Artikel zum Thema Studie
Die Designer Maxim Shershnev und Tigran Lalayan von der Mailänder Scuola Politecnica di Design (SPD) haben gemeinsam mit der Designabteilung der Volkswagen Group ein neues Taxikonzept entwickelt. Das Skoda Ago EXPO Taxi ist im Rahmen des Studienganges Transportation and Car Design 2011/12 entstanden und soll einen Betrag zum Verkehrskonzept der EXPO 2015 in Mailand (1. Mai bis 31. Oktober 2015) leisten.
Das Design lehnt sich an Designtechnischen Schlüsselelementen des tschechischen Autobauers Škoda an, eine 100%iges Tochterunternehmen des Volkswagen AG.
Heckansicht des Skoda Ago EXPO Micro Taxikonzepts von Maxim Shershnev und Tigran Lalayan
Indem beide Designer auf den Beifahrersitz verzichtet haben, wird der Fahrer in der Mitte des Innenraums positioniert, die Fahrgäste nehmen auf zwei schmaleren Sitzen im hinteren Fahrzeugraum Platz. Durch die Raumaufteilung ist das Fahrzeug als Ganzes schmaler, leichter und weist somit im Vergleich zu heute üblichen Taximodellen geringere Schadstoffemissionswerte und einen geringeren Flächenverbrauch auf.
Innenraum des Skoda Ago EXPO Micro Taxikonzepts von Maxim Shershnev und Tigran Lalayan
Veröffentlicht am 23. April 2013 (Stand: 23.04.2013) in den Kategorien
EisenbahnIch hatte in der vergangenen Woche ja bereits den Mitschnitt der Podiumsdiskussion im Rahmen des Symposiums ”Nachhaltigkeit in der Bahntechnik – Belastung oder Mehrwert?” des Innovationszentrum Bahntechnik Europa (IZBE) veröffentlicht. Neben der Aufnahme von Fachvorträgen habe ich auch parallel getwittert und meine Twitter-Follower mit Bahntweets überschwemmt. Da diese nicht in “Verkehr in 140 Zeichen” untergehen sollen und die wichtigsten Statements und Inhalte aus den Vorträgen umfassen, möchte ich diese hier ebenfalls veröffentlichen:
Der Umweltzone wird oft nachgesagt, dass sie eine positive Wirkung auf die Emissionen der Fahrzeugflotte haben. Dies soll zum einen für die in einer Kommune mit Umweltzone zugelassenen Fahrzeuge wie auch auf die Fahrzeugflotte aus dem Umland gelten. Durch Einfahrverbote für bestimmte Fahrzeuge sollen die Eigentümer zum Kauf neuer, kraftstoffeffizienter und vor allem emissionsarmen Fahrzeuge bewegt werden. Dieser Effekt lässt sich jedoch nur im geringsten Umfang nachweisen.
Eine Auswertung von 19 Luftreinhalteplänen bzw. Wirkungsanalysen von Umweltzonen (insgesamt existieren in Deutschland zurzeit 61 Kommunen mit Umweltzonen) hat die folgende Einteilung der Fahrzeugflotte (nur Pkw) in Schadstoffgruppen (keine Plakette, rote Plakette, gelbe Plakette, grüne Plakette) gezeigt:
- Schadstoffgruppe 1, keine Plakette: 2,47%
- Schadstoffgruppe 2, rote Plakette: 1,94%
- Schadstoffgruppe 3, gelbe Plakette: 6,92%
- Schadstoffgruppe 4, grüne Plakette: 88,87%
Eine Analyse der in 19 Kommunen angemeldeten Fahrzeugflotten erscheint ausreichend, da die Standardabweichung äußerst gering ist. Die Hinzunahme weiterer Werte hat einen minimalen Einfluss auf das Ergebnis. Die Stichprobe kann daher als für die Grundgesamtheit gültig angesehen werden.
Der hohe Anteil an Fahrzeugen der Schadstoffgruppe 4 (grüne Plakette) ergibt sich aus dem großen Anteil an Pkw mit Ottomotor. Gemäß Anhang 2, Zuordnung der Kraftfahrzeuge zu den Schadstoffgruppen (zu § 2 Abs. 2, 35. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes) erhalten alle Benziner mit geregeltem Kat ab Euro 1 (ab Abgasrichtlinie 91/441/EWG) die grüne Plakette, ansonsten erhalten Ottomotoren ohne Katalysator (geringer Anteil) keine Plakette. Fahrzeuge mit gelber und roter Plakette sind Fahrzeuge mit Dieselmotor.
Keine Plakette erhalten jene Dieselfahrzeuge, die vor dem 01.01.1997 zugelassen wurden und nur EURO 1 oder schlechter erfüllen, eine rote Plakette bekommen Fahrzeuge mit Erstzulassung zwischen 01.01.1997 und 31.12.2000, die EURO 2 oder EURO 1 mit Partikelfilter erfüllen, eine gelbe Plakette erhalten Dieselfahrzeuge mit Erstzulassung zwischen 01.01.2001 und dem 31.12.2005 mit EURO 3- oder EURO 2-Motor mit Partikelfilter (PM 1, 0,05 g/km) und eine grüne Plakette können Dieselfahrzeuge mit einer Erstzulassung ab dem 01.01.2006 mit EURO 4 oder besser oder EURO 3 mit Partikelfilter (PM1 bis PM4, 0,05 g/km – 0,005 g/km) erhalten.
Die Einführung einer Umweltzone hat daraus folgend nur einen Einfluss auf Fahrzeuge mit Ottomotor ohne Katalysator (vor 1993) und auf Fahrzeuge mit Dieselmotor schlechter als EURO IV. Eine Erneuerung der Pkw-Flotte mit Ottomotor wird daher nicht durch die Umweltzone gefördert, bei Dieselfahrzeugen wird durch die Schaffung einer Umweltzone jedoch der Einbau eines Partikelfilters attraktiver, der zudem finanziell oftmals gefördert wird. Eine schnellere Flottenerneuerung ist im Pkw-Bereich jedoch unwahrscheinlich.
Anzahl der gemeldeten Pkw in Deutschland je Emissionsklasse
(Stand: 1. Januar 2011), eigene Darstellung, Daten: KBA 2012 – CC BY-SA 3.0 DE
Insgesamt sind in Deutschland etwa 6,5 Millionen zugelassene Pkw (Dieselanteil der entsprechenden Emissionsklassen) von der Einführung einer Umweltzone betroffen. Dies entspricht einem Anteil von etwa 15 Prozent. Abzuziehen sind jene Fahrzeuge der Emissionsklasse EURO III, die mit einem entsprechenden Partikelfilter ausgerüstet wurden. Dieser Wert kann jedoch aufgrund der schlechten Datenlage nicht angegeben werden.
Wirkung auf die Fahrzeugflotten
Dieselfahrzeuge der Emissionsklassen EURO I, II und III sind im Allgemeinen ältere Fahrzeuge der Mittel- und Oberklasse. Im älteren Kleinwagenbereich sind Dieselfahrzeuge recht selten anzutreffen. Ältere Dieselfahrzeuge sind zudem meistens in privater Hand, da Unternehmensflotten schneller erneuert werden und Leasingverträge kürzere Laufzeiten haben.
Ältere und größere Fahrzeuge werden oft von jungen Familien als Erstwagen genutzt. Aufgrund des häufig vorhandenen Nutzungszwangs werden diese Fahrzeuge bei Einrichtung einer Umweltzone oftmals gegen andere Fahrzeuge getauscht. Die Tauschfahrzeuge dürften relativ häufig auf dem Gebrauchtwagenmarkt beschafft werden und Dieselfahrzeuge einer höheren Emissionsklasse mit Partikelfilter oder Fahrzeuge mit Ottomotor sein. Eine Verlagerung auf andere Verkehrsmittel wie den öffentlichen Personennahverkehr dürfte in den seltensten Fällen stattfinden. Die denkbare Abschaffung eines Zweitwagens aufgrund von Einfahrverboten ist zwar theoretisch denkbar, wegen der betroffenen Fahrzeugklassen und -größen und der Struktur des Pkw-Bestandes, der als Zweitwagen zugelassen ist, recht unwahrscheinlich. Haushalte mit zwei zugelassenen Fahrzeugen besitzen in den allermeisten Fällen einen größeren und einen kleineren Pkw.
Bei der Flottenerneuerung dominiert laut der Verbrauchs- und Medienanalyse (n = 5.750) des ifak Instituts ebenfalls der Erstwagen: 73,2 Prozent der geplanten Pkw-Käufe ersetzen einen Erstwagen. 24,9 Prozent der Befragten planen, in den nächsten 2 Jahren einen Zweitwagen zu kaufen oder zu ersetzen. Bei Zweitwagen handelt es sich in den allermeisten Fällen um Kleinwagen, Fahrzeuge der unteren Mittelklasse / Kompaktklasse sowie vereinzelt Mittelklasse-Vans.
Fazit
Anhand der zur Verfügung stehenden Daten lässt sich ableiten, dass die Einführung einer Umweltzone nur einen minimalen Effekt auf den privaten Pkw-Besitz hat, sollte dieser überhaupt erkennbar sein. Dies hängt vor allem mit dem hohen Anteil von Fahrzeugen mit Ottomotor in den unteren Fahrzeugklassen zusammen, die oft als Zweitwagen genutzt werden. In Zukunft könnte jedoch theoretisch eine Verschärfung der Emissionswerte für Ottomotoren beschlossen werden, da diese wegen der, aus Kraftstoffeffizienzgründen mittlerweile häufig genutzten, Direkteinspritzung und des daraus entstehenden heterogenen Kraftstoff-/Luftgemisches zunehmend Partikel emittieren.
Bislang haben Umweltzonen im Pkw-Bereich keinen größeren Einfluss auf die Flottenzusammensetzung oder die Zahl zugelassener Pkw. Hier sind andere Maßnahmen weitaus zielführender. Andere Ergebnisse sind jedoch für den Bereich der leichten und schweren Nutzfahrzeuge sowie Busse zu erwarten.
Der “neue, junge Online-Automobilclub und Mobilitätsverein” MOBIL in Deutschland e.V. (Eigendarstellung) hat sich an der Beantwortung der Frage nach der autofreundlichsten Stadt Deutschlands versucht (Übersicht der Ergebnisse). Das Ergebnis verwundert. Laut des Städtevergleichs sei Berlin die autofreundlichste Stadt Deutschlands. Einer Deutung, der jedoch jede Grundlage fehlt. Vielmehr dient die Untersuchung als gutes Beispiel, welche Fehler bei der Auswahl der Parameter gemacht werden können und wie systematische Fehler ein Ergebnis entwerten.
Im Rahmen des Städtevergleichs wurden die deutschen Großstädte Berlin, Hamburg, München, Köln, Frankfurt, Stuttgart, Düsseldorf, Bremen und Dortmund miteinander verglichen.
Ergebnis
Für die Untersuchung wurden mehrere Kategorien mittels Schulnoten bewertet wurden. Folgende Bereiche wurden betrachtet: Fahrzeuge pro Einwohner, Straßenmeter pro PKW (sic!), Blitzer, Staulänge, Stand Umweltzone, Umweltzone (Größe), Autobahnring/ Innere Ringe, Taxis pro 1.000 Einwohner, Tankstellen sowie Räumfahrzeuge.
Aus den Einzelnoten wurde ein ungewichteter Durchschnittswert errechnet. Laut MOBIL in Deutschland unterscheidet sich die Autofreundlichkeit der untersuchten Städte wie folgt (absteigend, positiv: Note 1 & 2, negativ: Note 5 & 6):
- Berlin
Positiv: Wenige fest installierte Blitzer, Umweltzone umfasst nur einen geringen Anteil der Stadtfläche, Autobahnring und innere Ringstraßen, hohe Taxidichte
Negativ: geringe Pkw-Dichte, Umweltzone - München
Positiv: hohe Fahrzeugdichte, viele fest installierte Blitzer, Umweltzone umfasst nur einen geringen Anteil der Stadtfläche, fast geschlossener Autobahnring und innere Ringstraßen, hohe Taxidichte, viele Räumfahrzeuge
Negativ: -
Düsseldorf
Positiv: Hohe Fahrzeugdichte, wenige stationäre Blitzer, Autobahnring und innere Ringstraßen, Umweltzone umfasst nur einen geringen Anteil der Stadtfläche, hohe Taxidichte
Negativ: Straßenlänge je zugelassener Pkw - Hamburg
Positiv: Straßenlänge je zugelassener Pkw, geringe Staulänge, keine Umweltzone, hohe Taxidichte, viele Tankstellen im Stadtgebiet
Negativ: kein Autobahnring und keine inneren Ringstraßen, nur sehr wenige Räumfahrzeuge - Bremen
Positiv: Straßenlänge je zugelassener Pkw, Umweltzone umfasst nur einen geringen Anteil der Stadtfläche, viele Tankstellen im Stadtgebiet
Negativ: nur sehr wenige Räumfahrzeuge - Köln
Positiv: Hohe Fahrzeugdichte, Straßenlänge je zugelassener Pkw, Autobahnring und teilweise innere Ringstraßen,
Negativ: hohes Stauaufkommen - Frankfurt
Positiv: Autobahnring und innere Ringstraßen, hohe Taxidichte
Negativ: hohes Stauaufkommen, Große Umweltzone - Dortmund (Hinweis: Keine Angabe der Staulänge)
Positiv: Straßenlänge je zugelassener Pkw, geringe Stufe der Umweltzone
Negativ: Große Umweltzone, geringe Taxidichte, wenige Räumfahrzeuge - Stuttgart
Positiv: hohe Fahrzeugdichte, Straßenlänge je zugelassener Pkw
Negativ: viele stationäre Blitzer, sehr große Umweltzone, fehlender Autobahnring und innere Ringstraßen, wenige Räumfahrzeuge
Bereits an dieser Stelle kann man eine erste Bewertung des Ergebnisses vornehmen. Durch die nicht vorhandene Wichtung der Parameter nimmt die Umweltzone mit 20 Prozent einen überproportionalen Einfluss auf das Ergebnis. Das Nicht-Vorhandensein einer Umweltzone wird somit doppelt belohnt. Es ist auch fraglich, ob die Anzahl der Taxis in einer Stadt die Autofreundlichkeit wirklich beeinflusst und ob dieser Wert mit dem Stauaufkommen oder der allgemeinen Fahrzeugdichte gleichzusetzen ist.
Generell sollte jedoch auch die Eignung der einzelnen Parameter selbst anzweifelt werden. (weiterlesen …)
Kuala Lumpur
. Die Haupstadt Malaysias ist nicht nur politisches, sondern auch kulturelles und wirtschaftliches Zentrum des Landes. Auf 243 Quadratkilometern leben etwa 1,6 Millionen Menschen, im gesamten Agglomerationsraum Klang Valley 7,2 Millionen. Die Einwohnerdichte im Stadtgebiet beträgt etwa 6569 Einwohner / km2. In Kuala Lumpur sind etwa drei Millionen Pkw zugelassen (1,89 Kfz/Einwohner).
Wie in vielen anderen asiatischen Großstädten ist Stau und eine massive Überlastung des Straßennetzes ein großes Problem. Zwar existieren mehrere öffentliche Verkehrssysteme, diese sind aber entweder kaum ineinander integriert oder erschließen nur einen Bruchteil der Stadtfläche. Das Busnetz kann die Anforderungen einer modernen Millionenstadt ebenfalls nicht erfüllen. Stau ist an der Tagesordnung. Dabei sind die Probleme zum großen Teil hausgemacht.
Im Jahr 2008 fuhren 1,462 Millionen Fahrzeuge am Tag in den unmittelbaren Innenstadtbereich. 2,381 Millionen Fahrzeuge fuhren von außerhalb in das Stadtgebiet. Zur morgendlichen Hauptverkehrszeit waren 70 Prozent der Fahrzeuge mit nur einer Person besetzt, in den Spitzenstunden am Abend lag der Wert bei 65 Prozent.
Um das Verkehrsproblem, dessen Grundlage in den sechziger Jahren durch den massiven Ausbau des Straßennetzes und der Schaffung einer autogerechten Stadt gelegt wurde, Herr zu werden, führte man in den achtziger Jahren ein Minibus-Angebot nach dem Vorbild Hong Kongs ein. Dieses lief allerdings vollkommen aus dem Ruder. Heutzutage verursachen Taxis und Minibusse einen Großteil des Staus in der Stadt.
Ebenfalls gescheitert ist der staatlich verordnete Zusammenschluss mehrerer Busunternehmen in den neunziger Jahren. Duch entsprechende Anordnungen wurden acht Unternehmen zu zwei größeren Einheiten verschmolzen. Auch dieser Plan scheiterte. Heute befördern 14 Busunternehmen auf Kuala Lumpurs Straßen Fahrgäste.
Derzeit versucht die Stadtregierung mit dem Aufbau eines leistungsfähigen Schienenpersonennahverkehrs den chaotischen Zuständen Herr zu werden. Es ist aber jetzt schon absehbar, dass durch mangelhafte Planung (keine Verzahnung der Angebote) und einem hochdefizitären Betrieb das Problem nicht gelöst werden wird.
In Kuala Lumpur kann man sehr gut lernen, dass ein urbanes Gesamtverkehrssystem und dessen Bau / Betrieb ein hochdynamischer Prozess ist, der relativ schnelle und auch innovative Strategien benötigt. Durch einen neuen Masterplan soll nun versucht werden, den Anteil des öffentlichen Verkehrs auf 25 Prozent zu erhöhen. Im Jahr 2009 waren 84 Prozent des Verkehrs privater Art und nur 16 Prozent öffentlich.
Modal Split im Großraum Kuala Lumpur – Aus: ENERGY USE IN THE TRANSPORTATION SECTOR OF MALAYSIA, CONSULTANCY UNIT UNIVERSITY OF MALAYA, UNIVERSITY OF MALAYA, Mai 2005
Verkehrstechnisch ist Kuala Lumpur mit einer Schnellbahn (KLIA Ekspres) direkt an den internationalen Flughafen Kuala Lumpur in Sepang angebunden. Die 57 Kilometer lange Fahrt dauert exakt 28 Minuten. Die Züge verkehren im 15- bzw. 20-Minuten-Takt. Acht Züge verkehren als direkte Expresszüge ohne Zwischenhalt,vier Commuter-Rail-Service-Züge halten an den drei Zwischenhalten Bandar Tasik Selatan, Putrajaya und Salak Tinggi.
Neben der Flughafenverbindung existieren noch zwei herkömmliche Stadtbahnsysteme und eine aufgeständerte Einschienenbahn. Hinzu kommen noch diverse Lokalzüge. Äußerst problematisch ist die fehlende Integration. Da die Systeme meistens von unterschiedlichen Unternehmen betrieben werden, existiert kein einheitliches Tarifsystem noch werden Fahrscheine gegenseitig anerkannt. In jüngster Vergangenheit wurden jedoch Verträge für die Akzeptanz von Touch ‘n Go-Smartcards, die eigentlich zum Bezahlen der Autobahnmaut gedacht sind, unterzeichnet. Diese gelten nun bei der LRT, Monorail, RAPID KL BUS und KTM Commuter.
Zum Umsteigen müssen jedoch oftmals mehrere hundert Meter zwischen zwei Stationen unterschiedlicher Betreiber zurückgelegt werden. Bis zu einer vollständigen Integration der einzelnen Systeme dürften wohl noch einige Jahrzehnte vergehen.
Ausbau der Stadtbahn (LRT)
In den vergangenen Jahren wurde die Kelana Jaya Line von Kelana Jaya nach Putra Heights und die Ampang Line von Sri Petaling nach Putra Heights via Puchong verlängert. Der Plan sieht auch den Bau einer neuen Stadtbahn-Linie zwischen Kota Damansara nordwestlich von Kuala Lumpur und Cheras vor, das im Südosten von Kuala Lumpur liegt.
Im Juni 2010 hat Premierminister Dato ‘Seri Najib Tun Razak den Bau von drei Mass Rapid Transit Linien bekannt gegeben. Geplant sind Strecken von Sungai Buloh nach Cheras, von Sungai Buloh nach Serdang und eine Ringlinie um die Stadt herum. Die Strecken sollen zwischen 180 und 200 Kilometer lang sein und zwei Millionen Fahrgäste am Tag befördern können. Der Bau soll etwa 36 Milliarden Malaysische Ringgit, umgerechnet 9,1 Milliarden Euro, kosten.
Kuala Lumpur Monorail
Die Kuala Lumpur Monorail (bekannter als KL Monorail) ist eine aufgeständerte Einschienenbahn und wurde 2003 eröffnet. Sie bedient auf einer 8,6 km langen, zweispurigen Strecke elf Haltestellen in der Innenstadt. Die Strecke verläuft hufeisenförmig vom Hauptbahnhof Kuala Lumpur Sentral über süd- und nordöstliche Teile der Innenstadt zum Endbahnhof Titiwangsa. Neben den beiden Endhaltestellen kann an zwei weiteren Bahnhöfen in die Stadtbahnen Ampang Line (Star LRT) und Kelana Jaya Line(Putra LRT) umgestiegen werden. Der Bau hat umgerechnet 290 Millionen Euro gekostet.
Im Jahr 2007 ging die Monorail in das Eigentum des Staates über. Der bsiherige Eigentümer, die KL Infrastructure Group, musste wegen hoher Verluste aufgrund der hohen Kapitalkosten Insolvenz anmelden. Ein Ausbau der Monorail war angedacht, wurde dann aber verworfen. Derzeit werden die Haltestelle für Züge aus vier Wagen verlängert. Zur Zeit ist ein aus zwei Wagen bestehender Zug für maximal 158 Fahrgäste zugelassen.
Quellen / Informationen:
Alpkokin, P., Hayashi, Y., Black, J., & Gercek, H. (2005). Polycentric Employment Growth and Impacts on Urban Communting Patterns: Case Study of Istanbul Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol. 6, 3835 – 3850.
Cervero, R. (2006). Office Development, Rail Transit, and Commuting Choices. Journal of Public Transportation, Vol. 9(5).
Glaeser, E. L., & Kahn, M. E. (2003). Sprawl and Urban Growth, Disscussion Paper (Vol. 2004). Harvard University: Harvard Institute of Economic Research.
Schwarcz, Stacey (2003): Public Transportation in Kuala Lumpur, Malaysia, MIT, Boston
Ir. LEONG SiewMun (o.J.): Leap-froging Public Transport Improvement in Kuala Lumpur City through NKRA
Syra Maidin, Jamilah Mohamad (2011): Re-Thinking Urbanism for Kuala Lumpur Conurbation: Live Work and Travel Easil;
Dies ist ein Gastartikel von Rasmus Richter. Wenn auch Sie Interesse haben, hier einen Gastartikel zu veröffentlichen, dann schreiben Sie uns bitte.
Münster, Wolbecker Straße an einem ganz normalen Montagabend. Die letzten Vorlesungen und Seminare sind beendet, die Studentinnen und Studenten der Stadt fallen in den örtlichen Rewe-Supermarkt im trendigen Hansaviertel ein, um nach dem Wochenende die WG-Vorräte wieder aufzufrischen.
Auch vor dem Geschäft herrscht Hochbetrieb: Im Sekundentakt klingeln Fahrradfahrer Passanten vor sich her, die sich mit allerlei Einkäufen beladen zwischen den abgestellten Fahrrädern und parkenden Autos hindurch schlängeln. Auf dem schmalen Fußweg können sich keine zwei erwachsenen Menschen begegnen.
Auf der Fahrbahn nebenan herrscht wenig Verkehr – so wenig, um genau zu sein, dass ein großer LKW vor der gegenüberliegenden Drogerie gemächlich seine Ware entladen kann. Viele der Radfahrer würden vermutlich auf der Fahrbahn nebenan besser vorankommen und die Fußgänger hätten dann ihre Ruhe. Doch auf die Fahrbahn dürfen Münsters Radfahrer nicht: An nahezu allen Radwegen im Stadtgebiet sind die blauen Verkehrszeichen mit dem Fahrradpiktogramm aufgestellt. Und solche Radwege müssen in Deutschland zwingend benutzt werden. Gerade in Münster ist die Polizei da unerbittlich. Man ist ja schließlich Fahrradhauptstadt.
Wenn heute irgendwo in Deutschland das Stichwort „Münster“ fällt, dann ist klar, in welche Richtung das Gespräch gleich gelenkt wird: Zunächst fallen die Namen der beiden Tatort-Lieblinge Boerne und Thiel, dann werden vielleicht noch der nette Weihnachtsmarkt und die vielen Studenten erwähnt, aber niemals darf ein Verweis auf Münsters beliebtestes Fortbewegungsmittel fehlen: Das Fahrrad.
(weiterlesen …)
Dies ist ein Gastartikel von Paul Balzer. Er betreibt einen sehr empfehlenswerten Blog über Fahrzeugtechnik. Wenn auch Sie Interesse haben, hier einen Gastartikel zu veröffentlichen, dann schreiben Sie uns bitte. Alles Wissenswerte zum Thema Luftverschmutzung durch den Verkehr, Feinstaub, Luftreinhaltepläne und Umweltzonen finden Sie in unserem Dossier.
Aufgrund der oftmals schlechten Luftqualität und strikten Grenzwerten seitens der EU (siehe auch Umweltzonen in Deutschland – eine Einführung) führen deutsche Städte Umweltzonen ein, welche Fahrzeuge mit roten oder gelben Plaketten aussperren.
Doch macht dieses Instrument eigentlich Sinn?
Feinstaubbelastung in Städten
Das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI hat in den Jahren 2001 – 2003 die PM10 Belastung in den deutschen Städten Frankfurt, Karlsruhe, Mannheim und Stuttgart gemessen und miteinander verglichen. Die Partikelmasse (PM) ist ein Messwert für die Bestimmung der Luftqualität. Der gängige limitierte Wert ist PM10, deren aerodynamischer Durchmesser weniger als 10 Mikrometer (10 µm) beträgt.
Feinstaubbelastung (PM10) zwischen 2001 und 2003 für die Städte FR=Frankfurt, KA=Karlsruhe, MA=Mannheim und S=Stuttgart. Rot gestrichelt=Grenzwert
Quelle: Vorlesung “Modellierung und Simulation” von Dr. Matthias Klingner, Fraunhofer IVI Dresden
Auffällig ist, dass die Belastungen und die damit verbundenen Grenzwertüberschreitungen in allen vier getesteten Städten ungefähr zur gleichen Zeit auftraten. Dies bedeutet, dass entweder unabhängig von der Stadt und dem Tag in allen Städten ungewöhnlich viele Fahrzeuge mit starken Feinstaubemissionen zur gleichen Zeit fuhren oder es eine gemeinsame Variable gibt, deren Auftreten sich in allen Städten zeitlich überlagert.
Klimadaten und Feinstaubbelastung
Das Wetter hat auf die Feinstaubbelastung eines Ortes einen größeren Einfluß, als man zunächst annehmen möchte. Je nach Windrichtung, Windstärke und Temperatur verbleiben die Staubteilchen am Emissionsort oder dessen unmittelbarer Umgebung oder sie gelangen an andere Orte. Im Winter kommt es zudem zu sogenannten austauscharmen “Inversionswetterlagen”, in denen der Feinstaub nicht aus einer Stadt heraustransportiert wird.
Dies lässt sich auch in folgendem Diagramm erkennen:
Darstellung: Dunkelrot=niedrige Feinstaubbelastung und weiß=hohe Feinstaubbelastung für 730 Tage in 1/2h Ryhtmus gemeinsam mit relativer Luftfeuchte, Temperatur und Niederschlag.
Quelle: Vorlesung “Modellierung und Simulation” von Dr. Matthias Klingner, Fraunhofer IVI Dresden
Neben den Partikelwerten werden in den Messstationen auch Wetterdaten wie Luftdruck, Luftfeuchte, Temparatur, usw. erhoben. Die folgende Darstellung zeigt farblich die Feinstaubbelastung über 2 Jahre (horizontal) und in 1/2h-Auflösung (von oben nach unten), wobei dunkelrot eine geringe Belastung und weiß eine sehr starke Belastung darstellt.
Bezieht man die Klimadaten relative Luftfeuchte, Temperatur und Niederschlag in die Analyse mit ein, so lässt sich eine hohe Korrelation zwischen den Klimadaten und der Feinstaubbelastung erkennen. Durch die lange Beobachtungsdauer und die gute Auflösung (1/2h Rythmus) sind diese Daten valide und können für eine qualifizierte Bewertung verwendet werden.
Desweiteren ist auffällig, dass die Feinstaubbelastung sehr stark von der Temperatur abhängt. Erwärmt sich die Luft um ein paar Grad (beispielhaft Temperaturdifferenz zwischen 5 Uhr und 13 Uhr), so verändert sich die Feinstaubbelastung massiv (siehe nachfolgende Abbildung links). Eine stärkere Verkehrsbelastung an der Messstation konnte im gleichen Zeitraum jedoch nicht festgestellt werden (siehe Abbildung rechts).
Links: Gemittelte PM10-Tagesgänge (48 Halbstundenwerte) aller Tage mit entsprechender Temperatur (blau) sowie Temperaturdifferenz nach Klassenbildung (z.B. rot=5…7.5°C wärmere Tage als blau) sowie rechts: an den gleichen Tagen ermittelte durchschnittliche PKW-Verkehrsbelastung
Der Knick um die Mittagszeit lässt sich damit erklären, dass sowohl der horizontale als auch der vertikale Luftaustausch zu dieser Zeit am größten ist. Die Luft wird in den oberen Höhenlagen “gereinigt”. Wärme selbst verbessert die Feinstaubprobleme, im Sommer gibt es keine, da die Mischungsschichthöhe deutlich über der im Winter liegt. Ganz schlecht sind kalte Wintertage mit hoher Sonneneinstrahlung, wenig Luftbewegung und Inversionswetterlagen.
Fraunhofer Feinstaubmodell zur Vorhersage der Feinstaubbelastung
Bislang wissen Kommunen nur in den seltensten Fällen, wie sich die Feinstaubbelastung in einem 24-Stunden-Zeitraum entwickeln wird. Mit Hilfe einer Prognose wäre es möglich, mögliche grenzwertüberschreitungen frühzeitig zu erkennen und dynamisch zu reagieren. Denkbar wären beispielsweise Einfahrverbote für gewisse Fahrzeugtypen, den Schwerlastverkehr oder die Sperrung bestimmter Straßenabschnitte für den gesamten Verkehr. Mit einem solchen Modell würden Fahrzeuge nicht wie heute üblich, generell ausgesperrt werden, sondern nur bei entsprechender Notwendigkeit.
Da die Modellierung der Gesamtsituation extrem Nichtlinear und auch teilweise die Zusammenhänge unbekannt sind, entschied sich das Fraunhofer dazu das Modell mittels Neuronaler Netzwerke abzubilden und mit den vorhandenen Messungen zu trainieren .
Die Zuverlässigkeit und Güte des Modells konnte durch folgenden Vorhersageverlauf nachgewiesen werden:
orhersage (grün) und tatsächlicher Feinstaubbelastungsverlauf (blau) des Fraunhofer Feinstaubmodells
Quelle: Klingner, M.; Sähn, E.: Prediction of PM10 concentration on the basis of high resolution weather forecasting. Meteorologische Zeitschrift, Volume 17, Number 3, June 2008, pp. 263-272
Verkehrsbelastung hat kaum Auswirkung auf Feinstaubbelastung
Das Modell bezieht Klimadaten mit ein und sagt die Feinstaubbelastung voraus. Es ist auffällig, dass die Anzahl der passierenden Fahrzeuge kaum relevant ist. Daher sind kurzfristige Maßnahmen, wie die Einführung einer Umweltzone, eher als sinnfrei anzusehen. Wenn man bedenkt, dass mittlerweile 1L/100km Kraftstoff benötigt wird um die Abgasnachbehandlung betreiben zu können, das Fahrzeuggewicht dementsprechend steigt, ist es umso fraglicher, ob wir da die richtigen Maßnahmen ergreifen. Herr Dr. Klingner, Institutsleiter der Fraunhofer IVI, formuliert es politisch korrekt mit:
[...] dabei das Verhältnis zwischen Aufwand und Wirkung bei der Umsetzung von Maßnahmen im Rahmen von Luftreinhalteplänen zu wahren [...]
Was er damit vermutlich sagen möchte: Man sollte keine sinnlosen, kurzfristigen Aktionen starten, welche offensichtlich kaum/keine Wirkung haben. Das Aussperren von Fahrzeugen mit gelber oder roter Plakette hat mitunter keine Auswirkung (man berechnete eine Verringerung um 4% auf die Feinstaubbelastung) aber drangsaliert viele Gewerbetreibende und Besucher von Innenstädten. Sogar das vollständige Aussperren von allen Fahrzeugen ist ein Aktionsplan der genutzt wird.
[Update: 15.11.2012 - Diagramm eingefügt]
Hauptverursacher des anthropogenen (vom Menschen verursachten) Anteils am Feinstaub in Deutschland um 2001 (laut Bundesumweltministerium und ergänzender Quellen), Datengrundlage http://de.wikipedia.org/wiki/Feinstaub
Durch die Umweltzone, welche ja trotzdem alle Fahrzeuge mit grüner Plakette passieren lässt, kann nur der 14% Anteil des 32% Anteils, also insgesamt nur knapp 5%, reduziert werden. Andere Zahlen aus anderen Quellen nennen ähnliche Größenordnungen für das Reduzierungspotential. Es wurde sich bewusst auf die Datengrundlage Wikipedia bezogen, da dort eine gewisse Unabhängigkeit gewahrt wird.
[/Update]
In der Studie “Möglichkeiten und Grenzen verkehrsbeschränkender Maßnahmen zur Einhaltung der zulässigen PM10-Tagesgrenzwerte in der Stadt Ulm”, welche von der IHK Ulm in Auftrag gegeben wurde, sank die Wahrscheinlichkeit die Grenzwerte an mehr als 35 Tagen im Jahr zu überschreiten von 99.9% (ohne Umweltzone) auf 99.8% (mit Umweltzone).
Fazit
Natürlich sind leisere, verkehrsberuhigte und/oder fußgängerfreundlichere Städte angenehmer. Aber darum soll es an dieser Stelle nicht gehen. Problematisch ist vor allem die Wahl unserer Maßnahmen und Werkzeuge. Mit viel (Verwaltungs)Aufwand werden Umweltzonen geschaffen, Fahrzeuge ausgesperrt und Kosten, beispielsweise für Partikelfilter, verursacht, ohne dass dies eine signifikante Auswirkung auf die Feinstaubbelastung und die Luftqualität in den Innenstädten hat. Das ist schade, denn man könnte das Engagement ja auch in eine sinnvolle Richtung bündeln.
Zusammenfassend kann man sagen:
Das Wetter bestimmt weitgehend die Feinstaubbelastung, weil es die Luft mehr oder weniger umwälzt.
Nicht der LKW und schon gar nicht der PKW.
Wie man hört waren die EU Kommissare nicht sehr interessiert an den Ergebnissen, denn sie würden das bisherige in Frage stellen. Zumindest wurde erreicht, dass die Grenzwerte für Jahresdurchschnittswerte wieder etwas gelockert wurden. Das Fraunhofer IVI ist seither allerdings nicht mehr mit der Modellierung solcher Sachverhalte betraut worden.
Vielen Dank an Elke Sähn vom Fraunhofer IVI für die wissenschaftliche Beratung zu diesem Artikel.
