte. Stattdessen wurden Umschlagplätze. Dagegen weist die Flächenart die Verkehrsflächen nach der Art der Infrastruktur „Böschung“ (z. B. Grünflächen an Flughäfen und unterschieden und gemäß der Nutzung den verschie- Bahngleisen) eine höhere ökologische Qualität auf. denen Verkehrsträgern zugeordnet. Die Zuordnung Sie wird in Abbildung 8 mitgeführt aber nur abge- Abbildung 8 Durchschnittliche Flächenbelegung des Personenverkehrs Flug International Flug National Fernverkehr Schienenfernverkehr Sonstiger Reisebus Fernlinienbus Pkw Motorrad Schienennahverkehr Nahverkehr Straßen-/Stadt-/U-Bahn Nahlinienbus Pedelec Fahrrad 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 m2 × Jahr / Mio. Pkm Verkehrsweg Industriegelände Böschung Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen 21
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise schwächt dargestellt, da eine ungewichtete Addition Die Industrieflächen, die den Verkehrsarten der unterschiedlich genutzten Flächen falsch wäre. zugeordnet werden, sind insgesamt relativ gering. Eine konkrete Bewertung der unterschiedlichen Böschungsflächen sind bei Flughäfen und beim Flächenarten wurde hier nicht vorgenommen. Schienenverkehr deutlich grösser als beim Straßen- verkehr. Der Vergleich der Verkehrswege zeigt, dass Pkw, Motorrad und Schienennahverkehr die höchsten 2.3 Umweltkosten des Personenverkehrs spezifischen Flächenbelegungen aufweisen. Nationa- Verkehr verursacht neben individuellen Kosten durch ler Luftverkehr, Schienenfernverkehr und öffentlicher Anschaffung eines Fahrzeugs oder durch Diesel und Personennahverkehr zeigen mittlere Werte. Internati- Benzin weitere Kosten. Eher versteckt und nur selten onaler Luftverkehr, Reisebus, Fahrräder und Pedelecs im Bewusstsein sind die externen Umweltkosten, belegen am wenigsten Verkehrsfläche pro Pkm (siehe für die nicht die einzelnen Nutzenden, sondern Abbildung 8). die Gesellschaft aufkommen muss. Dazu gehören beispielsweise Gesundheitskosten durch schädliche Emissionen des Verkehrs oder Kosten für Anpassung an den Klimawandel, an dem der Verkehr einen erheblichen Anteil hat. Abbildung 9 Umweltkosten des Personenverkehrs Flug International Flug National Fernverkehr Schienenfernverkehr Sonstiger Reisebus Fernlinienbus Pkw Motorrad Schienennahverkehr Nahverkehr Straßen-/Stadt-/U-Bahn Nahlinienbus Pedelec Fahrrad 0 1 2 3 4 5 6 7 8 €-ct / Pkm Nutzung (TTW) Infrastruktur Energiebereitstellung (WTT) Fläche Fahrzeug Anmerkungen: Werte für 2017; ohne Lärmkosten Quelle: eigene Berechnungen 22
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise Personenverkehr verursacht Umweltbelastungen durch Emissionen, Ressourcennutzung, Flächenbe- Und was bedeuten diese Erkenntnisse darf und die Beeinträchtigung von Ökosystemen. für die Politik? Beim Vergleich einzelner Verkehrsarten ist es wichtig, Fern- und Nahverkehr zu unterscheiden, da ein ▸▸ Fuß- und Fahrradverkehr sind die Joker bestimmtes Verkehrsmittel in der Regel nur innerhalb einer nachhaltigen Verkehrspolitik. Städte des Fern- oder Nahverkehrs Verwendung findet: Der sollten daher auf ihren innerstädtischen Weg zur Arbeit kann beispielsweise mit dem Rad oder Verkehrsflächen einen höheren Anteil für Bus & Bahn, die Urlaubsreise per Flugzeug, ICE oder sichere und attraktive Fuß- und Radwege Reisebus erfolgen. zur Verfügung stellen. ▸▸ Wer Busse und Bahnen nutzt, reduziert Die höchsten Umweltkosten verursacht das Fliegen in der Regel die Emissionen deutlich im innerhalb Deutschlands. Hier schlägt jeder Perso- Vergleich zur Fahrt mit dem eigenen Auto. nenkilometer (Pkm) mit knapp acht Cent zu Buche. Daher sollte dem Ausbau des öffentlichen Danach folgen Auto und internationale Flüge, deren Verkehrs Priorität eingeräumt werden. Um Umweltkosten zwischen fünf und sechs Cent pro Pkm die Emissionen je Passagier zu senken, betragen. Deutlich geringer sind die Umweltkosten sind Umwege zu reduzieren und eine des Schienenfernverkehrs mit etwa 1,4 Cent pro Pkm möglichst hohe Auslastung anzustreben. sowie die von Reise- und Fernlinienbussen mit 0,8 bis 1 Cent pro Pkm. ▸▸ Effektiver für eine klima- und umweltver- trägliche Verkehrspolitik erscheint es Bei kurzen Strecken im Nahverkehr verursachen daher, parallel mit wachsendem Angebot Auto und Motorräder die höchsten Umweltkosten von umweltfreundlichen Verkehrsmitteln (rund fünf bis sechs Cent pro Pkm). Nur etwa halb Preissignale zu setzen, die die jeweils so hoch sind die Umweltkosten im ÖPNV. Straßen-, anfallenden Umweltkosten den entspre- Stadt- und U-Bahnen, Schienennahverkehr und der chenden Verkehrsarten anlasten. Das Nahlinienbus verursachen Umweltkosten von zwei würde die Nutzung von Flugzeug und Pkw bis 2,75 Cent/Pkm. Wer mit dem herkömmlichen, verteuern. Ein erster Schritt hierzu wäre nicht motorisierten Fahrrad unterwegs ist, verursacht der Abbau umweltschädlicher Subven- die geringsten Umweltkosten – hier schlagen ledig- tionen wie der Kerosinsteuerbefreiung, lich die Herstellung des Fahrrads, die notwendigen Pendlerpauschale oder steuerlichen Radwege und die anteilige Flächenbelegung zu Entlastung für Dienstwagen.8 Buche (siehe Abbildung 9). 8 siehe hierzu auch Umweltbundesamt (2019b) 23
2 Personenverkehr: Unsere alltägliche und gelegentliche Reise So wird Personenverkehr umwelt- und klimaverträglicher Der Vergleich der Verkehrsarten untereinander zeigt Verkehrsmitteln wie dem Fahrrad zurückgelegt deutliche Unterschiede in der Umwelt- und Klima- werden. Das andere Extrem ist das emissionsintensive wirkung und bei den Umweltkosten. Die Ergebnisse Flugzeug, das bei Distanzen von vielen tausend sind Anhaltspunkte dafür, wie der Personenverkehr Kilometern meist alternativlos ist. Zur Darstellung der nachhaltiger und weniger belastend werden kann. Größenordnung: Eine Flugreise von Frankfurt am Main Strategien zur Verminderung der Wirkungen müssen nach Bangkok und zurück verursacht 3,7 Tonnen CO2eq weitere Einflüsse aus den Handlungsbereichen je Person und Reise. Das entspricht einer Strecke von Vermeiden, Verlagern und Verbessern einbeziehen. Zu rund 19.000 km mit dem Pkw, 80.000 km mit dem den relevanten Ansatzpunkten gehören: Zug und 117.000 km mit dem Fernlinienbus. Damit käme man von Frankfurt mit dem Pkw 17-mal, mit der ▸▸ Ein motorisierter Weg, der nicht anfällt, verursacht Bahn 70-mal und mit dem Fernlinienbus 102-mal nach auch keine Emissionen. Beispiele hierfür sind eine Travemünde und zurück (siehe Abbildung 10). längere Urlaubsreise statt zweier Wochenendtrips oder die Arbeit im Homeoffice statt im Büro. Beinahe ▸▸ Emissionen je Person sinken, wenn Fahrzeuge ebenso effektiv wie die Vermeidung ist mit ihren besser ausgelastet sind. Ein Auto hat eine mittlere extrem niedrigen Emissionen je Kilometer die Auslastung von 1,5 Personen. Mitfahrkonzepte auf Verlagerung auf Fuß- und Fahrradverkehr. Basis digitaler Informationssysteme können helfen, Fahrten zu bündeln und Pkw-Kilometer zu vermei- ▸▸ Für Wege, die sich nicht vermeiden lassen, können den. Auch Straßen-, Stadt- und U-Bahnen haben im geringere Distanzen die Emissionen deutlich redu- Mittel nur rund 20 % Auslastung – die Kapazität wird zieren. Dies gilt für alltägliche Wege zur Arbeit, für jedoch benötigt, um die Nachfrage in Stoßzeiten zu die Nutzung der Nahversorgung und die Wahl des decken. Da die Attraktivität öffentlicher Verkehrs- Urlaubziels. Dabei beeinflussen sich Reisedistanzen mittel an eine dichte Taktung gekoppelt ist, kann die und Verkehrsmittelwahl gegenseitig: Kürzere mittlere Auslastung nur begrenzt erhöht werden. Strecken können häufig mit umweltfreundlichen Abbildung 10 Fallbeispiel Urlaub: Anzahl von Reisen mit gleicher Klimawirkung in Abhängigkeit des Verkehrsmittels Flugreise nach Pkw-Reise nach Bahnreise nach Fernbusreise nach Bangkok Travemünde Travemünde Travemünde 100 100 100 100 102 80 80 80 80 70 60 60 60 60 40 40 40 40 20 20 20 20 17 1 0 0 0 0 Anmerkungen: Anzahl der Reisen je Person ab Frankfurt am Main; Quelle: eigene Berechnungen Fahrzeugauslastung: Durchschnitt (Pkw 1,5 Personen, Bahn 56 %, Fernlinienbus 57 % und Flug 83 % 24
3 Güterverkehr: Eine schwere Last Der Güterverkehr ist ein stark wachsendes Verkehrs- Im Güterverkehr ist Tonnenkilometer (tkm) die segment und verursacht durch zunehmende übliche Maßeinheit für die Verkehrsleistung und Transportentfernungen, wachsende Fahrzeugzahl errechnet sich durch Multiplikation der zurückgeleg- und steigende Tonnagen beträchtliche Umweltbelas- ten Kilometer mit der transportierten Tonnage. tungen. Zwei Trends verstärken dabei den besonders umweltschädlichen Lkw-Verkehr. Dies ist zum einen Schwere Lkw, Last- und Sattelzüge tragen die Haupt- der „Güterstruktureffekt“: Er beschreibt den wachsen- last des Straßengüterverkehrs in Deutschland. den Anteil an kleineren, aber höherwertigen Gütern 2017 betrug deren Verkehrsleistung 491 Mrd. tkm, (z. B. Elektronikgeräte), die oft mit dem Lkw oder dem das entspricht einem Anteil am inländischen Güter- Flugzeug transportiert werden. Zum anderen der transport von 73 %. „Logistikeffekt“: Er integriert Transporte tief in die Produktionsprozesse, was bedeutet, dass Güter zu Die Bahn verzeichnete im Güterverkehr eine einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Verkehrsleistung von 129,9 Mrd. tkm, diese erfolgte Ort sein müssen („Just-in-Time“). zu 96 % durch Elektroantrieb. Der Güterverkehr auf der Schiene hatte damit einen Anteil von 19 % an der Im Güterverkehr kommen fast ausschließlich moto- Güterverkehrsleistung in Deutschland. Im Güter- risierte Verkehrsmittel zum Einsatz: Die Verteilung verkehr mit Binnenschiffen wurden 55,5 Mrd. tkm von Waren übernehmen leichte Nutzfahrzeuge und erbracht, das entspricht einem Anteil von 8 %. vermehrt teils elektrische Lastenräder. Ansonsten überwiegen auf der Straße Lkw, Last- oder Sattelzüge sowohl auf kurzen als auch auf langen Strecken, im Fernverkehr werden auch Bahn, Binnenschiff und Flugzeug genutzt (siehe Abbildung 11). 25
3 Güterverkehr: Eine schwere Last Abbildung 11 Verkehrsarten für den Güterverkehr Nah- u nd Ver tei ler ve Lastenrad rk eh r Leichtes Nutzfahrzeug Binnenschiff Wasser Straße Lkw Last- und Sattelzug Flugzeug Güterzug Schiene Luft Fernverkehr Beim Flugverkehr werden im Verkehrsartenvergleich 3.1 Emissionen des Güterverkehrs: sowohl nationale als auch abgehende internationale Treibhausgase und Luftschadstoffe Flugverbindungen berücksichtigt. Demnach liegt der Auch für den Güterverkehr eignet sich der Indikator Schwerpunkt des Gütertransports per Flugzeug im „Klimawirkung“ gut für eine Einordnung der internationalen Verkehr. Durch Inlandsflüge wurden Bedeutung der Verkehrsarten für die Mobilität und nur 51 Mio. tkm transportiert, im abgehenden Umwelt. Abbildung 12 stellt dafür die Verteilung internationalen Verkehr dagegen 12,4 Mrd. tkm.9 der Verkehrsarten nach Anzahl der Wege, Verkehrs- leistung (Tonnenkilometer) und Klimawirkung (in CO2-Äquivalenten) einschließlich des abgehenden 9 Allekotte et al. (2020b) / Allekotte et al. (2020a) / DB Umwelt (2019) / Nobis internationalen Flugverkehrs gegenüber. Der (2019) /Radke (2018) / Statistisches Bundesamt (2018) / Statistisches Bundesamt (2019) / VDV (2018) Vergleich berücksichtigt keine Lastenräder, da für 26
3 Güterverkehr: Eine schwere Last Abbildung 12 Bedeutung und Klimawirkung einzelner Verkehrsarten im Güterverkehr Güterverteilung Güterfernverkehr Güteraufkommen Transportleistung Klimawirkung 0% 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Anteil vom Güterverkehr Leichtes Nutzfahrzeug Binnenschiff Lkw Flugverkehr Bahn Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen sie noch keine verkehrlichen Basisdaten für Deutsch- Wie sind die Klimawirkungen des Güterverkehrs land vorliegen und daher keine – sicherlich noch genau? sehr geringe – Gesamtemissionen ermittelt werden Um die Klimawirkung des Güterverkehrs zu reduzie- können. Bei leichten Nutzfahrzeugen lassen sich ren, ist die Kenntnis der Beiträge einzelner Verkehre die THG-Emissionen auf Basis der Fahrleistungen notwendig. Ausgangspunkt sind die spezifischen berechnen. Emissionen je Tonnenkilometer der relevanten Fahrzeugarten. 85 % aller Güter werden mit dem Lkw transportiert. Da viele der Güter im Nahbereich transportiert Für den Nah- und Fernverkehr gilt werden, ist der Anteil des Lkw an der Transportleis- (siehe Abbildung 13): tung mit 71 % geringer. 60 % der THG-Emissionen verursachen die Lkw, 17 % die leichten Nutzfahr- ▸▸ Ähnlich wie beim Personenverkehr werden auch zeuge. Der Schienenverkehr mit einem Anteil von im Güterverkehr die Klimawirkungen stark vom 9 % am Güteraufkommen erbringt damit 19 % der Fahrzeugbetrieb und von der Energiebereitstel- Verkehrsleistung, verursacht jedoch nur 4 % der lung bestimmt. Treibhausgasemissionen des Güterverkehrs. Binnen- schiffe liegen mit einem Anteil von 5 % am Aufkom- ▸▸ Der Gütertransport mit kleinen Fahrzeugen men, 8 % an der Transportleistung und 2 % an den verursacht hohe spezifische THG-Emissionen. THG-Emissionen bei etwa der Hälfte der Bahn. Vom Je größer der Lkw und je mehr Güter in einem Güteraufkommen eher vernachlässigbar ist der von Fahrzeug transportiert werden, desto besser ist Deutschland ausgehende Flugverkehr: Nur 0,06 % die THG-Bilanz. Bei großen Last- und Sattelzügen der Güter werden per Flugzeug transportiert, diese mit mittlerer Beladung sind sie um den Faktor drei Flüge haben allerdings einen Anteil von 16 % an der höher als beim Schienenverkehr, bei kleineren Klimawirkung. Fahrzeugen steigt der Faktor gar auf sieben bis 18. 27
3 Güterverkehr: Eine schwere Last Abbildung 13 Klimawirkung des Nah- und Verteilerverkehrs Last-/Sattelzug >34–40 t Lkw >12 t Nahverkehr Lkw >7,5–12 t Lkw 3,5–7,5 t Verteilerverkehr Leichtes Nutzfahrzeug Lastenrad 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 CO2eq in g je Tonnenkilometer Nutzung (TTW) Energiebereitstellung (WTT) Fahrzeug Infrastruktur Anmerkungen: Werte für 2017 Quelle: eigene Berechnungen ▸▸ Bei der Güterverteilung mit kleinen Fahrzeugen Luftschadstoff-Emissionen des Güterverkehrs: hat das Lastenrad einen großen Klima-Vorteil Dicke Luft in den Städten gegenüber einem Lieferwagen (leichtes Nutzfahr- Wie beim Personenverkehr steht bei Luftschadstoffen zeug). die lokale Wirkung im Vordergrund. Alle Aussagen gelten entsprechend auch für den Güterverkehr. Für den Fernverkehr gilt (siehe Abbildung 14): Die Abbildungen 15 und 16 zeigen exemplarisch ▸▸ Der Schienengüterverkehr verursacht die gerings- die spezifischen NOX- und Partikelemissionen der ten spezifischen THG-Emissionen, gefolgt vom Verkehrsmittel im Güterverkehr. Gut sichtbar ist der Binnenschiff. hohe Anteil der vor Ort wirksamen NOX-Emissionen der Nutzung bei Fahrzeugen mit Verbrennungsan- ▸▸ Im Güterfernverkehr sind Lkw-Größe und trieb (Lkw, Binnenschiffe, Flugzeuge). Im Unterschied Auslastung entscheidend. Hier dominieren die dazu wurden die abgasbedingten PM10-Emissionen großen Fahrzeuge, so dass der Mittelwert der der Fahrzeugnutzung durch den Einsatz von Partikel- THG-Emissionen über alle Lkw nur um ein Fünftel filtern bereits deutlich reduziert, so dass der Großteil höher liegt als der Wert für die großen Last- und der PM10-Emissionen aus den übrigen Lebenswegab- Sattelzüge. schnitten resultiert. ▸▸ Der Gütertransport mit Flugzeugen (Luftfracht) verursacht hohe spezifische THG-Emissionen. Sie sind um den Faktor 45 bis 62 höher als beim Transport auf der Schiene . 28
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