TU Berlin: Eisenbahnwesen-Seminar am 14. November … · Range-Extender-Fahrzeuge und...

Für Mensch & Umwelt

Möglicher Beitrag des Schienenverkehrs zur Erreichung der Klimaschutzziele –Maßnahmen und Strategien

Martin SchmiedLeiter der Abteilung I 3„Verkehr, Lärm und räumliche Entwicklung“

TU Berlin: Eisenbahnwesen-Seminar am 14. November 2016

2. Klimaschutz

im Verkehr:

Herausforderungen

und Lösungen

1. Kurzüberblick

Abteilung I 3

des UBA

Gliederung

14.11.2016 Möglicher Beitrag des Schienenverkehrs zur Erreichung der Klimaschutzziele 1

Möglicher

Beitrag des

Schienenverkeh

rs

zur Erreichung

der Klima-

schutzziele –

Maßnahmen

und Strategien

4. Schluss-

folgerungen

3. Beitrag des

Schienenverkehrs:

Maßnahmen und

Strategien

Gliederungspunkt 1


Kurz-

überblick

Abteilung I 3

des UBA

Das Umweltbundesamt – Deutschlands zentrale Umweltschutzbehörde seit 1974


Aufgaben

Wiss. Unterstützung und

Beratung der Bundesregierung

Forschung in eigenen Laboren u. Forschungs-auftragsvergabe

Untersuchung von

Umweltwirkungen

Anlauf- und Koordinierungsstelle für internationale

Organisationen

Frühwarnfunktion zu Umweltrisiken

und -schäden

Information der Öffentlichkeit zu allen Fragen des Umweltschutzes

Vollzug zur Umwelt-

gesetzgebung

Abteilung I 3 „Verkehr, Lärm und räumliche Entwicklung“ in der Organisationsstruktur des Umweltbundesamtes


Präsidentin (P)

Maria

Krautzberger

Vizepräsident (VP)

Dr. Thomas

Holzmann

Fachbereich III

Nachhaltige

Produktion und

Produkte,

Abfallwirtschaft

Fachbereich IV

Chemikalien-

sicherheit

Fachbereich E

Deutsche

Emissions-

handelsstelle

(DEHSt)

Zentral-

bereich Z

Haushalt,

Organisation,

Personal-

verwaltung

Fachbereich II

Gesundheitlicher

Umweltschutz,

Schutz der

Ökosysteme

Fachbereich I

Umweltplanung

und Nachhaltig-

keitsstrategien

• rund 1.400 Mitarbeitende

• davon 850 in Dessau-

Roßlau (insgesamt

13 Standorte)


Nachhaltige Stadtmobilität ist Arbeitsschwerpunkt der

Abteilung I 3 „Verkehr, Lärm und räumliche Entwicklung“

Verkehr und

Umwelt

Lärmschutz,

Lärmwirkung

Räumliche

Entwicklung, Umwelt-

prüfungen

I 3.2I 3.1

I 3.3

I 3.4AG Urbaner

Umweltschutz

Nachhaltige

Mobilität

Stadt der

kurzen Wege

Verkehrs-

infrastrukturenLärmschutz

bei ÖV

Kompakte

Stadt

Lärmschutz

bei Kfz

Schutz ruhiger

Gebiete

I 3.5

Verkehrs-

wende

Energiewende

im Verkehr


Aktuelle Studien der Abteilung I 3

zum „Klimaschutz im Verkehr“

Zeithorizont: 2030

Schwerpunkt: Güterverkehr

Zeithorizont: 2050

Schwerpunkt: alle Verkehrsträger

Bild

: sto

ckW

ER

K/ F

oto

lia.c

om

Gliederungspunkt 2


Klimaschutz

im Verkehr:

Heraus-

forderungen

und Lösungen

Nachhaltige Mobilität ist mehr als die Reduktion der Treibhausgasemissionen des Verkehrs


NACHHALTIGEMOBILITÄT

weniger CO2

weniger Feinstaub

weniger NOx

weniger Res-sourcen-

verbrauch

gleiche Mobilität mit

weniger Verkehr

effizient, leistungs-fähig mit geringen Kosten

weniger Flächen-

verbrauch

weniger Lärm

sicher und nutzer-

gerecht für Alle

bezahlbarundfinanzier-bar


*Basis: Projektionsbericht

der Bundesregierung 2015.

(ohne Maßnahmen Aktions-

programm Klimaschutz

2020)

-33%

Lücke zum 40%-Ziel soll durch Aktions-programm Klima-schutz 2020 ge-schlossen werden

Quellen: UBA: Nationales Treibhausgasinventar 2016; BMUB: Projektionsbericht der Bundesregierung 2015.

Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen (ohne LULUCF) in Deutschland 1990-2015 und Ausblick auf 2020

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Weiterentwicklung LKW-Maut

Umstellung der LKW-Maut auf Energieeffizienzklassen

Markteinführung von energieeffizienten Nfz

Stärkung des Schienengüterverkehrs

Stärkung des Verkehrsträgers Wasserstraße

Stärkung regionaler Wirtschaftskreisläufe

Stärkung des öffentlichen Personenverkehrs

Stärkung des Rad-und Fußverkehrs

Förderung des betrieblichen Mobilitätsmanagements

Kraftstoffsparendes Fahren (PKW/ LKW)

Förderung Carsharing

Verstärkter Einsatz elektrischer Antriebe bei Kfz

Klimafreundliche Mobilität in der Bundesverwaltung

Steuerbegünstigung von Erd-und Flüssiggas n. 2018

Minderung in Mio. t CO2-Äquivalente

Minderungspotential

Aktionsprogramm Klimaschutz 2020: Geplante Maßnahmen im Verkehr


Gesamtminderun

g:

7-10 Mio. t CO2-

Äq.

Nicht quantifizierbar



Quelle: BMUB: Aktionsprogramm Klimaschutz 2015; Darstellung des UBA.

Die Beschlüsse der Pariser Klimakonferenz vom Dezember 2015 erfordern treibhausgasneutralen Verkehr im Jahr 2050


Quelle: Umweltbundesamt; Berechnungen INFRAS.

Verkehr (direkte Emissionen, o. internationalen Verkehr)

-80%

-95%

Ziel der Bundes-

regierung:

Minderung der

Treibhausgas-

emissionen

gegenüber

1990 um …

Erfordernis

nach Paris

* UBA-Veröffentlichung „Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050“:

Nicht vermeidbare Emissionen aus Landwirtschaft und Industrie.

Ziel der Bundes-

regierung:

-40% gegen-

über 1990

Klimaschutzplan der Bundesregierung:

Verkehr 2030: -40-42% geg. 1990

60 Mio. t CO2-Äquvalente: nicht vermeidbar*

Entwicklung der direkten Treibhausgasemissionen des Gesamtverkehrs in Deutschland: Referenzszenario* bis 2050


Quelle: IFEU/INFRAS/LBST 2016. * Basis: BVWP / Verkehrsverflechtungsprognose 2030.

Anspruchsvolle Klimaschutzziele werden

ohne weitere Maßnahmen nicht erreicht!

-22%

Anmerkung:

EWF = Emission

Weighting Factor

Entwicklung der Verkehrsleistung des Güterverkehrsin Deutschland: Referenzszenario* bis 2050


Quelle: IFEU/INFRAS/LBST 2016. * Basis: BVWP / Verkehrsverflechtungsprognose 2030.

Anspruchsvolle Klimaschutzziele im Verkehr sind nur mit einer Verkehrswende und einer Energiewende im Verkehr möglich


Alternative

Kraftstoffe +

Antriebe

Minderung Treibhausgas-

emissionen (Basis: 1990)

-95%

Verkehrsvermeidung

+ Verkehrsverlagerung

+ Verbesserung

Effizienz

Verkehrs-

wende

+

Energiewende

im Verkehr

-40%bis

-60%

• Für anspruchsvolle Klimaschutzzieleim Verkehr müssen eine Verkehrswendeund eine Energie-wende Hand-in-Hand gehen

• Eine Energiewende wird aber umso teurer, je mehr Energie der Transportsektor benötigt daher ist Verkehrswende zwingend notwendig

Vier mögliche Wege in die postfossile Zukunft des Verkehrs


Alternativer Antrieb

Brennstoffzellen-fahrzeuge mitregenerativ erzeugtem Wasserstoff

Konventioneller Antrieb(Verbrennungsmotor)

Energie-wende im Verkehr

Flüssige und gasförmige Biokraftstoffe

Flüssige und gasförmige stromgenerierte Kraftstoffe

Elektromobilität (inkl. Plug-in-Hybride, Range-Extender-Fahrzeuge und Oberleitungs-Kfz)

Quelle: Darstellung INFRAS.

Anbau-Biomasse:ökologische Nachteile

Rest-Biomasse:Mengenrestriktionen

Drei

Der Oberleitungs-Lkw hat für den Fernverkehr ökologisch und ökonomisch Vorteile, aber …


Qu

elle

: Ö

ko

-In

stitu

t, IN

FR

AS

, D

VG

W-E

BI 2

01

5.

Straßenfernverkehr (Lkw-Fern/Reisebusse): Volkswirtschaftliche Differenz-

kosten im Vergleich zum Referenzszenario für Zeitraum 2010-2050

Anmerkungen: Referenzszenario = Einsatz von konventionellen Kraftstoffen / positiv = Mehrkosten.

0

50

100

150

200

250

300

350

Energie-bereitstellung

Tankstellen & Ladeinfrastruktur

Fahrzeug-anschaffung

Insgesamt

Dif

fere

nzk

os

ten

in

Mrd

. €

(ge

g.

Re

fere

nz)

E+ (Schwerpunkt Elektromobilität)

Fl+ (Schwerpunkt PtL)

CH4+ (Schwerpunkt PtG-Methan)

H2+ (Schwerpunkt PtG-H2)

… ist gleichzeitig mitUmsetzungshemmnissen verbunden


Qu

elle

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.org

; IN

FR

A/Q

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tis 2

01

4.

Umsetzungshemmnisse:

noch kein tragfähiges Einführungs-

szenario für Deutschland („Henne-Ei-

Problematik“)

zur Sicherung des grenzüberschreitenden

Straßengüterverkehrs muss Oberleitungs-

infrastruktur auch in anderen

europäischen Ländern aufgebaut werden

für Hersteller müssen Lkw auch weltweit

verkaufbar sein Konzept muss auch

außerhalb Europas auf Akzeptanz stoßen

Weitere Prüfung der Optionen für Fernverkehrs-Lkw notwendig

Entwicklung der direkten Treibhausgasemissionen des Gesamtverkehrs in Deutschland: Klimaschutzszenario* bis 2050


* Zielszenario: Erreichung eines treibhausgasneutralen Verkehrs.Quelle: IFEU/INFRAS/LBST 2016.

Anmerkung:

EWF = Emission

Weighting Factor

Gliederungspunkt 3


Beitrag des

Schienenverkehr

s: Maßnahmen

und Strategien


Kernelemente für eine Klimaschutzstrategie im Verkehr und möglicher Beitrag des Schienenverkehrs (1)

Verbessern der Effizienz

Vermeiden

Verlagern

Energie-

wende

Im Verkehr

Energie

-

effizien

z

Bahnen


Verbesserung der Energieeffizienz: Auch im Schienenverkehr bestehen noch Energieeffizienzpotentiale


Potential von Energieeffizienzmaßnahmen im Schienenverkehr zum Klimaschutz in Deutschland

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Güterverkehr - Diesel

Güterverkehr - E-Traktion

Personenfernverkehr - Diesel

Personenfernverkehr - E-Traktion

Personennahverkehr - Diesel

Personennahverkehr - E-Traktion

Millionen Tonnen CO2-Äquivalente

Direkte Emissionen (relevant bei nationaler Klima-berichterstattung für Sektor Verkehr)

Indirekte Emissionen (Energie-bereitstellung)

Treibhausgasemissionen der Eisenbahn im Jahr 2014 in Deutschland:

Quelle: TREMOD (Stand: September 2016).

0

20

40

60

80

100

120

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Ind

ex

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pe

z. E

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en

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rau

ch

20

05

= 1

00

Jahr

Schienenpersonenverkehr

Schienengüterverkehr


Entwicklung der Energieeffizienz des Schienenverkehrs im Klimaschutzszenario bis 2050

Klimaschutzszenario: Entwicklung des spezifischen Endenergieverbrauchs

des Schienenverkehrs (Index: 2005 = 100)

Quelle: IFEU/INFRAS/LBST 2016.

Senkung des spezifischen

Endenergieverbrauchs:

- Personenverkehr: - 0,6 %/a

- Güterverkehr: - 0,9 %/a


Kernelemente für eine Klimaschutzstrategie im Verkehr und möglicher Beitrag des Schienenverkehrs (2)

Verbessern der Effizienz

Vermeiden

Verlagern

Energie-

wende

Im Verkehr

Energie

-

effizien

z

Bahnen

Ver-

lagerung

auf die

Bahn


Entwicklung der Siedlungs- und Verkehrsfläche sowie 30-ha-Ziel für 2020: Ohne Verkehrsverlagerung ist Flächenziel nicht erreichbar

Quelle: Statistisches Bundesamt 2014, Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung 2009

• BVWP dürfte

1,9 ha/Tag

beanspruchen

• BVWP

überschreitet

dieses Budget

um ca. 50 %

Entwicklung der Verkehrsleistung des Personenverkehrs: Klimaschutzszenario im Vergleich zur Referenz* bis 2050


Quelle: IFEU/INFRAS/LBST 2016. * Referenzszenario: Basis BVWP / Verkehrsverflechtungsprognose 2030.

Schiene 2050:

+ 59 % geg. 2005

im Klimaschutz-

szenario

Entwicklung der Verkehrsleistung des Güterverkehrs: Klimaschutzszenario im Vergleich zur Referenz* bis 2050


Quelle: IFEU/INFRAS/LBST 2016. * Referenzszenario: Basis BVWP / Verkehrsverflechtungsprognose 2030.

Schiene 2050:

+ 198 % geg. 2005 im

Klimaschutzszenario


Energieeffizienz ist neben der Verkehrsverlagerung die Schlüssel-maßnahme zur Senkung des Energieverbrauchs des Güterverkehrs

UBA-Klimaschutzszenario: Δ Energieverbrauch 2005-2050 beim nationalen Güterverkehr

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

Zunahme

Verkehrs-leistung

Verkehrs-

vermeidung(Verkehrs-

leistung)

Verkehrs-

verlagerung

Effizienz +

AuslastungLkw

Effizienz +

Auslastungandere VM

Gesamt-

Minderung

Klimaschutz-

szenario

Pro

zen

tuale

Verä

nd

eru

ng

geg

en

üb

er

2005

Klima-

schutz-

szenario

-11%-P.

-22%-P.

-60%-P.

+73%-P.

-6%-P.

-25%

Qu

elle

: U

BA

/IN

FR

AS

/LB

ST

20

16

.

Maßnahmen wirken nur indirekt auf die Reduktion der Umweltauswirkungen des Verkehrs


Quelle: INFRAS.

Kernelemente

Vermeidung

(Verminderung von

Fahrten und Fahrtlängen)

Verlagerung

(auf umweltfreundliche

Verkehrsträger)

Verbesserung

(Steigerung der

Energieeffizienz)

Energiewende

(Alternative Antriebe und

Kraftstoffe)

Maßnahmen

• Marktregulierung und

Marktzugang

• Gebote und Verbote

• Steuern und Gebühren

• Optimierung/Ausbau

der Infrastrukturen

• Integrierte Verkehrs-

und Raumplanung

• Informationspolitik und

Förderinstrumente

Outcome

Verminderung von

- Energieverbrauch

- CO2- und

Treibhaus-

gasemissionen

- Luftschadstoffen

- Lärm

- Flächenverbrauch

Klimafreundliche und nachhaltige Mobilität benötigt ein integriertes, abgestimmtes Maßnahmenbündel


Quelle: INFRAS.

• es muss ein

ausgewogenes

Paket aus Push-

und Pull-Maß-

nahmen sein

• Kostenwahrheit

ist aber ein sehr

zentrales

Element

Ansatzpunkte für Stärkung des Schienenverkehrs im Klimaschutzszenario: Überblick


Quelle: INFRAS/Fraunhofer ISI 2016.

Finanzierungssystem

- Instrument, Abgabe- Einnahmenverwendung- Finanzaufkommen (Niveau)- Förderbeiträge

Regulierungen

- Umweltregelungen - Markt-/Netzzugang- Zulassung- Fahrverbote, Gewichtslimits

Infrastrukturangebot

- Netz Schiene / Straße- Infrastruktur KV- Gleisanschlüsse

Zwei Szenarien:

1. Referenzszenario: Basis BVWP 2030

2. Klimaschutz-szenario 2030

Ansatzpunkte für Stärkung des Schienenverkehrs im Klimaschutzszenario: Finanzierungssystem



Ausbau Nutzerfinanzierung & Sicherung Finanzbedarf:

• Lkw-Maut: Ausweitung und Differenzierung +6 Mrd. € / a

→ alle Straßen; ab 3,5 t; inkl. Umweltkosten

• Teil-Zweckbindung Mauteinnahmen:

→ Förderung KV-Umschlaganlagen, Lärmschutz

• Trassenpreise: moderate Erhöhung & Differenzierung +10%

• LuFV Bahnen: Erweiterung Finanzmittel +1,25 Mrd. € / a

• Bahninfrastrukturfonds

(davon 2,5 Mrd. €/a

schon beschlossen)

(umgesetzt in LuFV II)


Vergleich der Mautsätze 2016 mit den Wegekosten und den Umweltkosten

05

10152025303540

Lieferwagen bis3,5 t

Lkw von 3,5 t bis12 t

Lkw ab 12 t Pkw Bus

Ce

nt/

km

Wegekosten im Jahr 2017 (BMVI 2014)

Bundesautobahnen

Bundesstraßen dieder Lkw-Mautpflichtunterliegen

übrige Bundesstraßen

0

10

20

30

40

Lieferwagenbis 3,5 t(Diesel)

Lieferwagenbis 3,5 t(Benzin)

Lkw ab 3,5 t(Diesel)

Pkw (Diesel) Pkw (Benzin) Reisebus(Diesel, Euro

V)

Ce

nt/

km

Umweltkosten im Jahr 2010 (UBA 2010)

Lebenszyklus

Lärm

Abrieb

Treibhausgase

Schadstoffe (Auspuff)

Ansatzpunkte für Stärkung des Schienenverkehrs im Klimaschutzszenario: Infrastrukturangebot



Starker Ausbau der Schienen- und KV-Infrastruktur:

• Ausbau Schienengüterverkehrsachsen (inkl. 740-m-Netz für

Schienengüterverkehr):

+60-70 % Kapazität

Investitionen: ca. +11 Mrd. €

• Straße: Ausbau analog VVP, Priorität Substanzerhalt

• Starker Ausbau Verlagerungsinfrastruktur KV

Umschlagkapazität mind. +70%

Investitionen: ca. +2 Mrd. €

Gutachten „Finanzierung einer nachhaltigen Güterverkehrs-infrastruktur: Verkehrliche Wirkungen 2030



Klimaschutzszenario 2030: Transportleistung Schiene 25% höher

+39%

+26%

-9%

+79%

+43%+25%

0

100

200

300

400

500

600

700

1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Mrd

. Tkm

Straße

Schiene

Schiff

Referenzszenario (VVP)

Zielszenario

ex-post

Gutachten „Finanzierung einer nachhaltigen Güterverkehrs-infrastruktur“: Ökologische Wirkungen 2030



Trendumkehr bei

Treibhausgasemissionen

und Energieverbrauch

Veränderung 2010 - 2030 Klima vs. Referenz

2030 (in %)Referenz Klimaschutz

Treibhausgase +2% -17% -18%

Stickoxide -75% -78% -10%

Endenergieverbrauch +5% -5% -10%

0

10

20

30

40

50

60

2010 2030 Referenz 2030 Ziel

Straße Schiene Binnenschiff

-17%

2%

-18%

Treibhausgasemissionen (in Mio. t CO2-eq)

2030 Klima

Gutachten „Finanzierung einer nachhaltigen Güterverkehrs-infrastruktur“: Ökonomische Wirkungen 2030



Gesamtwirtschaftliche Wirkung Zielszenario leicht positiv

Veränderung Klima vs. Referenz 2030 (in %)

Beschäftigte Wertschöpfung

Straßengüterverkehr -5% -5%

Schienengüterverkehr +33% +33%

Schieneninfra., Frachtumschlag/Logistik +1% +2%

Hoch- & Tiefbau +1% +1%

Total (alle Branchen) ca. 11.000 Besch. ca. 1,6 Mrd. €

• Nutzerfinanzierung gestärkt, ausländischer Anteil steigt

• Effizienzsteigerung Verkehr

• Verlagerung innerhalb Verkehr

• Langfristige Sicherung Finanzierungsbedarf

Gutachten „Finanzierung einer nachhaltigen Güterverkehrs-infrastruktur“: Gesamtbewertung 2030



Kriterien Referenzszenario Zielszenario

Zielerreichung

Umwelt

Klima (–) +

Energie – (+)

Zielerreichung

Verkehr

Modalsplit – (+)

Verkehrsintensität – –

Ökonomische

Effizienz

Volkswirtschaftl. Gesamtwirkung (+) +

Logistik-, Transportbranche + (+)

Finanzielle Nachhaltigkeit (–) +

Verursacherprinzip o +

Akzeptanz, Realisierbarkeit o (–)

Gliederungspunkt 4


Schluss-

folgerungen

Möglicher Beitrag des Schienenverkehrs zur Erreichung der Klimaschutzziele: Gesamtresümee


1. Um die anspruchsvollen Klimaschutzziele in Deutschland zu

erreichen muss die Mobilität bis 2050 treibhausgasneutral

werden (Dekarbonisierung des Verkehrs) – und dies ist

möglich.

2. Die Lösung: Eine Verkehrswende mit Vermeidung, Verlagerung

und Verbesserung der Effizienz muss Hand-in-Hand gehen mit

einer Energiewende im Verkehr. Allerdings setzt dies bereits

heute Handeln voraus.

3. Der Schienenverkehr ist eine tragende Säule für mehr

Klimaschutz

im Verkehr: Es müssen vor allem mehr Güter und Personen für

den Schienenverkehr gewonnen werden!

4. Nachhaltige Mobilität ist aber mehr als klimafreundlicher

Verkehr – Verlagerung auf die Schiene setzt ambitionierten

Lärmschutz voraus.

UBA-Studie „Strategien zur effektiven Minderung des Schienengüterverkehrslärms“ im Abschluss


Preissteigerungen im Schienengüterverkehr war in den letzten Jahren höher als im Straßengüterverkehr


Quelle: Statistisches Bundesamt: Fachserie 17 Reihe 9.2.

Erzeugerpreisindizes für Schienen- und Straßengüterverkehr

Preisent-

wicklung

läuft Ver-

lagerung

entgegen

Vielen Dank fürs Zuhören!

Martin Schmied

Leiter Abteilung I 3 "Verkehr, Lärm und räumliche Entwicklung"

Umweltbundesamt

Wörlitzer Platz 1

06844 Dessau-Roßlau

[email protected]

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