Stand der Forschung

Integriertes Modell Ruhrgebiet 2050
Stand der Forschung
November 2014
IN KOOPERATION MIT:
•
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt,
Energie GmbH (Koordination)
•
Kulturwissenschaftliches Institut Essen
•
Technische Universität Dortmund,
Fachgebiet Städtebau, Stadtgestaltung
und Bauleitplanung
•
Spiekermann & Wegener (S&W)
Stadt- und Regionalforschung
•
Bergische Universität Wuppertal, Lehrstuhl Umweltverträgliche Infrastrukturplanung, Stadtbauwesen
Impressum
Integriertes Modell Ruhrgebiet 2050: Stand der Forschung
Kristine Brosch, Felix Huber, Björn Schwarze, Klaus Spiekermann, Michael Wegener
2014, Dortmund/Wuppertal
Teilprojekt 1.1.1 Integriertes Modell "Städte und Klimawandel – Ruhrgebiet 2050"
Microsoft Word 2010
Gefördert durch die Stiftung Mercator
KONTAKTPERSONEN
Prof. Dr.-Ing. Michael Wegener
Spiekermann & Wegener Stadt- und Regionalforschung
Lindemannstraße 10
44137 Dortmund
Prof. Dr.-Ing. Felix Huber
Lehr- und Forschungsgebiet Umweltverträgliche Infrastrukturplanung, Stadtbauwesen
Bergische Universität Wuppertal
Pauluskirchstraße 7
42285 Wuppertal
ii
Inhalt
1
EINLEITUNG
1
2
STADTENTWICKLUNG UND VERKEHR
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
Theorien Flächennutzung-Verkehr
Technische Theorien: Städte als Mobilitätssysteme
Wirtschaftliche Theorien: Städte als Märkte
Soziale Theorien: Gesellschaft und städtischer Raum
2
2
4
5
2.2
Wirkungszusammenhänge
6
2.3
Modelle der räumlichen Stadtentwicklung
9
3
ENERGIEVERBRAUCH VON GEBÄUDEN
11
4
ENERGIEVERBRAUCH DES STADTVERKEHRS
14
4.1
Car-sharing
17
4.2
Elektromobilität
19
4.3
Radverkehr
23
5
KLIMAWANDEL
26
6
LITERATUR
28
iii
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abbildung 1. Der Regelkreis Flächennutzung und Verkehr
3
Abbildung 2. Stadtentwicklungsmodelle heute
10
Abbildung 3. Energiestandards und Baupraxis in Deutschland
12
Abbildung 4. Spezifischer Energieverbrauch ausgewählter Verkehrsträger
im Personenverkehr
Abbildung 5. Pkw-Neuzulassungen und deren CO2-Emissionen nach
Teilsegmenten des Fahrzeugmarkts 2007 und 2011
15
16
Abbildung 6. Übersicht über Antriebstechnologien
20
Abbildung 7. Das System Elektromobilität und seine Bausteine
21
Abbildung 8. Das System Radverkehr und seine Bausteine
25
TABELLENVERZEICHNIS
Tabelle 1.
Wirkungen Flächennutzung ► Verkehr
7
Tabelle 2.
Wirkungen Verkehr ► Flächennutzung
8
Tabelle 3
Wirkungen Gebäude
13
Tabelle 4
Wirkungen Verkehr
14
Tabelle 5.
Wirkungen Car-sharing
16
Tabelle 6.
Wirkungen Elektromobilität
22
Tabelle 7.
Wirkungen Radverkehr
25
iv
1. Einleitung
Städte sind die größten Konsumenten von Energie und Produzenten von Treibhausgasen
durch Heizung, Produktion und Verkehr. Zugleich sind sie durch ihre hohe Dichte besonders
anfällig für negative Folgen des Klimawandels wie Überflutungen und Hitzewellen. Mit einer
Bevölkerung von über fünf Millionen ist das Ruhrgebiet eine der größten städtischen Agglomerationen in Europa. Wie können die anspruchsvollen Treibhausgasreduktionsziele der
Bundes- und Landesregierung erreicht werden?
Gegenwärtige Politikansätze im Ruhrgebiet konzentrieren sich auf kleinteilige Maßnahmen
zur Reduzierung von Energieverbrauch und Treibhausgasen und gehen umfassende Strategien zum Klimaschutz noch zu wenig entschieden an. Dabei verfügt das Ruhrgebiet durch
seine industrielle Vergangenheit und seine polyzentrische Siedlungsstruktur über ein besonderes Potential für die Umwidmung ehemaliger Industrieflächen und die Entwicklung verkehrsreduzierender und energieeffizienterer Siedlungsstrukturen.
Ein Grund für die Vernachlässigung dieses Potentials in der Vergangenheit ist der Mangel an
Wissen über die voraussichtlichen Wirkungen von Flächennutzungs-, Verkehrs- und anderen
Maßnahmen zur Reduzierung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen auf Flächennutzung, Verkehr und Umwelt. Deshalb finanziert die Stiftung Mercator, Essen, das
Rahmenprogramm zur Umsetzung der Energiewende in den Kommunen des Ruhrgebiets
zur Förderung von Kenntnissen und Problembewusstsein über die Notwendigkeit und Herausforderungen der Energiewende in den Gemeinden des Ruhrgebiets. Das auf vier Jahre
angelegte Programm umfasst Erhebungen, Grundlagenforschungsprojekte, Bürgerbeteiligung und Umsetzungsstudien.
Das Projekt Integriertes Modell Städte und Klimawandel – Ruhrgebiet 2050 ist Teil dieses
Programms. In ihm wird das bisher für die Stadtregion Dortmund angewendete IRPUDModell von Flächennutzung, Verkehr und Umwelt in Stadtregionen (Wegener, 2011) auf das
ganze Ruhrgebiet erweitert und zur Abschätzung der Auswirkungen von Flächennutzungs-,
Verkehrs- und anderen Maßnahmen zur Reduzierung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen auf Wirtschaft, Mobilität, Lebensqualität und Umwelt im Ruhrgebiet bis zum
Jahre 2050 angewendet. Hierzu wird das Modell um Teilmodelle zur Energieeffizienz von
Gebäuden ergänzt und zur Simulation von Szenarien verwendet, die sich in ihren Annahmen
über zukünftige Energiepreiserhöhungen und mögliche Kombinationen von Maßnahmen zur
Reduktion des Verbrauchs fossiler Energien und zur Erhöhung der Energieeffizienz und des
Gebrauchs erneuerbarer Energien zur Erreichung der energiepolitischen Ziele der Landesregierung Nordrhein-Westfalen unterscheiden (Huber u.a., 2013).
Das Projekt ist eine Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
und dem Lehr- und Forschungsgebiet Umweltverträgliche Infrastrukturplanung, Stadtbauwesen der Bergischen Universität Wuppertal.
Diese Zusammenfassung des Forschungsstands auf den für das Projekt relevanten Themenbereichen hat vorläufigen Charakter und wird im Laufe des Projekts durch weitere Forschungsergebnisse ergänzt werden.
1
2. Stadtentwicklung und Verkehr
Dieses Kapitel gibt einen Überblick über Forschungen über die Wechselwirkungen zwischen
städtischer Flächennutzung und Verkehr, d.h. zwischen den Standort- und Mobilitätsentscheidungen privater Akteure (Haushalte, Unternehmen und Verkehrsteilnehmer) in Reaktion auf Veränderungen im regionalen Flächennutzungs- und Verkehrssystem.
Dass Flächennutzung und Verkehr in Stadtregionen eng miteinander verknüpft sind, ist allgemein bekannt. Dass die räumliche Trennung menschlicher Aktivitätsstandorte Bewegungen von Personen und Gütern zwischen ihnen erfordert, ist die Grundannahme der Verkehrsanalyse und -prognose. Danach ist es leicht zu verstehen, dass die Ausdehnung der
Städte im Zuge der Suburbanisierung mit zunehmender räumlicher Arbeitsteilung und somit
zunehmender Mobilität verbunden ist.
Der umgekehrte Zusammenhang, der vom Verkehr zur Flächennutzung, ist dagegen weniger
gut bekannt. Es besteht wohl eine Vorstellung davon, dass die Entwicklung von der weitgehend fußläufigen mittelalterlichen Stadt zu den heutigen ausgedehnten Ballungsgebieten mit
ihren täglichen Verkehrsströmen ohne erst die Eisenbahn und dann besonders das private
Automobil, das praktisch jeden Ort in der Stadtregion als Wohn- oder Arbeitsort fast gleich
gut erreichbar gemacht hat, nicht möglich gewesen wäre. Aber wie genau die Entwicklung
des Verkehrssystems die Standortentscheidungen von Grundstückseigentümern, Investoren,
Unternehmen und Haushalten beeinflusst, darüber besteht weiterer Forschungsbedarf.
2.1 Theorien Flächennutzung-Verkehr
Im Folgenden werden die wichtigsten Theorieansätze zur Erklärung der Wechselwirkung
zwischen Flächennutzung und Verkehr in Stadtregionen zusammengefasst (Wegener und
Fürst, 1999).
2.1.1 Technische Theorien: Städte als Mobilitätssysteme
Städte entstanden in der menschlichen Geschichte, als spezialisierte Handwerker von landwirtschaftlicher Arbeit getrennt wurden (Sombart, 1907). Die Konzentration spezialisierter
Techniken in größeren Siedlungen löste eine "ungeheure Ausdehnung der menschlichen
Möglichkeiten" aus und erforderte Schutz und Austausch: Befestigungen und Märkte wurden
die wichtigsten frühen Stadtfunktionen (Mumford, 1961).
Technische Theorien erklären auch die innere Organisation von Städten Die hohe Dichte der
mittelalterlichen Stadt entstand aus der Notwendigkeit der Befestigung und der Tatsache,
dass fast alle Wege zu Fuß zurückgelegt wurden. Als beides im 19. Jahrhundert entfiel, wurde Stadtentwicklung weitgehend eine Funktion der Verkehrstechnik. Die Arbeiterwohnungen
der Städte des frühen 19. Jahrhunderts lagen in unmittelbarer Nähe der Fabriken, und nach
Einführung der Eisenbahn und der Straßenbahnen in der Umgebung von deren Haltestellen.
Mit der Verbreitung des Autos konnten auch die Gebiete zwischen den Bahnlinien besiedelt
werden, und die Ausdehnung der Städte wurde immer diffuser ("Zersiedlung").
In den 1950er Jahren wurden in den USA die ersten Versuche gemacht, den Zusammenhang zwischen Verkehr und der räumlichen Entwicklung von Städten zu analysieren. Hansen
2
(1959) konnte am Beispiel von Washington, DC, nachweisen, dass Standorte mit guter Erreichbarkeit eine größere Wahrscheinlichkeit hatten, bebaut zu werden, als abgelegen
Standorte ("How accessibility shapes land use"). Die Erkenntnis, dass Mobilitäts- und Standortwahlentscheidungen einander bedingen, und dass daher Verkehrs- und Flächennutzungsentwicklung koordiniert geplant werden sollten, verbreitet sich schnell unter amerikanischen Planern, und der Regelkreis Flächennutzung und Verkehr ("land-use transport feedback cycle") wurde ein Begriff in der amerikanischen Planungsliteratur. Seine Wirkungszusammenhänge können wir folgt zusammengefasst werden (Abbildung 1):
Abbildung 1. Der Regelkreis Flächennutzung und Verkehr
• Die Verteilung der Flächennutzungen wie Wohngebiete oder Industrie- und Gewerbegebiete bestimmt die Standorte der Haushalte und Betriebe und damit die Standorte der
menschlichen Aktivitäten wie Wohnen, Arbeiten, Einkaufen, Ausbildung und Erholung.
• Die Verteilung der Aktivitäten erfordert Ortsveränderungen, um die räumliche Entfernung
zwischen diesen Standorten zu überwinden.
• Diese Ortsveränderungen erfolgen über das Verkehrssystem aufgrund von Entscheidungen der Verkehrsteilnehmer über die Verfügbarkeit eines Verkehrsmittels, die Häufigkeit
von Wegen, die Ziele, das benutzte Verkehrsmittel und die eingeschlagene Route. Die
Folge dieser Entscheidungen sind die Verkehrsströme und im Falle von Verkehrsstaus Erhöhungen der Reisezeiten, Wegelängen und Wegekosten.
• Reisezeiten, Wegelängen und Wegekosten schaffen Gelegenheiten für Ortsveränderungen, das heißt Erreichbarkeit. Die räumliche Verteilung von Erreichbarkeit beeinflusst, mit
anderen Attraktivitätsmerkmalen, die Standortentscheidungen von Bauinvestoren und resultiert in Neubau, Modernisierung oder Abriss, das heißt in Veränderungen der Sied-
3
lungsstruktur. Diese bestimmen die Umzugsentscheidungen von Haushalten und Betrieben und somit die Verteilung der Aktivitäten im Raum.
2.1.2 Wirtschaftliche Theorien: Städte als Märkte
Eine zweite Gruppe von Theorien betont die ökonomischen Gründe für das Wachstum der
Städte. Nach diesen Theorien unterscheiden sich Städte durch ihre Marktfunktionen von
ihrer ländlichen Umgebung (Weber, 1921; 1925). Andere Autoren definieren Handel und
Handwerk als die eine Stadt konstituierenden Aktivitäten (Sombart, 1907): Städte entstehen,
weil Handwerker und Bauern unterschiedliche Personen sind. Deshalb ist die Stadt ein Produkt der Spezialisierung und Arbeitsteilung.
Eine fundamentale Annahme aller raumökonomischen Theorien ist, dass Standorte mit guter
Erreichbarkeit attraktiver sind und einen höheren Marktwert haben als periphere Standorte.
Das wohl einflussreichste Beispiel für diese Annahme ist das Modell des städtischen Bodenmarkts von Alonso (1964). Das Alonso-Modell geht davon aus, dass Unternehmen und
Haushalte einen Standort wählen, an dem der Bodenpreis, den sie zu zahlen bereit sind,
dem Preis entspricht, den der Grundstückseigentümer fordert, so dass der Bodenmarkt im
Gleichgewicht ist. So ist es nicht verwunderlich, dass etwa Juweliere im Stadtzentrum zu
finden sind, während Logistikunternehmen ihre Betriebshöfe am Stadtrand haben. Das Modell Alonsos war der Ausgangspunkt zahlreicher stadtökonomischer Modelle (siehe Nijkamp
und Mills, 1987). In modernen weiter entwickelten Varianten des Alonso-Modells wurden zu
restriktive Annahmen wie vollkommener Wettbewerb, vollständige Information und die monozentrische Stadt differenziert (z.B. Anas, 1982).
In der Vergangenheit haben niedrige Energiepreise, höhere Einkommen, zunehmende Frauenerwerbstätigkeit, kleinere Haushalte, mehr Freizeit und sich verändernde Wohnpräferenzen zu einer wachsenden Nachfrage nach mehr Wohnfläche in attraktiven Wohnquartieren
geführt, und dies war leichter an der städtischen Peripherie oder in kleineren Städte mit attraktiven Stadtzentren und guten Einkaufsmöglichkeiten zu realisieren. Einzelhandel und
Dienstleistungen folgten ihren Kunden in die Vororte, ebenso wie die neuen umweltfreundlichen Betriebe mit überwiegend gut ausgebildeten Mitarbeitern (Sieverts, 1997).
Aus sozialer und ökologischer Sicht sind die Ergebnisse des Suburbanisierungsprozesses
eher negativ: längere Arbeits- und Einkaufswege, höherer Energieverbrauch, steigender Flächenverbrauch, mehr Luftverschmutzung und Unfälle und zunehmende Problem der Daseinsvorsorge in ländlichen Gebieten. Die Innenstädte, außer denen der erfolgreichsten Metropolen, sind die Opfer des Verlusts von Einwohnern und Arbeitsplätzen. Innerstädtische
Wohngebiete werden marginalisiert, wenn die jüngeren und aktiveren Einwohner wegen des
Verfalls des Wohnungsbestands, des Verkehrslärms und des Mangels an Parkplätzen abwandern, solange bis die Bestandsbevölkerung durch Gentrifizierung oder Tertiarisierung
verdrängt ist – obwohl diese Prozesse Anzeichen ökonomischer Prosperität und daher vor
allem in wirtschaftlich erfolgreichen Städten geschehen.
Allerdings gibt es auch Tendenzen in andere Richtungen. Telearbeit und Online-Einkaufen
könnten die täglichen Mobilitätsmuster und damit auch das Standortverhalten grundsätzlich
verändern. Es gibt eine zunehmende Vielfalt von Lebensstilen und Wohnpräferenzen, die die
Dominanz des Lebens in den Vororten als die ideale Form des guten Lebens beenden könn4
ten. Es gibt Anzeichen für eine neue Popularität des städtischen Lebens und einer Rückkehr
in die Innenstädte. Auf der anderen Seite des Spektrums gibt es neue Ideen in Städte- und
Landschaftsbau in Richtung auf neue Formen der Integration von Wohnen und Natur aus
ökologischer Sicht.
2.1.3 Soziale Theorien: Gesellschaft und städtischer Raum
In sozialen Theorien der Stadtentwicklung ist die räumliche Entwicklung der Städte das Ergebnis individueller oder kollektiver Aneignungsprozesse.
In räumlicher Hinsicht ist die ökologische Position ein Territorium wie ein Quartier oder eine
Region. Die Raumaneignung findet als Invasion unterschiedlicher Ethnien oder Einkommensgruppen oder Dienstleistungen in ein Wohnquartier statt und verwendet Konzepte der
Tier- und Pflanzenökologie wie Eindringen, Ersetzung oder Beherrschung, um die Phasen
dieses Verdrängungsprozesses zu beschreiben.
Sozialgeographische Theorien sind mit den sozialökologischen Konzepten verwandt, aber
gehen über deren Makroperspektive hinaus, indem sie alters-, geschlechts- oder sozialgruppenspezifische Aktivitätsmuster untersuchen, die zu charakteristischen Mobilitäts- und
Standortwahlmustern führen. Aktionsräumliche Analysen (z.B. Chapin, 1965; Chapin und
Weiss, 1968) identifizierten die in Raumzeitprotokollen rekonstruierte Häufigkeit der Ausführung von Aktivitäten als Funktion der Entfernung zu anderen Aktivitäten und zogen daraus
Schlüsse für die angemessenste Anordnung von Wohnungen, Arbeitsplätzen, Einzelhandelsund Erholungseinrichtungen und die beste räumliche Arbeitsteilung in Städten.
Hägerstrand (1970) machte diese Ideen operational durch die Einführung von Zeitbudgets,
innerhalb derer Individuen je nach ihrer sozialen Stellung, ihrem Einkommen und der ihnen
zur Verfügung stehenden Technik (z.B. Autobesitz) im Rahmen von Restriktionen über Aktionsräume unterschiedlicher Größe und Dauer verfügen. Aktionsräume sind durch drei Arten
von Restriktionen eingeschränkt:
• Kapazitätsrestriktionen: persönliche, nichträumliche Restriktionen der Mobilität wie Geldbudgets, Zeitbudgets, Verfügbarkeit von Verkehrsmitteln und Fähigkeit, diese zu nutzen,
• Koppelungsrestriktionen: Restriktionen der Verknüpfung von Aktivitäten durch Lage und
Zeitpläne der Aktivitäten anderer Individuen,
• Institutionelle Restriktionen: Restriktionen des Zugangs zu Einrichtungen durch öffentliche
oder private Regulierungen wie Eigentum, Öffnungszeiten, Gebühren oder Preise.
Nur Standorte innerhalb der Aktionsräume kommen für eine Nutzung in Frage. Es ist das
Verdienst der Raum-Zeit-Geographie der Hägerstrand-Schule, auf die eingeschränkte Mobilität von Frauen mit Kindern und von älteren oder gebehinderten Personen aufmerksam gemacht zu haben, die ein auf die Bedürfnisse der Wohlhabenden und Mobilen ausgerichtetes
Flächennutzungs- und Verkehrssystem mit sich bringt.
Auf der Grundlage der Aktionsraumtheorie Hägerstrands hat Zahavi (1974; 1979; Zahavi
u.a., 1981) die Hypothese aufgestellt, dass Individuen in ihrer täglichen Mobilität nicht, wie
die konventionelle Theorie des Verkehrsverhaltens unterstellt, die zur Ausübung einer gegebenen Menge von Aktivitäten notwendigen Reisezeiten oder Reisekosten minimieren, son-
5
dern stattdessen die Aktivitäten oder Gelegenheiten, die im Rahmen ihrer Zeit- und Gelbudgets erreicht werden können, maximieren.
Zahavi untersuchte Städte in der ganzen Welt und fand, dass die Zeit- und Geldbudgets für
Mobilität innerhalb von Stadtregionen als Funktion von Alter, Einkommen und Wohnstandort
variieren, aber im Mittel über die ganze Stadtregion relativ stabil sind. In den Industrieländern
ist die mittlere Zeit, die eine Person täglich unterwegs ist, etwas mehr als eine Stunde, und
die mittleren Verkehrsausgaben je Haushalt betragen etwa 15 Prozent des Haushaltseinkommens. Die Stabilität der Zeit- und Gelbudgets für Verkehr erklärt, warum in der Vergangenheit höhere Reisegeschwindigkeiten nicht zu Zeitersparnissen (wie es in Kosten-NutzenAnalysen von Verkehrsprojekten angenommen wird), sondern zu mehr und längeren Wegen
führen.
Die Theorie der Zeit- und Gelbudgets erlaubt es, darüber zu spekulieren, was geschehen
würde, wenn Geschwindigkeit und Kosten des Verkehrs bewusst durch umweltorientierte
Planungsmaßnahmen geändert würden. Beschleunigung und Kostenreduzierung würden zu
mehr, schnelleren und längeren Wegen, Geschwindigkeitsbeschränkungen und höhere Verkehrskosten zu weniger, langsameren und kürzeren Wegen führen. Langfristig hätte dies
Auswirkungen auf die Raumstruktur: längere Wege ermöglichen weiter zerstreute Standorte
und ein höheres Maß an räumlicher Arbeitsteilung, kürzere Wege erfordern eine bessere
räumliche Koordination der Standorte. Den Verkehr langsamer und teurer zu machen führt
jedoch nicht notwendigerweise zu einer Rückkehr der Flächennutzungen in das historische
Stadtzentrum. In vielen Stadtregionen ist die Bevölkerung bereits soweit dezentralisiert, das
eine Dezentralisierung der Arbeitsplätze mehr zur Reduzierung der Wegelängen beitragen
würde als eine Wiederkonzentrierung der Bevölkerung.
2.2 Wirkungszusammenhänge
Die Tabellen 1 und 2 auf den folgenden Seiten fassen in knapper Form die bei Durchführung
bestimmter Maßnahmen oder infolge veränderter Rahmenbedingungen oder anderer Veränderungen in den Bereichen Flächennutzung und Verkehr zu erwartenden Wirkungen zusammen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Maßnahmen auf lokaler, Landes- oder Bundesebene oder durch Beschlüsse der Europäischen Kommission beschlossen werden. Ebenso
spielt es keine Rolle, ob die betrachteten Veränderungen durch politische Entscheidungen
oder durch Veränderungen auf dem Weltmarkt – etwa im Bereich der Energiekosten – verursacht werden. Die Tabellen fassen die Ergebnisse von theoretischen Überlegungen und empirischen Untersuchungen zusammen.
Tabelle 1 zeigt die Auswirkungen von Flächennutzungsmaßnahmen wie Verdichtung, Quartiersplanung, Standortplanung und Stadtgröße auf Verkehrsindikatoren wie Wegelänge,
Wegehäufigkeit und Verkehrsmittelwahl.
Tabelle 2 zeigt die Auswirklungen von Verkehrsmaßnahmen auf die Standortwahl von Haushalten und Unternehmen
6
Tabelle 1. Wirkungen Flächennutzung ►Verkehr
Richtung
Flächennutzung
Ursachen
Verteilung der
Einwohner
Zielgrößen
Wegelänge
Höhere Einwohnerdichte allein führt nicht zu
kürzeren Wegen. Eine Mischung von Arbeitsplätzen und Wohnungen in einem Gebiet führt
zu kürzeren Berufswegen.
Wegehäufigkeit
Häufigere kürzere Wege werden möglich.
Verkehrsmittelwahl
Wenn die Wege kürzer werden, werden mehr
Rad- und Fußwege gemacht.
Wegelänge
Die Konzentration von Arbeitsplätzen in wenigen Zentren führt zu längeren Berufswegen.
Eine Mischung von Arbeitsplätzen und Wohnungen in einem Gebiet führt zu kürzeren Berufswegen.
Wegehäufigkeit
Häufigere kurze Wege werden möglich.
Verkehrsmittelwahl
Die Konzentration von Arbeitsplätzen in wenigen Zentren reduziert die Benutzung des Pkw,
wenn zugleich der öffentliche Nahverkehr verbessert wird.
Wegelänge
Attraktive öffentliche Räume und eine Vielfalt
von Einzelhandels- und Dienstleistungsangeboten führen zu kürzeren Wegen.
Wegehäufigkeit
Häufigere kurze Wege werden möglich. .
Verkehrsmittelwahl
Mehr attraktive Fuß- und Fahrradwege führen
zu mehr Fuß- und Fahrradverkehr.
Wegelänge
Mehr Wohnungen am Stadtrand führen zu längeren Wegen.
Wegehäufigkeit
Wenn Wege länger werden, können weniger
Wege gemacht werden.
Verkehrsmittelwahl
Mehr Wohnungen am Stadtrand führen zu mehr
Wegen mit dem Auto.
Wegelänge
Mehr Wohnungen und mehr Arbeitsplätze im
Stadtzentrum führen zu kürzeren Wegen.
Wegehäufigkeit
Häufigere kurze Wege werden möglich.
Verkehrsmittelwahl
Mehr Wohnungen im Stadtzentrum führen zu
weniger Wegen mit dem Auto.
Wegelänge
Die Nähe der Bahnhöfe und gute Verbindungen
im ÖPNV führen zu längeren Wegen.
Wegehäufigkeit
Häufigere kurze Wege werden möglich.
Verkehrsmittelwahl
Die Nähe der Bahnhöfe und gute Verbindungen
im ÖPNV führen zu mehr ÖPNV-Wegen.
Wegelänge
Telearbeit und Online-Einkaufen erlauben längere verbleibende Wege.
Wegehäufigkeit
Telearbeit und Online-Einkaufen führen zu weniger Berufs- und Einkaufswegen.
Verkehrsmittelwahl
Telearbeit und Online-Einkaufen erlauben mehr
verbleibende Pkw-Fahrten.
▼
Verkehr
Verteilung der
Arbeitsplätze
Städtebauliche
Gestaltung
Weitere Suburbanisierung
Verdichtung in
den Stadtzentren
Verdichtung an
Bahnhöfen
(TOD)
Internet
Zu erwartende Wirkungen
7
Tabelle 2. Wirkungen Verkehr ►Flächennutzung
Richtung
Ursachen
Verkehr
Verbesserung
der regionalen
Erreichbarkeit
▼
Flächennutzung
Zielgrößen
Zu erwartende Wirkungen
Wohnungen
Standorte mit besserer Erreichbarkeit zu Arbeitsplätzen, Einkaufen, Ausbildung und Freizeit werden attraktiver für Wohnungsbau, haben höhere Bodenpreise und werden eher
bebaut. Lokale Erreichbarkeitsverbesserungen
verändern die Richtung der Stadtentwicklung,
Erreichbarkeitsverbesserungen in der gesamten Stadtregion führen zu mehr Zersiedelung.
Industrie
Standorte mit besserer Erreichbarkeit zu Autobahnen und Güterbahnhöfen werden attraktiver für neue Industriebetriebe und werden eher
bebaut. Lokale Erreichbarkeitsverbesserungen
verändern die Richtung der Industriebauentwicklung.
Büros
Standorte mit besserer Erreichbarkeit zu Flughäfen, Autobahnen und Bahnhöfen mit Hochgeschwindigkeitsanschluss werden attraktiver
für Büroneubauten und haben höhere Bodenpreise. Lokale Erreichbarkeitsverbesserungen
verbessern die Richtung der Bürobauentwicklung.
Einzelhandel
Standorte mit besserer Erreichbarkeit zu Kunden und anderen Einzelhandels unternehmen
werden attraktiver für Einzelhandelsentwicklung und haben höhere Bodenpreise. Lokale
Erreichbarkeitsverbesserungen verändern die
Richtung der Einzelhandelsentwicklung.
Wenn es das Ziel ist, durch integrierte Flächennutzungs- und Verkehrsmaßnahmen energiesparsamere Stadtstrukturen zu erreichen, kann der Stand der Forschung folgendermaßen
zusammengefasst werden:
Maßnahmen zur Verdichtung von Flächennutzungen allein haben nur geringe Wirkung. Sie
sind aber langfristig wichtig, da sie die Voraussetzung für weniger autoabhängige städtische Lebensweisen in der Zukunft schaffen.
Verkehrsmaßnahmen, die den Autoverkehr teurer und langsamer machen, sind wirksamer
als Maßnahmen, die den öffentlichen Nahverkehr attraktiver machen. Aber sie setzen eine
nicht zu disperse räumliche Organisation voraus.
Sowohl im Bereich der Flächennutzungsmaßnahmen als auch in Bereich der Verkehrsmaßnahmen sind negative Anreize ("Push"-Maßnahmen) wirksamer als positive Anreize
("Pull"-Maßnahmen).
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Verkehrsmaßnahmen direkter und wirksamer
sind als Flächennutzungsmaßnahmen, dass sie jedoch der Unterstützung durch begleitende
Flächennutzungsmaßnahmen bedürfen.
8
2.3 Modelle der räumlichen Stadtentwicklung
Die zunehmende Einsicht, dass Flächennutzungs- und Verkehrsplanung koordiniert werden
müssten, führte bereits in den 1960er Jahren in den USA zur Entwicklung der ersten integrierten Flächennutzungs- und Verkehrsmodelle. Das Model of Metropolis von Lowry (1964)
war der erste Versuch, den Regelkreis Flächennutzung und Verkehr in einem Modell zu operationalisieren. Das Modell besteht aus zwei ineinander verschachtelten Standortwahlmodellen für Wohnungen und Einzelhandels- und Dienstleistungseinrichtungen. Das Lowry-Modell
stimulierte zahlreiche zunehmend komplexere Modellansätze in den USA (Goldner, 1971;
Putman, 1983; 1991) und bald auch in Europa (Echenique, 1969; Wegener, 1982).
Viele dieser frühen Modelle waren wegen Schwierigkeiten bei der Datenbeschaffung und Eichung und der noch unvollkommenen Computertechnik nicht erfolgreich. Wichtiger war jedoch,
dass die Modelle auf Stadtwachstum und Effizienz des Verkehrssystems orientiert waren und
zu den damaligen ethnischen und sozialen Konflikten der amerikanischen Städte nicht zu sagen hatten. Darüber hinaus waren die Modelle dem Ideal des "synoptischen Rationalismus" in
der Planungstheorie verhaftet, welches zunehmend durch inkrementalistische, partizipationsorientierte Planungsformen ersetzt wurde. In seinem "Requiem for large-scale models" warf Lee
(1973) den Modellen sieben Sünden vor: sie seien zu umfassend, zu grob, zu mechanisch,
zu teuer, zu datenhungrig, zu kompliziert und überhaupt insgesamt verkehrt. Die Folge war,
dass die Entwicklung der Modelle hauptsächlich in den Universitäten fortgeführt wurde.
Aber das Requiem war verfrüht. Viele der technischen Probleme der Modelle wurden durch
bessere Datenverfügbarkeit und schnellere Computer gelöst. Die räumliche und inhaltlich
Auflösung der Modelle konnte erhöht werden, und sie konnten auf bessere Theorien wie
Bodenmarkttheorie (bid-rent theory), Entscheidungstheorie (discrete choice theory) und die
Theorie des Nutzergleichgewichts (user equilibrium) in Verkehrsnetzen begründet werden.
Darüber hinaus machten bessere Visualisierungstechniken die Ergebnisse der Modelle für
Bürger und Politiker verständlicher. So entstand eine neue Generation von Modellen, die
Gesichtspunkten der sozialen Gerechtigkeit mehr Aufmerksamkeit schenkten.
Die 1990er Jahre brachten einen weiteren Aufschwung in der Entwicklung der Stadtentwicklungsmodelle. Die neue Umweltgesetzgebung der USA verlangte, dass Städte, die Bundesmittel für Verkehrsinvestitionen beantragten, die Auswirkungen der geplanten Verkehrsinfrastrukturmaßnahmen auf die Siedlungsentwicklung nachwiesen. Das hatte zur Folge, dass
nahezu jede größere Stadtregion in den USA ein integriertes Flächennutzungs- und Verkehrsmodell unterhielt. In Europa finanzierte die Europäische Kommission ein großangelegtes Forschungsprogramm "Die Stadt von morgen", in dem in mehreren Forschungsprojekten
integrierte Flächennutzungs- und Verkehrsmodelle entwickelt und angewendet wurden.
Weltweit werden heute derartige Modelle in einer wachsenden Zahl von Stadtregionen angewendet: MEPLAN (Echenique u.a., 1969), IRPUD (Wegener, 1982; 2011), LILT (Mackett,
1983), TRANUS (de la Barra, 1989), IMREL (Anderstig und Mattsson, 1991), MUSSA (Martinez, 1992), RURBAN (Miyamoto und Udomsri, 1996), DELTA (Simmonds, 1999), UrbanSim
(Waddell, 2002) und PECAS (Hunt und Abraham, 2003), Die ersten derartigen Modelle
(TRANUS und UrbanSim) wurden als Open Source Software im Internet für jedermann verfügbar gemacht.
9
Noch jüngere Entwicklungen scheinen eine glänzende Zukunft für Modelle der räumlichen
Stadtentwicklung zu eröffnen. Neue Entwicklungen in Datenverfügbarkeit durch geographische Informationssysteme (GIS) und Computertechnik (Parallelverarbeitung) haben frühere
technische Grenzen beseitigt. Neue Entwicklungen in Theorie und Methode der Modellbildung wie aktivitätsorientierte und agentenbasierte Modelle haben die Bandbreite von Fragen,
die untersucht werden können, erweitert. Eine weltweite Gemeinschaft von Modellentwicklern trifft sich regelmäßig auf Tagungen. Abbildung 2 zeigt die wichtigsten integrierten Flächennutzungs- und Verkehrsmodelle der letzten Jahrzehnte (Wegener, 2009):
Abbildung 2. Stadtentwicklungsmodelle (Wegener, 2009, 77).
In Deutschland gibt es zur Zeit nur drei einsatzfähige Modelle der Wechselwirkungen zwischen Flächennutzung und Verkehr:
• die im Rahmen des BMBF-Leitprojekts intermobil Region Dresden entwickelte Simulation
von Raum- und Verkehrsentwicklung (Rümenapp, 2005),
• das im Rahmen des BMBF-Projekt €LAN (Energiepreisentwicklung und Landnutzung)
entwickelte integrierte Landnutzungs- und Verkehrsmodell für den Großraum Hamburg
(Bohnet und Gertz, 2011; Gertz und Peter, 2014).
• das am Institut für Raumplanung der Universität Dortmund entwickelte Modell von Flächennutzung, Verkehr und Umwelt in Stadtregionen (IRPUD-Modell), das in diesem Projekt eingesetzt wird.
Das in Wegener (2011) beschriebene IRPUD-Modell prognostiziert intraregionale Standortentscheidungen von Unternehmen, Wohnungsbauinvestoren und Haushalten, die aus ihnen
resultierenden Wanderungen und Verkehrsströme, die Entwicklung der Bautätigkeit und Flächennutzung und die Wirkung öffentlicher Planungseingriffe in den Bereichen Wirtschaftsförderung, Wohnen, Infrastruktur und Verkehr. Das IRPUD-Modell wurde in verschiedenen Projekten für die Stadtregion Dortmund angewendet (Lautso u.a., 2004; Fiorello u.a., 2007;
Spiekermann und Wegener, 2005, Beckmann u.a., 2007).
10
3. Energieverbrauch von Gebäuden
Die Auswirkungen der Stadtstruktur auf Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen im
Verkehr sind Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Untersuchungen und eine wichtige
Komponente der meisten gegenwärtigen Stadtentwicklungsmodelle. Bisher vernachlässigt
worden sind jedoch die Auswirkungen der Stadtstruktur auf den Energieverbrauch von Gebäuden, der mit rund 40 Prozent mehr als das Doppelte des Energieverbrauchs des Verkehrs ausmacht. Trotzdem hat die Verbindung zwischen Stadtstruktur und dem Energieverbrauch von Gebäuden weniger Beachtung gefunden hat als die Verbindung zwischen Siedlungsstruktur und Verkehr. Ein Grund dafür könnte sein, dass die Verbindung zwischen Siedlungsstruktur und Energieverbrauch von einer Reihe von anderen Faktoren mitbestimmt
wird, vor allem vom Lebensalter der Gebäude, den Haushaltseinkommen, Lebensstilen und
dem Anteil von Einfamilienhäusern.
Es gilt heute als weitgehend gesichert, dass zwischen dem Ausmaß der Zersiedlung in Regionen und dem Gesamtenergieverbrauch von Haushalten in ihnen ein enger Zusammenhang besteht (Kenworthy, 2003). Eine jüngere Studie von Glaeser und Kahn (2010) stellte
eine starke negative Korrelation zwischen Treibhausgasemissionen und Flächennutzungsrestriktionen fest und berichtete, dass städtische Dichte mit niedrigeren Treibhausgasemissionen verbunden ist – sowohl beim Vergleich zwischen Stadtzentren und ihren Vororten als
auch im Vergleich zwischen unterschiedlichen Stadtregionen.
Ein Versuch den gesamten Energieverbrauch einer Stadtregion einschließlich des Energieverbrauchs von Gebäuden abzuschätzen, wurde von Larson u.a. (2012) unternommen. Sie
berechneten den Energieverbrauch von Gebäuden als eine Funktion von Wohnfläche,
Haushaltseinkommen, Energiepreisen, und Gebäudetyp, und fanden, dass Gebäudeeigenschaften wie Größe und Bauart die wichtigsten Erklärungsfaktoren für den Energieverbrauch
der Haushalte waren. Ewing und Rong (2008) stellten am Beispiel US-amerikanischer Städte
fest, dass Haushalte in freistehenden Einfamilienhäusern deutlich mehr Heizungsenergie
verbrauchen als Haushalte in Mehrfamilienhäusern. Zu ähnlichen Ergebnissen kam die Studie von LSE Cities und EIFER (2014) am Beispiel von typischen Wohnquartieren in Paris,
London, Berlin und Istanbul.
Außer Gebäudetyp und -größe scheint auch das Baualter eine wichtige Bestimmungsgröße
für den Energieverbrauch zu sein. Eine Studie der britischen NHBC Foundation (2012) zeigte, dass nach heutigen Standards gebaute Wohngebäude etwa 50 Prozent weniger Energie
verbrauchen als vergleichbare Gebäude aus viktorianischer Zeit. Es wird erwartet, dass der
Energieverbrauch von Wohngebäuden um weitere 50 Prozent sinken wird, wenn die Pläne
der Regierung für zukünftige Baustandards verwirklich werden.
Allerdings wurde auch beobachtet, dass die Marktdurchdringung energieeffizienter Techniken erheblich langsamer stattfindet, als allein nach Gesichtspunkten der Profitmaximierung
zu erwarten wäre (Hausman, 1979; Train, 1985; Jaffe und Stavins, 1994; Howarth und Sanstad, 1995): Hinzu kommen Rebound-Effekte auf der Verbraucherseite, die dazu führen können, dass Verbesserungen in Energieeffizienz nicht zu einer Verringerung des Energieverbrauchs, sondern sogar zu einem Mehrverbrauch von Energie führen.
11
Empirische Daten über die energetische Sanierung von Gebäuden gibt es bisher nur wenige.
Es gibt Daten über die Kosten und Energieeinsparungen verschiedener Maßnahmen wie
Wärmedämmung, neue Fenster, oder ein neues Heizungssystem. Aber es gibt nur wenig
Informationen über die Bereitschaft der Gebäudeeigentümer, Grundstückeigentümer und
Wohnungsgesellschaften, unter unterschiedlichen Marktbedingungen, Energiepreisen, Energiestandards und Förderungsbestimmungen in energetische Sanierungen zu investieren.
In Deutschland hat die Deutsche Energieagentur auf der Grundlage einer großen Zahl energetisch sanierter Gebäude Daten über die Kosten energetischer Sanierungen und die damit
erzielten Energieeinsparungen gesammelt (dena, 2010; 2011). Ähnliche Daten aus mehreren Studien wurden vom Kölner Institut für Wirtschaftsforschung zusammengetragen (IW,
2012). Die Analyse der Daten zeigte die Schwierigkeit, energetische Sanierungen von normalen Unterhaltungssanierungen oder Modernisierungen zu trennen. Simons (2012) fasste
die Daten aus mehreren Studien zusammen und kam zu dem Schluss, dass aufgrund der
noch immer niedrigen Energiepreise energetische Sanierungen ohne massive öffentliche
Subventionen nicht wirtschaftlich sind.
Das Fraunhofer Institut für Bauphysik veröffentlichte das Diagramm in Abbildung 3, in dem
die Entwicklung der Energiestandards für Wohngebäude und die Energieeffizienz der tatsächlich gebauten Wohngebäude seit 1980 mit der Energieeffizienz verglichen wird, die theoretisch erreicht werden könnte (Erhorn u.a., 2010). Die stufenweise absteigenden Linien im
oberen Teil des Diagramms zeigen die bereits realisierten und für die Zukunft geplanten
Energiestandards der Wärmeschutzverordnung (WSVO) und der Energieeinsparverordnung
(EnEV) der Bundesregierung.
Abbildung 3. Energiestandards und Baupraxis in Deutschland (Erhorn u.a., 2010, 3) (Nachdruck mit freundlicher Genehmigung der Verfasser)
12
Trotz der wachsenden Interesses für die Energieeffizienz von Gebäuden sind Daten über
den Umfang tatsächlich durchgeführter energetischer Sanierungen noch immer sehr fragmentarisch. Es gibt weder räumlich hochaufgelöste Erhebungen über die Energieeffizienz
des Gebäudebestands, noch Daten über die Akzeptanz unterschiedlicher Politikmaßnahmen
zur Förderung energetischer Sanierungen. Zudem gibt es erhebliche öffentliche Debatten
über Außenwanddämmungen von Gebäuden mit für das Stadtbild wertvollen historischen
Fassaden. Das macht es schwer, Modelle des Gebäudeeigentümerverhaltens auf der
Grundlage mikroökonomischer Theorien statistisch zu eichen. Dennoch wurden am Wuppertal Institut Modelle zur Bilanzierung des Energieverbrauchs von Wohn- und Nichtwohngebäuden entwickelt (Hanke u.a., 2010; Hamann, 2014).
Die in der folgenden Tabelle 3 angenommenen Wirkungen von Maßnahmen zur Erzielung
von Energieeinsparungen im Gebäudebereich beruhen deshalb auf einem stark vereinfachten Modell, das im Wesentlichen auf der Annahme beruht, dass vor allem die Länge der
Amortisationszeit, das heißt, die Zeit, in der die Investitionskosten der energetischen Sanierung durch Energiekosteneinsparungen zurückgewonnen werden, die Bereitschaft der
Grundstückseigentümer zur energetischen Sanierung bestimmt (Fuerst und Wegener, 2014).
Die Auswahl der Maßnahmen orientiert sich an Simons (2012).
Tabelle 3. Wirkungen Gebäude
Richtung
Gebäude
Ursachen
Investitionssubvention
Zielgröße
Energetische
Sanierungen
Zu erwartende Wirkungen
Subventionierung der Investitionskosten von
energetischen Sanierungen ist nur wirksam,
wenn sie deren Amortisationszeit deutlich verkürzt.
Ordnungsrecht
Die Rechtslage für obligatorische energetische
Sanierungen nach EnEV ist strittig.
Subvention von
Vorsparen
Subventionierung von Rücklagen für spätere
energetische Sanierungen würde nur langfristig
wirken.
Verschärfung der
EnEV
Eine Erhöhung der Energiestandards der
EnEV würde energetische Sanierungen teurer
machen und damit ihre Amortisationszeit verlängern und ihre Wahrscheinlichkeit verringern.
Entwicklung
Energiepreise
Höhere Energiepreise verkürzen die Amortisationszeit und erhöhen somit die Wahrscheinlichkeit energetischer Sanierungen.
Erhöhung
Ökosteuer
Eine Erhöhung der Steuer auf fossile Energien
würde die Amortisationszeit energetischer
Sanierungen verkürzen und damit ihre Wahrscheinlichkeit erhöhen.
Kostensenkung
Förderung von Forschung und Entwicklung zur
Kostensenkungen bei Bauarbeiten und Geräten könnte die Amortisationszeit energetischer
Sanierungen verkürzen und damit ihre Wahrscheinlichkeit erhöhen.
13
4. Energieverbrauch des Stadtverkehrs
Es gibt inzwischen umfangreiche Daten und Literatur über beobachtete Trends des Energieverbrauchs und mögliche Maßnahmen zur Energieeinsparung im Verkehr.
Die Verkehrsleistung, d.h. die beförderten Personen oder Güter multipliziert mit der Entfernung, ist in den vergangenen Jahrzehnten in der Bundesrepublik Deutschland wie in nahezu
allen Staaten der Welt kontinuierlich gestiegen. Im Personenverkehr werden jährlich nunmehr etwa 1,2 Billionen Personenkilometer zurückgelegt, dies ist eine Steigerung von etwa
25 Prozent in den letzten zwanzig Jahren (dena, 2012). Etwa drei Viertel der Personenkilometer werden im motorisierten Individualverkehr zurückgelegt, der öffentliche Personenverkehr hat einen Anteil von fast 14 Prozent, Fußgänger und Radfahrer haben einen Anteil von
fast sechs Prozent, und der Luftverkehr hat einen Anteil von fünf Prozent der Personenverkehrsleistung. Beim hier nicht betrachteten Güterverkehr ist die Verkehrsleistung in den letzten Jahren sogar um 50 Prozent angestiegen, das Wachstum wurde allerdings durch die
Wirtschaftskrise kurzzeitig unterbrochen.
Ein wesentlicher Grund für die steigende Personenverkehrsleistung ist zunächst einmal die
Entwicklung der Siedlungsstruktur mit einem räumlichen Auseinanderfallen der verschiedenen Aktivitätsstandorte der Bevölkerung bei gleichzeitiger Vergrößerung der Zieleinrichtungen (z.B. Verron u.a., 2005; Holzapfel, 2012). Dies führte bei kaum veränderter Anzahl Wege
je Person und Tag zu längeren Wegen, die vermehrt mit dem Pkw zurückgelegt werden.
Ein weiterer Grund ist der steigende Wohlstand der Bevölkerung bei gleichzeitig jahrzehntelangem unterdurchschnittlichem Anstieg der Verkehrskosten, insbesondere der Treibstoffkosten. Erst seit der Jahrtausendwende sind die Preise für den Betrieb eines Kraftfahrzeugs
und den öffentlichen Verkehr stärker gestiegen als die Verbraucherpreise allgemein
(DESTATIS, 2013). Mit dem wachsenden Wohlstand ging gleichzeitig eine ständige Steigerung der Pkw-Verfügbarkeit einher. So ist in den letzten 20 Jahren der Bestand an Pkw in
der Bundesrepublik jedes Jahr gegenüber dem Vorjahr gewachsen, ungeachtet der wirtschaftlichen Entwicklung. In den letzten fünf Jahren lag die jährliche Wachstumsrate des
Pkw-Bestandes stets zwischen 1,0 und 1,5 Prozent (DESTATIS, 2014). Bei einem Bestand
von jetzt etwa 44 Millionen Pkw werden jährlich etwa 3 Millionen neue Pkw zugelassen.
Der Energieverbrauch des Verkehrssektors hat seit 1990 um fast 200 Petajoule (PJ) auf etwa 2.600 PJ zugenommen. Der Anteil am gesamten Endenergieverbrauch erhöhte sich von
25 Prozent im Jahr 1990 auf etwa 30 Prozent im Jahr 2011 (BMWi, 2013). Allerdings war
schon im Jahr 1999 der höchste Energieverbrauch im Verkehrssektor zu verzeichnen, seitdem ging der Energieverbrauch trotz weiterer Steigerung der Verkehrsleistung wieder zurück. Zwischen 2005 und 2012 betrug die Verringerung des Endenergieverbrauchs im gesamten Verkehrssektor 0,6 Prozent, wobei der Energiebedarf im Straßenverkehr um 2 Prozent und im Schienenverkehr um 4,6 Prozent abnahm, dagegen in der Küsten- und Binnenschifffahrt um 2 Prozent und im Luftverkehr sogar um 8 Prozent zunahm (BMWi, 2014). Am
Primärenergieverbrauch des Personenverkehrs im Jahr 2010 lag der Anteil des Straßenverkehrs bei 81,8 Prozent, der des Flugverkehrs bei 13,4 Prozent und der des Schienenverkehrs bei 4,8 Prozent (UBA, 2014).
14
Die Entkopplung von Verkehrsleistung und Energieverbrauch wird der Effizienzsteigerung im
Verkehrssektor zugeschrieben, also dem zurückgehenden Energieverbrauch je Personenoder Tonnenkilometer (BMWi, 2013). Im motorisierten Individualverkehr wurde dies durch
den graduellen Austausch der Fahrzeugflotte bewirkt. Aufgrund verbesserter Motoren, einem
höheren Anteil an energieeffizienteren Dieselfahrzeugen und einem größeren Anteil an
Kleinwagen verbrauchen heute neu zugelassene Pkw und Kombis im Durchschnitt etwa weniger als 6 Liter Kraftstoff je 100 km, während es Ende der 1990er Jahre noch etwa 8 Liter
waren (BMWi, 2014). Energieeffizienzsteigerungen gab es auch bei den Verkehrsmitteln des
öffentlichen Verkehrs, bei deutlich geringerem spezifischem Energieverbrauch waren diese
jedoch geringer als beim Pkw (Abbildung 4).
Abbildung 4. Spezifischer Endenergieverbrauch ausgewählter Verkehrsträger im Personenverkehr, 1990-2010 (dena, 2012, 40, modifiziert)
Die Energieeffizienzsteigerung bei Neuzulassungen von Pkw ist in Abbildung 5 differenziert
nach Teilsegmenten des Fahrzeugmarkts anhand der spezifischen CO2-Emissionen dargestellt. Diese gingen zwischen 2007 und 2012 im Durchschnitt um 14 Prozent zurück. Minis
und Kleinwagen haben die geringsten CO2-Emissionen von 112 bzw. 128 g/km; die Oberklasse mit 202 g/km, Nutzfahrzeuge bis 3,5 t Gewicht mit 180 g/km und Geländewagen mit
175 g/km haben die höchsten. Die Bilanz von Energieeffizienz und CO2-Emissionen der
Neufahrzeuge wäre ohne die Verschiebungen zwischen den Marktsegmenten besser. Während nahezu alle Fahrzeugklassen leichte Rückgänge bei den Neuzulassungen hatten, stieg
die Zahlen der effizienten Minis leicht und die der Geländewagen sehr stark an – deren Bestand erhöhte sich in den letzten fünf Jahren um insgesamt 74 Prozent auf 2,1 Millionen
Fahrzeuge (DESTATIS, 2013). Die Zahl neu zugelassener Fahrzeugen mit alternativen Antriebsarten (Flüssiggas, Erdgas, Hybrid, Elektro) ist im Jahr 2013 mit etwa 46.000 Fahrzeugen und einem Marktanteil von 1.6 Prozent noch sehr gering (KBA, 2014).
15
Abbildung 5. Pkw-Neuzulassungen und deren CO2-Emissionen nach Teilsegmenten des
Fahrzeugmarkts 2007 und 2011 (dena, 2012, 16).
Zudem gibt es Forschungsstudien, die das Verhalten der Verkehrsteilnehmer allgemein, d.h.
in Bezug auf alle Verkehrsarten, in Verfolgung ihrer Bedürfnisse und Präferenzen und unter
Berücksichtigung von Restriktionen wie Zeit- und Geldbudgets (siehe Abschnitt 2.1.3) untersuchen. Tabelle 4 gibt einen Überblick über die aus diesen Theorieansätzen und empirischen Untersuchungen abgeleiteten Wirkungen möglicher Maßnahmen. Einen umfassenden
Überblick gibt Litman (2013).
Das gemeinsame Fazit dieser verkehrsartübergreifenden theoretischen und empirischen
Untersuchungen ist, ähnlich wie bei den Wechselwirkungen zwischen Flächennutzung und
Verkehr (siehe Abschnitt 2.2), dass negative Anreize ("Push"-Maßnahmen) wirksamer sind
als positive Anreize ("Pull"-Maßnahmen). Deutlich wird auch, dass Maßnahmen, die der
Energieeinsparung dienen, wie etwa die Förderung energiesparsamerer Autos, zugleich Anreize zu mehr weil billigeren Autofahrten oder großformatigeren Pkw, Geländewagen (SUV)
oder Mini-Vans bieten, deren höherer Treibstoffverbrauch möglicherweise die Energieeinsparungen durch höhere Energieeffizienz übertrifft. Die Abbildung dieses Rebound-Effekts ist
eine Voraussetzung für die Modellierung des Energieverbrauchs im Stadtverkehr.
Neben diesen verkehrsartübergreifenden Theorieansätzen gibt es zahlreiche Forschungsarbeiten, die sich mit den Potentialen einzelner Verkehrsarten für die Energieeinsparung im
Stadtverkehr befassen. Aus der Sicht des Energiewendeprojekts sind vor allem neue oder
sich herausbildende Verkehrsarten, die zur Energieeinsparung im Verkehr beitragen könnte,
von Interesse. Deshalb werden in den folgenden drei Abschnitten Car-sharing, Elektromobilität und Radverkehr genauer betrachtet.
16
Tabelle 4. Wirkungen Verkehr
Richtung
Verkehr
Ursachen
Verbesserung
der regionalen
Erreichbarkeit
Verkehrskosten
Reisezeit
Energieeffizienz
Zielgrößen
Zu erwartende Wirkungen
Wegelänge
Standorte mit guter Erreichbarkeit zu vielen
Zielen erzeugen längere Wege.
Wegehäufigkeit
Standorte mit guter Erreichbarkeit zu vielen
Zielen erzeugen mehr Wege.
Verkehrsmittelwahl
Standorte mit guter Erreichbarkeit mit dem
Auto erzeugen mehr Autofahrten. Standorte
mit guter Erreichbarkeit mit dem ÖPNV erzeugen mehr ÖPNV-Fahrten.
Wegelänge
Steigende Verkehrskosten führen zu kürzeren
Wegen, sinkende Verkehrskosten zu längeren
Wegen.
Wegehäufigkeit
Steigende Verkehrskosten führen zu weniger
Wegen, sinkende Verkehrskosten zu mehr
Wegen.
Verkehrsmittelwahl
Steigende Pkw-Kosten führen zu weniger und
kürzeren Wegen mit dem Pkw und mehr Wegen zu Fuß, mit dem Rad oder dem ÖPNV.
Wegelänge
Längere Reisezeiten führen zu kürzeren Wegen, kürzere Reisezeiten zu längeren Wegen.
Wegehäufigkeit
Längere Reisezeiten führen zu weniger Wegen, kürzere Reisezeiten zu mehr Wegen.
Verkehrsmittelwahl
Längere Pkw-Reisezeiten führen zu weniger
Pkw-Fahrten, kürzere Pkw-Reisezeiten zu
mehr Pkw-Fahrten.
Wegelänge
Energiesparsamere Pkw ermöglichen bei gleichen Kosten längere Pkw-Fahrten.
Wegehäufigkeit
Energiesparsamere Pkw ermöglichen bei gleichen Kosten mehr Pkw-Fahrten.
Verkehrsmittelwahl
Energiesparsamere Pkw ermöglichen bei gleichen Kosten mehr Pkw-Fahrten.
4.1 Car-sharing
Car-sharing ist die Nutzung von Autos, die einem nicht oder nicht allein gehören. Die Carsharing-Systeme entstanden aus zwei Quellen, einerseits aus seit langem bestehenden Autovermietungsunternehmen wie Hertz, Sixt oder europcar, andererseits aus zivilgesellschaftlich-genossenschaftlichen Initiativen, in denen Gruppen sich die Nutzung gemeinsam unterhaltener Autos teilten. Heute ist Car-sharing vor allem in Großstädten ein schnell wachsender Markt von Unternehmen wie car2go, CiteeCar oder Flinkster, die ohne feste Stationen
Fahrzeuge an Mobiltelefonbenutzer vermieten.
17
Das Wachstum des Car-sharing-Markts ist enorm. Nach einer Studie der Beratung Frost &
Sullivan (Briggs, 2014) gab es Ende 2011 in Europa 700.000 Car-sharing-Kunden. Im Jahre
2020 werden es nahezu 15 Millionen Nutzer sein, und die Zahl der Fahrzeuge wird sich auf
240.000 mehr als verzehnfachen.
Stationsloses Car-sharing ist bisher auf die Kernzonen der Großstädte beschränkt. Da die
Nutzer die von ihnen genutzten Fahrzeuge nicht zum Ausgangsort zurückbringen müssen,
sondern sie an ihrem Zielort abstellen dürfen, müssen die Zielorte eine gewisse Dichte aufweisen, um die notwendige Wahrscheinlichkeit zu bieten, Ausgangsorte für andere Fahrten
zu werden. Daraus entsteht ein gewisser Systemdualismus: Während die unternehmerisch
orientierten Car-sharing-Unternehmen vor allem in den großen Städten operieren, sind die
zivilgesellschaftlich Selbsthilfeorganisationen vor allem in kleineren Städten und Gemeinden
aktiv (Wilke u.a., 2007).
Die Auswirkungen des Car-sharing auf die Umwelt sind umstritten. Die Befürworter des Carsharing weisen darauf hin, dass die im Car-sharing angebotenen Pkw in der Regel kleiner
und energiesparsamer sind als die vor allem für längere Fahrten gekauften Pkw im Eigenbesitz, so dass ein geringerer Energieverbrauch je gefahrenen Car-sharing-Kilometer entsteht
(Loose, 2009). Andererseits sind sich alle Studien darin einig, dass das stationslose Carsharing sowohl bei Haushalten mit eigenem Auto als auch besonders bei autolosen Haushalten zu mehr Pkw-Fahrten führt, die ohne Car-sharing zu Fuß, mit dem Fahrrad oder mit dem
öffentlichen Personenverkehr durchgeführt oder ganz unterlassen worden wären (Cervero,
2002). Das stationslose Car-sharing kommt damit dem eigenen Autobesitz sehr nahe (Wilke
u.a., 2007). Cervero und Tsai (2004) berichten allerdings, dass langjähre Car-sharing-Nutzer
in San Francisco die Zahl ihrer Autofahrten über die Zeit reduzierten. Auch andere Studien
bewerten den ökologischen Gesamteffekt des Car-sharing positiv, wobei etwa ein Drittel der
Einsparungen auf den Basiseffekt jüngerer und kleinerer Autos zurückzuführen sei (Wilke
u.a., 2007; Martin u.a., 2010).
In einer Umfrage über die ökologischen Auswirkungen von fünf Jahren car2go in Ulm gab ein
Viertel der Befragten an, dass sie auf den Kauf eines Autos verzichten würden, wenn car2go
auf Dauer angeboten würde (Fimkorn und Müller, 2007). Jeder Car-sharing-Pkw ersetzt zwischen 4 bis 8 (Gosssen und Scholl, 2011) und 9 bis 13 (Martin u.a., 2010) Pkw im Eigenbesitz. Das könnte den Pkw-Besitz in Städten und damit den Parkplatzbedarf wesentlich reduzieren, und die freiwerdenden Flächen könnten für Grünflächen und Radwege genutzt werden. Allerdings wird auch berichtet, dass in Städten mit reger Car-sharing-Nutzung die so
freigewordenen Parkplätze sofort von anderen Fahrzeugen belegt werden. Für den Carsharing-Nutzer bleibt das Problem der Parkplatzsuche am Zielort unverändert bestehen.
Bei der Bewertung des Beitrag des Car-sharing zur Energiewende kommt es deshalb darauf
an, ob die Einsparungen durch kleinere und energiesparsamere Pkw größer sind als der
Mehrverbrauch von Energie durch zusätzlich induzierte Pkw-Fahrten, die ohne Car-sharing
gar nicht oder zu Fuß, mit dem Rad oder mit dem öffentlichen Personennahverkehr stattfinden würden. Da der Unterschied im Energieverbrauch zwischen den im Car-sharing angebotenen Pkw und den Pkw im Eigenbesitz eher abnehmen dürfte, ist anzunehmen, dass die
Pkw-Fahrten stimulierende Wirkung des Car-sharing in der Zukunft überwiegt.
18
Diese Einschätzung bestimmt auch die Abschätzung der Wirkung möglicher Maßnahmen in
der folgenden Tabelle 5:
Tabelle 5. Wirkungen Car-sharing
Richtung
Verkehr
Ursachen
Subvention
Car-sharing
Parkplätze
Car-sharing
Zielgrößen
Zu erwartende Wirkungen
Wegelänge
Keine erhebliche Wirkungen.
Wegehäufigkeit
Geringere Car-sharing-Gebühren führen zu
mehr Car-sharing-Fahrten.
Verkehrsmittelwahl
Geringere Car-sharing-Gebühren führen zu
mehr Pkw-Fahrten und weniger Fuß-, Radund ÖPNV-Wegen.
Wegelänge
Keine erheblichen Wirkungen.
Wegehäufigkeit
Mehr Parkplätze für Car-sharing führen zu
mehr Car-sharing-Fahrten in die Innenstädte
zu Lasten anderer Pkw-Fahrten.
Verkehrsmittelwahl
Mehr Parkplätze für Car-sharing führen zu
mehr Pkw-Fahrten und weniger Fuß-, Radund ÖPNV-Wegen.
4.2 Elektromobilität
Elektromobilität ist die Nutzung von Elektrofahrzeugen zur Erfüllung der unterschiedlichen
individuellen Mobilitätsbedürfnisse. Sie umfasst alle Fahrzeuge, die mit elektrischem Strom
betrieben werden (Elektrofahrzeuge). Die Elektromobilität gilt als essentieller Faktor einer
sektorübergreifenden, umfassenden Energiewende. Ihr Potential für den Klimaschutz entfalten Elektrofahrzeuge nur bei der Verwendung von Strom aus regenerativen Energiequellen.
(vgl. Hohenberger und Mühlenhoff, 2014). Außerdem weisen Elektrofahrzeuge einen höheren Wirkungsgrad (z.B. Wirkungsgrad des Tesla Roadsters 88 Prozent) im Vergleich zu
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren (bis 40 Prozent) auf. Diese guten Wirkungsgrade
werden auch durch die Rekuperation, das Zurückspeisen von Energie bei Verzögerungsvorgängen, unterstützt. "Zudem können die Fahrzeuge als mobile Speicher dienen, um Strom
aus erneuerbarer Energie zu speichern. Mittelfristig ist auch eine Rückspeisung des Stroms
in das Netz denkbar. Elektrofahrzeuge können so in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur
Netzstabilität leisten. Elektromobilität ist damit ein zentrales Handlungsfeld für eine neuausgerichtete Energiepolitik.“ (BMWT, 2011, 5).
Die Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) teilt Elektrofahrzeuge wie folgt ein: Plug-inHybrids, Elektrofahrzeuge mit Reichweiteausdehnung, batteriebetriebene Fahrzeuge und
Brennstoffzellenfahrzeuge (siehe Abbildung 6):
19
Abbildung 6. Übersicht der Antriebstechnologien (NPE, 2012, 7)
Elektrofahrzeuge sind technisch durch folgende Rahmenbedingungen gekennzeichnet:
•
•
•
•
•
•
Treibstoffe: fossil, biologisch, elektrisch (in unterschiedlichen Anteilen)
Batteriekapazität, -leistung und -gewicht
Günstiger Wirkungsgrad
Definierte Reichweite und Höchstgeschwindigkeit
Fähigkeit zur Rekuperation
Lademöglichkeiten
Die Hoffnung, dass die Automobilindustrie den besonderen Systemanforderungen der Antriebe mit Elektromotoren und der Speicherung der Energie in Batterien durch neue und abgestimmte Fahrzeugkonstruktionen entsprechen würde, konnte bisher nur zum Teil erfüllt
werden. Lediglich Fahrzeuge wie der BMW i3, der Renault Twizzy oder die Technikkonzeptionen von Tesla stellen völlig neu konzipierte Fahrzeugkonzepte dar, die den Rahmenbedingungen der Elektroantriebe durch konstruktiv adäquate Lösungen entsprechen. Damit wird
das Elektroauto häufig zum in Preis und Performance schlechteren und in Umwelteffekten
besseren Fahrzeug. Die Chancen zur Nutzung von Elektrofahrzeugen für völlig neuer Mobilitätskonzepte werden bisher lediglich mit dem Elektrofahrrad/Pedelec, in der Nutzung des
Segways für Sondereinsätze (Fremdenführungen, Polizei und in Großeinrichtungen) und in
den Flotten von stationslosen Car-Sharing-Angeboten der Automobilhersteller (siehe Abschnitt 4.1) in größerem Umfang genutzt.
Die Bundesregierung hat in ihrem Regierungsprogramm im Mai 2011 die Elektromobilität als
wichtiges Element einer klimagerechten Energie- und Verkehrspolitik definiert und die „Nationale Plattform Elektromobilität“ (NPE) ins Leben gerufenen, um den sogenannten „Markthochlauf“ der Elektromobilität zu unterstützen und Deutschland als "Leitanbieter Elektromobilität“ bis 2020 durch die Förderung von Forschung und Entwicklung mit Innovationen im Bereich Fahrzeuge, Antriebe und Komponenten sowie der Einbindung der Fahrzeuge in die
Strom- und Verkehrsnetze zu etablieren. (vgl. BMWT, 2011, 7 und NPE, 2012, 6)
20
Inzwischen gerät in Fachkreisen der Stadtentwicklungs- und Verkehrsplanung die stark auf
Autotechnologie und Einzelfragen zentrierte und wenig integrierende Betrachtung der diversen Forschungsprogramme zur Elektromobilität zunehmend in die Kritik. Einen Überblick
über die diversen Projekte zur Elektromobilität liefert BMUB (2014a). Es fehlt ein umfassender Begriff von Elektrofahrzeugen, der den Bogen vom elektrischen Rollstuhl über Elektrofahrräder, Elektro-Scooter, E-Autos und E-Lieferfahrzeuge bis hin zum E-ÖV mit Elektrobussen und elektrisch betriebenen Bahnen spannt. Und es fehlt die Integration dieses Spektrums an Fahrzeugen in eine inter- und multimodale Gesamtmobilitätsstrategie einer nachhaltigen Stadt- und Verkehrsentwicklungsplanung (Sustainable Urban Mobility Plan, SUMP).
Zu den Marktpotentialen der Elektromobilität existieren eine Reihe von Untersuchungen (Hacker u.a., 2011, Engelen, 2014, Plötz u.a., 2013). Deren Ergebnisse werden stark von den
unterstellten Rahmenbedingungen geprägt und sie gehen nicht über 2030 hinaus. Die weitere Entwicklung der Elektromobilität ist von einer Reihe von Rahmenbedingungen abhängig:
• von verkehrspolitischen Maßnahmen der Europäischen Union wie z.B. zum Emissionshandel und zu den Flottenverbräuchen oder der Bundesregierung wie z.B. das Elektromobilitätsgesetz zur Definition der Sonderrechte für Elektroautos (BMUB, 2014b),
• von der Entwicklung der Energiepreise und Steuern,
• von der Fähigkeit der Fahrzeughersteller zu innovativen Konzepten,
• und von der Bereitschaft der Stadt- und Verkehrsplaner zu deren Integration in neue Verkehrskonzepte,
• vom Aufbau der Ladeinfrastruktur und der Einigung auf diverse Standards auf internationaler Ebene.
Abbildung 7 zeigt das System Elektromobilität mit seinen Subsystemen Fahrzeugkonzepte,
Fahrzeugarten, Energiebereitstellung, Reichweite und Marktdurchdringung.
Abbildung 7. Das System Elektromobilität und seine Bausteine
21
Eine Modellierung des Beitrags der Elektromobilität zur Energiewende müsste im Prinzip alle
Dimensionen dieser Subsysteme erfassen. Es gibt jedoch bisher nur wenige Beispiele für
eine umfassende Modellierung der Marktdurchdringung der Elektromobilität in Städten. Ein
Beispiel ist die mit dem aktivitätsorientierten Verkehrsmodell MATSim für die Stadt Zürich
durchgeführte Simulation der Elektromobilität unter Berücksichtigung unterschiedlicher Szenarien der Ladeinfrastruktur (Galus u.a., 2013). In den bisherigen Anwendungen städtischer
Flächennutzungs- und Verkehrsmodelle (z.B. Fiorello u.a., 2006) sind die Annahmen über
den Anteil alternativer Antriebsformen in der Regel exogen. Die Herausforderung besteht
daher darin, die für die Energiewende relevanten Parameter des Systems Elektromobilität zu
isolieren und mit Werten aus Untersuchungen zu hinterlegen.
Tabelle 6 fasst die zu erwartenden Wirkungen der zur Förderung der Elektromobilität möglichen Maßnahmen zusammen:
Tabelle 6. Wirkungen Elektromobilität
Richtung
Elektromobilität
Ursachen
Zu erwartende Wirkungen
Subventionen:
- Subvention
beim Kauf
- Verzicht auf
MWSt.
- Befreiung
KFz-Steuer
- Keine Mineralölsteuer
- Kostenlose
Energie
Verkehrsmittelwahl
Erhöhung des Anteils an Elektrofahrzeugen bei
der Beschaffung von Neuwagen.
Erhöhung der
Ladekapazität
Wegelänge
Verlängerung der Reichweiten von Elektrofahrzeugen. Quellen und Ziele von Fahrten mit
Elektromobilen lassen sich darüber steuern.
Wegehäufigkeit
Längere Wege werden möglich.
Verkehrsmittelwahl
Erhöhung des Anteils an Elektrofahrzeugen bei
der Beschaffung von Neuwagen.
Wegelänge
Elektrofahrzeuge werden als Citymobile für
kurze Fahrten attraktiv.
Wegehäufigkeit
Innenstädte werden von (schweren/großen)
Verbrennungskraftfahrzeugen befreit.
Verkehrsmittelwahl
Erhöhung des Anteils an Elektrofahrzeugen bei
der Beschaffung von Neuwagen.
Wegelänge
Quellen und Ziele von Fahrten mit Elektromobilen lassen sich darüber steuern
Wegehäufigkeit
Elektrofahrzeuge werden häufiger genutzt
Verkehrsmittelwahl
Elektrofahrzeuge werden attraktiv.
Wegelänge
Das Elektroauto wird für Berufspendler attraktiv.
Wegehäufigkeit
Das Elektrofahrzeug wird häufiger genutzt.
Verkehrsmittelwahl
Elektrofahrzeuge werden attraktiv.
Umweltzone für
Elektrofahrzeuge (ggf. in Verbindung mit
Gewichtsbeschränkungen)
Parkplätze für
Elektrofahrzeuge
Mitnutzung von
Busspuren
22
Zielgrößen
4.3 Radverkehr
Die grundsätzliche Entwicklung des Fahrrads war im Prinzip Anfang des 20.Jahrhunderts
(mit der ersten Nabenschaltung) abgeschlossen, und das Fahrrad wurde sowohl als Sportgerät als auch praktisches Verkehrsmittel akzeptiert. Hersteller investierten bis Anfang der 90er
Jahre in die technische Verbesserung von Bremsen und Schaltungen. Neue Sportarten
(Mountainbike und Triathlon) führen seit Anfang des 21.Jahrhunderts zur Verwendung von
Aluminium, Titan und Carbon als alternative leichtere Rahmenwerkstoffe, ergänzt durch Vollfederungen oder elektronische Bauteile im Schaltungs- und Dämpfungssystem. Ursprünglich
zur Unterstützung mobilitätseingeschränkter Personen entwickelte Elektrofahrzeuge haben
sich als Elektrofahrräder etabliert (Wachotsch u.a., 2014). Beide Trends haben zur Folge,
dass neue Nutzergruppen erschlossen wurden, Fahrräder als moderne Verkehrsmittel akzeptiert sind und Fahrradfahren leichter, sicherer und komfortabler geworden ist.
Stärker als andere Verkehrsarten bedingt die Akzeptanz des Radverkehrs das optimale Zusammenspiel aller wesentlichen Randbedingungen:
•
•
•
•
Nutzer und Fahrrad,
Radfahren und (verkehrssichere) Radwegeorganisation
Radverkehrsführung und Abstellanlagen,
Fahrradnetz und Stadtstruktur.
Während in ebenen oder touristisch geprägten Regionen frühzeitig mit dem Ausbau von
Radwegen und Abstellanlagen begonnen wurde, haben topographisch ungünstigere Landesteile hier noch erhebliche Defizite, vgl. das aktuelle Projekt: “Radverkehrsförderung in Städten mit Höhenunterschieden” der TU Dortmund (VPL, 2014). Die Flexibilität des Radverkehrs
erlaubt es schließlich, die Netze des motorisierten Verkehrs zu nutzen. Parallel dazu hat die
Bewegung "fahrradfreundliche Stadt“ in Verbindung mit einer umfangreichen Radewegeforschung Ende der 80er und Anfang der 90er Jahre (z.B. Angenendt u.a., 1993) zu einem umfangreichen Ausbau von Radwegen in Innenstädten geführt.
Neben dem grundsätzlichen Aufbau von geschlossenen und beschilderten Radwegenetzen
mit eigens geplanter Verkehrsführung spielt zunehmend auch eine hierarchische Struktur der
Radwegenetze eine Rolle (überregional, regional, nahräumig). Bestandteil des regionalen
bzw. überregionalen Radwegenetzes sind auch die Radschnellwege, die schnelle Verbindungen möglichst kreuzungsfrei auf stark nachgefragten Relationen anbieten sollen wie sie
die Machbarkeitsstudie Radschnellweg Ruhr (RVR, 2014) oder der Landeswettbewerb Radschnellwege des Ministeriums für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen (MBWSV, 2013) vorsehen.
Als Methodik der Radverkehrsführung haben sich
•
•
•
•
Schutzstreifen/Angebotstreifen,
Mehrzweckstreifen,
Radfahrstreifen,
getrennter oder kombinierter Rad/Gehweg bzw. Gehweg/Radfahrer frei
etabliert.
23
Bisher fehlt eine Systematisierung der Dimensionierung für Radverkehrsführungen in Abhängigkeit vom Radverkehrsaufkommen. Zu Radschnellwegen liegen außer der erwähnten
Machbarkeitsstudie Radschnellweg Ruhr mehrere spezifische projektbezogene Dimensionierungs- und Gestaltungsvorschläge vor (z.B. AGFS, 2014; Fuchs u.a., 2014).
Weitere politische Verkehrsstrategien zur Steigerung des Radverkehrs konzentrieren sich
auf
• Ausbau der Abstellanlagen (insbesondere bei starker Nutzungskonkurrenz und geringem
Platzangebot),
• Radfahren auch auf längeren Wegen (Radschnellwege, Bahntrassenradeln),
• Verknüpfung mit öffentlichen Verkehrsmitteln,
• Senkung der Unfallzahlen,
• Fahrradverleihsysteme.
In den kommenden Jahren liegt bei der Förderung von Projekten im nationalen Radverkehrsplan der Schwerpunkt auf den Themen "Verknüpfung mit anderen Verkehrsmitteln“ und
"Gesundheitsförderung“. Der Nationale Radverkehrsplan (BMVI, 2012) sieht einen bundesweiten Radverkehrsanteil von 15 Prozent im Jahr 2020 vor.
Dass Radfahren insbesondere durch Umstieg der Bevölkerung vom motorisierten Individualverkehr auf den kurzen Distanzen die Qualität (Luft und Lärm) in den innerstädtischen Bereichen erhöht, ist unstrittig. Hier lassen sich jedoch nur relativ geringe CO2-Einsparungen erzielen. Größere Potentiale liefern die mittleren Distanzen und die Nutzung des Fahrrades
durch Berufspendler; insofern sind die Radschnellwege ein wichtiger Baustein zur Beförderung des Umstiegs vom Auto auf das Fahrrad.
Daneben bekommt das Fahrrad eine Bedeutung zur Förderung der allgemeinen Gesundheit
und Fitness. In einer alternden Gesellschaft suchen vor allem die sogenannten jungen Alten
oder auch best ager genannten Altersgruppen nach Möglichkeiten ihre körperlichen Fähigkeiten zu trainieren. Sie benutzen das Fahrrad im Urlaub und an Wochenenden oder im Alltag zu Einkaufsfahrten. Viele finden über das Elektrofahrrad als "Ungeübte" wieder den Einstieg in das Fahrradfahren. Hierbei werden landschaftliche attraktive Radwege mit zahlreichen points of interest nachgefragt. Aktive Radfahrer (Senioren, Berufspendler, Lieferdienste
und Schüler) wünschen sich dagegen attraktive und sichere innerstädtische Radwege. Dies
führt zu neuen Diskussionen über sogenannte "lebenswerte" oder "grüne" Straßen, die – in
Verbindungen mit attraktiveren Fußwegen und Vorrangspuren für den ÖPNV – als neues
Leitbild die "autogerechte Stadt" ablösen.
Neben den baulichen Randbedingungen und den politischen Zielen prägt aber auch die
Fahrradkultur in den Städten und Regionen das Nutzerverhalten. Fahrradstädte wie Münster
haben hier schon eine Tradition. Andere Städte und Regionen befinden sich noch im Aufbau.
Eine wichtige Rolle spielen hier Organisationen, wie der Allgemeine Deutsch Fahrrad-Club
(ADFC) und die Arbeitsgemeinschaft fußgänger- und fahrradfreundlicher Städte, Gemeinden
und Kreise in NRW (AGFS), aber auch Kampagnen wie Stadtradeln oder Aktionstage mit
autofreien Bundesstraßen.
Abbildung 8 zeigt das System Radverkehr mit seinen Bausteinen, die sowohl persönliche
Eigenschaften als auch Eigenschaften des Verkehrssystems umfassen:
24
Abbildung 8. Das System Radverkehr und seine Bausteine
Tabelle 7 fasst die zu erwartenden Wirkungen der zur Förderung des Radverkehrs möglichen Maßnahmen zusammen:
Tabelle 7. Wirkungen Radverkehr
Richtung
Ursachen
Verkehr
Erhöhung der
mittleren Reisegeschwindigkeit:
- Radschnellwege
- Verbesserung
der Durchlässigkeit an den
Knoten
- Elektrofahrräder
Infrastrukturausbau
- Aufbau von
Radnetzen
- Fahrradabstellanlagen
- Flächendeckender
Fahrradverleih
Zielgrößen
Zu erwartende Wirkungen
Wegelänge
Keine erheblichen Wirkungen.
Wegehäufigkeit
Keine erheblichen Wirkungen.
Verkehrsmittelwahl
Eine höhere mittlere Reisegeschwindigkeit
steigert die Attraktivität von kurzen, mittleren
und langen Wegen für die Radnutzung.
Wegelänge
Verkürzung von Wegen möglich.
Wegehäufigkeit
Keine erheblichen Wirkungen.
Verkehrsmittelwahl
Verbessert Konkurrenzfähigkeit des Rades
gegenüber anderen Verkehrsmitteln.
25
5. Klimawandel
Die absehbaren Folgen des Klimawandels sind ein Thema der Forschung seit den 1970er
Jahren. Bereits 1992 im Vorfeld der Konferenz für Umwelt und Entwicklung der Vereinten
Nationen in Rio de Janeiro hat die Bundesregierung den Wissenschaftlichen Beirat Globale
Umweltveränderungen (WBGU) eingerichtet. Im selben Jahr wurde das Potsdam-Institut für
Klimafolgenforschung (PIK) gegründet. Aber erst mit dem Vierten Assessment Report (AR4)
des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) der Vereinten Nationen von 2007
(IPCC, 2007) wurde auch einer breiten Öffentlichkeit bewusst, dass einschneidende Klimaänderungen und ihre Folgen wie Überflutungen, Stürme oder Hitzewellen nicht mehr abwendbar sind, und dass zur Verhinderung noch schlimmerer Klimafolgen der Ausstoß von
Treibhausgasen in den wohlhabenden Ländern der Erde reduziert werden muss.
Die Folge dieses Bewusstseinswandels ist eine Zunahme wissenschaftlicher Beschäftigung
mit den räumlichen Auswirkungen des Klimawandels. Es gibt inzwischen zahlreiche Untersuchungen der Auswirkungen unterschiedlicher Klimaszenarien auf die regional wirksamen
Risiken von Überschwemmungen, Hitzewellen oder Veränderungen der Vegetation und Biodiversität (EEA, 2003; UBA, 2005; UBA/PIK, 2005; ESPON 1.3.1, 2006; BMU, 2007; Beierkuhnlein und Foken, 2008; BUND, 2008; Heiland u.a., 2008; IfR, 2008; ESPON Climate,
2011). Auch gibt es erste Untersuchungen über mögliche Maßnahmen zur Verminderung
oder Verlangsamung des Klimawandels oder zur Anpassung an nicht mehr vermeidbare
Klimaänderungen, zumeist im Sinne von Handlungsempfehlungen (Baumüller u.a., 1993;
UBA/PIK, 2005; Fleischhauer und Bornefeld, 2006; Stern u.a., 2006; ARL, 2007; Ritter,
2007; Bartolomew u.a., 2007; BMU, 2007; Europäische Kommission, 2007; BUND, 2008;
IfR, 2008; BMBF, 2009; Stadt Essen, 2009; Stadt Dortmund, 2011; MKUNLV, 2011).
Allerdings richten sich nur wenige dieser Handlungsempfehlungen an Städte, und diese beschränken sich zumeist auf Empfehlungen kurzfristig zu realisierender Anpassungsmaßnahmen. Die viel schwierigeren Maßnahmen zum Klimaschutz und ihre möglicherweise starken Auswirkungen auf Lebensstile, Konsumverhalten, Standortwahl und Mobilität bleiben in
der Regel unberücksichtigt oder werden nachrangig behandelt – angesichts der Selbstverpflichtung vieler Städte zur Reduzierung ihrer Treibausgasemissionen ein Defizit der wissenschaftlichen Politikberatung.
Was fehlt, sind Wirkungsanalysen und Wirkungsprognosen, die – soweit dies nach dem heutigen Stand des Wissens möglich ist – quantifizieren, welche Auswirkungen die vorgeschlagenen und weitere Maßnahmen der Siedlungs- und Verkehrsplanung und andere Maßnahmen auf die Reduzierung von Energieverbrauch, Treibhausgasemissionen und Klimafolgeschäden haben würden, welche Informations-, Beteiligungs- und Entscheidungsstrategien zu
ihrer Umsetzung notwendig wären, und welcher Preis in Form von Investitionen und Konsum- oder Mobilitätsverzicht im Falle ihrer Realisierung zu zahlen wäre. Auch fehlen Aussagen darüber, welche Wechselwirkungen (Synergien) zwischen den einzelnen Maßnahmentypen wie rechtlichen, fiskalischen oder planerischen Maßnahmen möglicherweise bestehen,
das heißt, ob sich Maßnahmen in ihrer Wirkung gegenseitig verstärken, ergänzen, substituieren oder konterkarieren.
26
Andere europäische Länder sind in dieser Hinsicht weiter. Als ein Beispiel hierfür kann das
Cities Programme des Tyndall Centre for Climate Change Research in Großbritannien dienen (Dawson u.a., 2009). Das Ziel des Programms ist die Entwicklung eines Modellsystems,
mit dem die Auswirkungen des Klimawandels in Städten simuliert und alternative Vermeidungs- und Anpassungsstrategien verglichen werden können. Das in Entwicklung befindliche
Urban Integrated Assessment Framework erlaubt die Analyse von Vermeidungs- und Anpassungsstrategien wie Steuern, Abgaben, Emissionshandel, Verdichtung, Durchmischung,
Bebauungsbeschränkungen, Infrastrukturausbau, alternative Treibstoffe, Nachfragebeeinflussung, Rückhaltebecken, Wärmedämmung von Gebäuden und sparsamere Fahrzeuge in
einem einheitlichen Modellrahmen.
27
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