Mobilität: Wir werden in Zukunft davon mehr im Kopf ... · 2 24.08.2009 4 H. Knoflacher...

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24.08.2009 H. Knoflacher1

Mobilität:Wir werden in Zukunft davon mehr im Kopf brauchen als in den vergangenen Jahrzehnten

Em. O. Univ. Prof. DI Dr. Hermann KnoflacherTechnical University of Vienna

Institute of TransportationResearch Center of Transport Planning and Traffic Engineering

[email protected]


Zwei naheliegende Zugänge zum Thema

1. Populär, aber anspruchsvoll:Historische Version:

„Wer es nicht im Kopf hat,muss es in den Beinen haben“

Zeitgemäß:„Wer genug PS in den „Beinen“ hatbraucht wenig im Kopf“


Zwei naheliegende Zugänge zum Thema

2. Physikalisch, klar und einfach:

Energie für Mobilität = f(m, v, ε)oder:Masse, Geschwindigkeit und Wirkungsgrad (Effizienz)

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Verhältnisse der Landverkehrsmittel

Verkehrart Masse Geschwindigkeit km/h WirkungsgradeVerhältnis Verhältnis zu FG**

Fußgeher 1 1 geringRadfahrer 1,1 – 1,2 2 – 5 ca. 3 mal Fg*

Öff. Verkehr 2 - >300 (Bg) 4 – 30 (100) Besetzungsgrad*

Pkw 10 – 30 10 – 30 gering*

*brauchen eigen Infrastruktur, die hier nicht mitgerechnet wurde**wirkt linear und quadratisch individuell, im System mit der 3-ten Potenz


Einfache Logik aus der Physik

Will man Mobilitätsenergie reduzieren muss:

1. Die Geschwindigkeit verringert werden

2. Die Masse (ind. und gesamt) reduziert werden

3. Der Wirkungsgrad (im System) erhöht werden


Logische Konsequenzen

Absolute Priorität für FußgeherInnen• diese müssen alles leicht, sicher und angenehm erreichenPriorität für den Radverkehr – wo möglich• als Ergänzung für Fußgeher bei geeigneter Topografie

bis ca 5 (15) km ReiseweiteÖffentlicher Verkehr als Substitut fürlängere Wege• Unbehinderte Erreichbarkeit durch Fußgeher und RFPkw als Bewegungsprothese für bestimmteGruppen, die darauf angewiesen sind

Private Pkw-Nutzung nur wenn die obigen Bedingungen erfüllt werden.

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Zentrale Frage

Für eine Gesellschaft vernünftiger Leute müßten dieseMaßnahmen selbstverständlich sein.

Warum setzt die Gesellschaft diese elementarenAnforderungen für eine menschliche Form der

Mobilität nicht um??


6 Millionen Jahren Zweibeiner, aufrecht auf der Erde


VW. Neues Phänomen: Im 19. jahrhundert passierte es:– mit sprunghaften Entwicklungen kommt das Hirn schlecht zurecht

6 – 8 Millionen Jahre 200 Jahre

Ges

chw

indi

gkei

t

Das hat alle Disziplinen im Verkehrswesen,die Raumordnung,die Ökonomen, die Politik

und die Gesellschaft völlig überfordertAlle stehen dem Phänomen bisherverständnislos gegenüber!

Evolutionäre Wahrnehmungsgrenzen des Menschen

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Mythen des Verkehrswesens

Mobilitätswachstum

Zeiteinsparung durch Geschwindigkeit

Freiheit der Verkehrsmittelwahl

Die Welt der Ver-rückten entstand


..und wurde durch das Auto perfektioniert

+

240 PS 0,1


VW. : Zunft ohne wissenschaftl. Grundlagen für die Planung, beruhend auf Mythen der Wahrnehmung 1:Mobilitätswachstum

Motorisierung

Zahl der Wege proPerson und

Tag

Wege mit dem Auto

Mehr Motorisierungmehr Mobilität

Kollektive Verblendung

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So wurden die Siedlungen hergerichtet – von Ver-rückten


Und so schaut es aus: es gibt keine „Mobilitätswachstum“, die Wegezahl bleibt gleich, es ändern sich nur die Formen!

Wegezahl pro Person und Tag bleibt konstant

Fußgeher, RadfahrerÖV Benutzer

Motorisation

Wege pro Person und Tag

AutofahrtenRealität

Damit wurden aber die Siedlungen grundlegend verändert


Der Patient 1989: Eisenstadt nachher: 30 000 Fußgeher

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2. Der fatale Irrtum der Techniker und Ökonomen

Durch höhere Geschwindigkeitenspart man im System

Mobilitätszeit


Reisegeschwindigkeiten

1955

1983

In 30 Jahrenzehn malschneller ...

. ..und wo ist dieeingesparteZeit geblieben?


But no difference in travel time distributionbetween slow and fast system users

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Nirgends auf der Welt wurde bisher eine Zeiteinsprg. durch Geschwindigkeitserhöhung beobachtet

Das Zeitbudget für Mobilität ist überall gleich!

keine Autos 500 Pkw/1000 EW u. mehr

Fußgeher 50 Km/h und mehr

•


Höhere Geschwindigkeit führt nur zu längeren Wegenund zu höherem Verkehrsauwand = -wachsum (d.Verrückt.)

!

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30Durchschnittliche Haus zu Haus Geschwindigkeit in km/h

Dur

chsc

hnitt

liche

Rei

sew

eite

in k

m]

FußgeherRadfahrer

Stadtbus

Regionalbus

Autofahrer

Nachbarschaftsbeziehungen


Folgen der Geschwindigkeitserhöhung

Der Energieverbrauch steigt individuell mit demQuadrat der Geschwindigkeiten und im System

mit der dritten Potenz der Systemgeschwindigkeit

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Therapie 1958 : Autobahn

Autobahnfahrt: über 70% der Energie zum Luftschieben


Ergebnis: Autobahn 1980 - Stau


Therapie heute: noch mehr Fahrbahnen

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Ergebnis, wie bei den Schildbürgern


….wenn man den Systemzusammenhang nicht erkennt…..

Die heute vorherrschende „wissenschaftliche“ ´Methode imVerkehrswesen und der Verkehrspolitik


Problem: Ausbildung und Verständnis

Q = D x V

Q = D x V

-

+

+

+

Lokale Sichtunqualifiz. Planer undPolitik

Systemwirkung langzeitig

kurz zeitig

Wirkungen

...und der blinde Fleck in der traditionellenAusbildung des Verkehrswesens

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Die Illusion

...von der „Freiheit der Verkehrsmittelwahl“


Beobachtungen zeigen, dass der Mensch nicht nach der gemessenen Zeit reagiert, sondern nach der wahrgenommenen

Physikalische Zeitbewertung=1

Realität der Menschenso verhalten sie sich!


Entfernung und Akzeptanz /Knoflacher 1978

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Akz

epta

nz[%

]

Fußweg [m]

Curve Parameter Number of passengers

K a b B S

10 218.4 261.7426 0.4406 0.5133 2.38 136

11 117.8 225.7052 0.6913 0.9448 1.91 47

Auto orientierte Umgebung

unattraktives auto-orientiertes Umfeld

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Karl v. Frisch – entschlüsselte die „Sprache der Bienen“


Genau die gleiche Funktion wurde bei den Insekten beobachtet: Karl v. Frisch 1940


Gleiche Information bei gleichem Energieaufwand

80 m = 3-4 m???

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Body energy (Knoflacher 1981)

Energie für die Aktiv. Geschwindigkeitin Kcal/ Min. in km/h

Gehen 4,3 4

Gehen 6,5 6

Laufen 12,6 12

Laufen 24,2 20

Autofahren 1,6 – 2,0 50 - 150

2-15 x 10-40+ +

Positive Rückkopplung !!!


Menschen und Bienen zeigen die gleichen Signalebeim Entfernungsverhalten

Entfernung zum Futterplatz

Die Ursache für dieses Verhalten

Um

läuf

e in

15

Seku

nden


Entfernung und Akzeptanz /Knoflacher 1978

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Akze

ptan

z[%

]

Fußweg [m]


K a b B S

10 218.4 261.7426 0.4406 0.5133 2.38 136

11 117.8 225.7052 0.6913 0.9448 1.91 47



In beiden Systemen taucht die e-Potenz auf!

Physik

Ver

halte

n


Wirkungsgesetz

Weber – Fechner

E = ln I

Energieverbrauch Außenwelt (Knoflacher)

+_

Da jede Aktivität mit Energieverbrauch verbunden ist ist dieserdie entscheidende Bezugsgröße jeder Empfindung.

In der Rückkopplung gilt aber

I = e + E1978 Knoflacher

Damit hat man aber die evolutionäre Schicht gefunden

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Die Verhaltensbeeinflussung erfolgt auf der Ebeneder Körperenergie, tief im Unterbewußtsein

Source: Die Spaltung des Weltbilds, R. Riedl, 1985

Auto

.kommt auf dieserEvolutionsschicht

zur Wirkung!

ändert:•Werte•Strukturen•Kulturen


Nicht mehr der Mensch bestimmt sondern eine neue Spezies ist entstanden

Es entstand damit eine neue Spezies:der Autofahrer und damit der

neue Maßstab im Energieaufwand


Die Wirkungen des Autos

Verbündeter des Genoms gegen das Gehirn

•Virus für die Gesellschaft

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Bewußtsein über die Einschätzungder Wirkungen der

Eingriffsmöglichkeiten

Das Menschenbild

Kultur

ZivilisationFamilien

Individuen


Der Zugriff auf die Körperenergie verändert allesDas Reich des Genoms

PolitikVernunft

Politik

Vernunft

Werte, Ziele,Maßnahmen

Dieser Zugriff ändert alles

Politik für zur Politik fürMenschen Autofahrer

Die Vorherrschaftdes Gehirns

24.08.2009 H. Knoflacher42Virus – Effect of the car!

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Das Zellsystem „menschl.Gesellschaft“ nach dem Befall mit dem Auto……

Deutschland 1955-2000

y = -0,1663x + 0,2847R2 = 0,7763

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

PKW pro Einwohner

Kin

der u

nter

18

pro

Einw

ohne

r


Ungebrochener Trend in Landgemeinden

Durchnittliche Kinderzahl je HH - Pkw/Person

y = -0,9325x + 0,8758R2 = 0,455

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0%

Pkw/Person

Kin

der j

e H

aush

alt

Series1Linear (Series1)


Eine Folge: Realitätsverlust

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..das wirdals normalempfunden

...das gilt als verrückt

..das wäre aberdas adäquateVerhalten

Diese veränderte das Wertesystem der Gesellschaft


Wahrnehmungsfähigkeit gestört


Auch normal

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Diesen Mißbrauch merkt man nicht mehr

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24.08.2009 H. Knoflacher52300 m2 versiegelte Fläche – Energie für Bau+Erhaltung


Stau negativ - vertauschte Vorzeichen; Stau ist das Ergebnis positiver Reizungen


The real experiment

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Verkehrsinfrastruktur, die nicht in die Zukunft passt

Wirkung des Virus Auto auf die Gesellschaft


Fragen zur 2000Watt GesellschaftVerhältnis der Enegieformen im Landverkehr pro Zeiteinheit

1 0 0 1 1 0

14

131

2

33

0,35 0,100

20

40

60

80

100

120

140

Kör

per

Her

stel

lung

Bet

rieb

Kör

per

Her

stel

lung

Bet

rieb

Kör

per

Her

stel

lung

Bet

rieb

Kör

per

Her

stel

lung

Bet

rieb

Fußgeher Radfahrer MIV ÖV

Verh

älnt

is z

um 1

00 W

at F

ußge

her =

1

100 Watt Menschen


Ambitionierte Ziele oder Zwischenetappe?

20


Warum ein 2000 Watt Ziel?

?


Wieviel Energie vom Verkehr im Ausland, in der Industrie und im Gewerbe...?


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Haushaltstyp 24PersonenMittleres Einkommen

Quelle: W. Heinze 1979„Verkehr schafft Verkehr“


Bekannte Symptomorientierte Therapie

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Und die harmlosen Wirkungen


Eher geht ein Kamel durch´s Nadelöhr...


Keine Betrachtung der Systemfehler

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... die Technik wird´s schon machen


EXAMPLES OF AN EVOLUTION PATH (WAY)EXAMPLE OF A DISPOSABLE MATERIAL

WESTERN EUROPEANGERMAN IDEALISM

HOMO SAPIENTINDO-GERMANIC

HOMO ERECTUSHIERARCHY COMMUNITY

PRIMATESCEREBRUM

MAMMALBRAIN STERN

HORDE ANIMALSSPINAL MORROW

THE LOWER ANIMALSSTIMULUS GUIDANCE

PRIMARY CELLMEMBRANS

PROTEINSGRAINS

CHLOR. HYDRO MATERIALSCOVALENT-BINDING

ELEMENTS H, O, CELECTRON SHELLS

STABLE QUANTALANGULAR MOMENTUM

REDUCTIONS-STEPS INPUTS-CAUSES

MATERIAL-CAUSESAND CONCEPT OFENERGY FORMS

CASESREDUCTION TOTHE INPUTS- ANDMATERIAL LAWS

LAYER-BOUNDERY

LAW

ABSTRACTION OFINPUTS- AND MATERIAL-EQUIVALENT

CAPITAL

POWER, LABOUR

APPLICATION, POWER, RESERVE

FAT (FOR ANIMALS)

FORCE (FOR PLANTS)

CHEMICAL BOUNDEDENERGY

FREE AND BOUNDEDENERGY

...zwingt zum Verständnis vom Menschen und seiner Evolution

Energie


Vektor: Entwicklung - Energiegewinn

Informationsniveau - Erreichbarket

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Erreichbarkeit (räumliche Bewegung)

Info

rmat

ions

nive

au (H

irn)

1

2

3

Erreichbarkeit räumlich

Energieniveau

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Energieniveau auf zwei Arten zu halten

Bewegungsenergie - geistige Energie be verschiedenen Potentialen

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Bewegungsenergie

geis

tige

Ener

gie

Faktor 1

10

50

Erreichbarkeit und Informationsniveau bei verschiedenen Energiepotentialen


Ohne Fische passt es in die Zeitreihe

Verhältnis Hirnnerven zu Rest

y = 0,0659e0,012x

R2 = 0,9901

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450Millionen Jahre

Verh

äntn

is H

inne

rven

zu

Res

t

Reptilien

Vöge

Säugetiere

Mensch


Das unbefriedigende Ergebnis der Evolution

Ineffizienz:

Nur ca 8% der Muskelenergie in Bewegungsenergieumsetzbar. Braucht komplexe Steuerenergie im Hirn

Hoher Aufwand zur Erhaltung desGleichgewichtesV ca 2 – 3 km/h; Vmax 36 km/h

Sinnesleistungen für 2 – 4 km/h ausgelegt

Langsam und physisch ineffizient

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Mobilitätsprobleme im Menschen, wohin man schaut

Steuerung für diePhysische Mobilität

Infosystem


Komplexes System der Natur


Asset und Risiko

.....noch íneffizienter1-2% Masse20-30% derEnergie

Ständig nach der Suche nach Energievermeidung und postiven Reizen

Bequemlichkeit

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Interne und durch Technik erschlossene externe Möglichkeiten, das Wunder Auto

4 – 24 kcal/min4 – 20 km/h

<2 kcal/min>100 km/h

Verrechnung im Hirn

Energetische Systemwirkungwird aber nichtwahrgenommen


Einschub aus der Grundvorlesung

Verkehr ist der Transport von ?Personen, Gütern und Nachrichten, ....

Was ist dabei das wichtigste?

Also habe ich Fachleute für den Nachrichtenverkehr auszubilden,die damit verantwortlich umgehen können


Verhalten ist eine abhängige Variable

Daten/Probleme

Verhalten

StrukturenDie Ursache für das Problem sind immer Strukturen daher gibt es nur die Lösung über Strukturänderungen

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Verrechnungsmechanismen (Knoflacher 1975/78)

Weber – Fechner

E = ln I

Energieverbrauch Außenwelt

+_

Da jede Aktivität mit Energieverbrauch verbunden ist ist dieserdie entscheidende Bezugsgröße jeder Empfindung.

In der Rückkopplung gilt aber

I = e + E1978 Knoflacher

Damit hat man aber die evolutionäre Schicht gefunden


unbezähmbarer Hang zur Bequemlichkeit

Physische oder geistige Energie bei verschiedenen Potentialen

0

1

2

3

4

5

6

7

0 2 4 6 8 10 12Physische oder geistige Energie

Um

setz

bare

Ene

rgei

gei

stig

ode

r phy

sisc

h

Verfügbares Gesamtpotential

50

10

3

1

Aufwand


Geistige Mobilität durch externe Leistungen ersetzt

Geistige Energie bei verschiedenen verfügbaren Potentialen

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Physisches Mobilitätsbedürfnis

geis

tiger

M

obili

täts

aufw

and

Verfügbares Gesamtpotential = 1

3

10

50

28


Ergebnis:

Individualoptimierung durch

unmittelbaren Zugriffauf riesige Energiemengen

ohne unmittelbarenegative Rückkopplung


Rechtlich erzwungene Infektion

Home

+ Parking

Working + Parking

Shopping + Parking

Recreation + Parking

Loss ofurban

activities

Acceptance function of cars Acceptance function of public transport

keine Chancefür den ÖV

Parken bei der Wohnungmacht aus MenschenAutofahrer

Der Parkplatz bei den Aktivitäten zerstört den räumlichenund den raum-zeitlichen Maßstab der urbanen Räume!


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Akz

epta

nz[%

]

Fußweg [m]


K a b B S

10 218.4 261.7426 0.4406 0.5133 2.38 136

11 117.8 225.7052 0.6913 0.9448 1.91 47

autofreie Umgebung+70%


Es handelt sich um eine physische, energetisch bedingte Bindung von Mensch und Auto

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Erzwungene Mutation zum Autofahrer: Parkplatz beider Wohnung, etc. vorgeschrieben!!

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Akz

epta

nz[%

]

Fußweg [m]


K a b B S

10 218.4 261.7426 0.4406 0.5133 2.38 136

11 117.8 225.7052 0.6913 0.9448 1.91 47

Parkplatz

Haltestelle




Instinktsichere Umkehr der Rechtsordnung

Die ReichsgaragenordnungPräambel

„Die Förderung der Motorisierung ist das vom Führer undReichskanzler gewiesene Ziel“

„Wer Wohnstätten, Betriebsstätten.... baut,hat für die vorhandenen und zu erwartenden

Kraftfahrzeuge.... Einstellplatz....auf dem Baugrundstück oder in der Nähe

zu schaffen“17. 2.1939 Wirksamkeitsbeginn 1.April 1939...und dabei ist es seit diesem Zeitpunkt geblieben!


Zerstörung des fairen Wettbewerbes zwischen Auto und öffentlichen Verkehr

Anteil der Verkehrsmittel an den motorisiert beförderten Personen in Deutschland 1950-2000

0

20

40

60

80

100

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

Jahr

Ant

eil d

er V

erke

hrsm

ittel

[%]

Öffentlicher Verkehr

Motorisierter Individualverkehr

Quelle: Verkehr in Zahlen 1972 und 2001/2002

65/35

17/83

geänderter Berechnungs-modus

30


Der Verfall des öffentlichen Verkehrs folgt genau dem Gesetz

ÖV Anteil - Einwohner je Kfz

y = 18,994Ln(x) + 3,6131R2 = 0,9942

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30

Einwohner je Kfz

ÖV

- Ant

eil

Series1Log. (Series1)


Wohnung+Garage

Betrieb + Parkplatz

Autobahnen

Diese Verkehrsstruktur führt zur Zersetzung der Siedlungs- und zerstört die lokalen Wirtschaftsstrukturen –führt zur Bildung von Konzernen und Monopolen


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Steigender Vekehrsaufwand

Straßengüterverkehr Deutschland 1960 - 2001

y = 12,355e0,001x

R2 = 0,9188

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

0,0 500,0 1000,0 1500,0 2000,0 2500,0 3000,0 3500,0 4000,0Mio. t

Mrd

. tkm


Halbierung der Effizienz

Effizienz der Wirtschaft

y = -0,1585x + 319,48R2 = 0,9553

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995

DM

/tkm


Therapie im Mobilitätsbereich

Wenn sie wirksam und nachhaltigsein soll muss sie bei den Ursachen

ansetzen.Und diese liegen in den Strukturen

32


1. Bauliche Strukturänderung

Wohnen und ...

Akzeptanzverteilungfür Aktivitäten

Akzeptanzverteilung fürÖffentlichen Verkehr und Auto

Parken

Haltestelle des ÖV

+

+ Arbeit+ Einkauf+ Freizeit etc

Auch eine Aufgabe der Hygiene !

Mindestdosis: Die Entfernung zwischen allen Aktivitäten und dem Parkplatz muß zumindest so groß wie zur Haltestelle des ÖV sein

Sichere, komfortableattraktive Wege

menschliches Maß


...

+

Living and ...

Acceptance ofwalking

Acceptance functionof public transport

Parken

PT stop

+

+ workt+ shopping+ leisure etc

Garage

Änderung der Bauordnungen, Finanzordnung...


2. Nachhaltige Finanzstruktur = Verursacherprinzip

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Abg

abe

[%]

Entfernung zum Parkplatz (m)


K a b B S

10 218.4 261.7426 0.4406 0.5133 2.38 136

11 117.8 225.7052 0.6913 0.9448 1.91 47

Die heutige Ausgleichsabgabe für nicht errichteteParkplätze ist durch ein der Realität entsprechende

„Verkehrserregerabgabe“ zu ersetzen.

Auch eine Aufgabe der Hygiene !

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3. Organisationsstruktur

Parken und Parkraumplanung ist keine individuelleAngelegenheitParkraumplanung und Organisation ist eineAufgabe der Gemeinschaft und der Öffentlichkeit

Die Vorsorge und Planung aller Parkplätze hatdaher durch eine Organisationgenauso wie des ÖV zu erfolgen

.....in Übereinstimmung mit den Zielen des Systemsund dem realen Verhalten der Menschen


Wenn man an den Ursachen ansetzt, kann der Energieaufwand nachhaltig reduziert werden

Äquidistanz bei Quelle und Ziel

100

63

23

15

30

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Heute Garagen in 500mäqui.attr

Garagen in 500mäqua. unattr

Garagen in 1000,Hst in 500 attr

Garagen in 1000,Hst in 500 unattr

Freiheit der Bürger

ExistingSituation


Literatur zum Nachlesen

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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

Weitere Publikationen unter

www.ivv.tuwien.ac.at

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