Hoffnungsträger oder öV-Killer?

Automatisierte Fahrzeuge (AV) werden in den letzten Jahren immer stärker diskutiert. Mit welchen positiven und negativen Auswirkungen ist zu rechnen? Werden «leere Fahrzeuge» in Zukunft unsere Strassen zusätzlich verstopfen? Das vorliegende Forschungsprojekt soll erste Abschätzungen zu einem möglichen Mehrverkehr durch automatisierte Fahrzeuge in der Stadt Zürich und Umland bieten.

Im Bericht werden aktuelle Forschungsergebnisse der weltweiten Forschungsgemeinschaft vorgestellt und zusammengefasst. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf zahlreichen Verhaltensstudien. Diese sollen erörtern, wie Nutzer mit unterschiedlichen Angebotsformen automatisierter Fahrzeuge umgehen würden. Anschliessend stellt eine speziell auf den Schweizer Markt abgestimmte Studie eine im Detailgrad einzigartige Kostenschätzung zu AV-Angeboten vor. Die Ergebnisse quantifizieren einerseits erstmals die grossen Kostenersparnisse automatisierter Mobilitätsangebote gegenüber konventionellen privaten und öffentlichen Verkehrsmitteln und dienen andererseits als eine fundierte Grundlage für Verhaltensexperimente.

In einem Verkehrsmittelwahl-Experiment wurde die Bevölkerung des Kantons Zürich zu ihrem Nutzungsverhalten gegenüber hypothetischen Angebotsformen automatisierter Mobilität befragt. Aus den Antworten entstanden geschätzte statistische Modelle. Diese erlauben Aussagen über die Attraktivität automatisierter Fahrzeuge räumlich verteilt im Stadtgebiet und Umland Zürichs, sowie abhängig von soziodemographischen Faktoren und Reisedistanzen. Somit wurde eine erste Nachfrageschätzung für AV-Angebote möglich. Im letzten Teil der Studie wurden diese Verhaltensmodelle genutzt, um die daraus resultierenden Effekte für das Verkehrssystem abzuschätzen. 

Einfluss der Automatisierung auf den öffentlichen Verkehr

Das Projekt SVI 2016/001 beinhaltet eine Einführung automatisierter Fahrzeuge in die Stadt Zürich und Umgebung. Der Zeithorizont beträgt ca. 20 Jahre. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei im Umgang der Bevölkerung mit neuen Mobilitätsangeboten, die durch die Automatisierung einer solchen Fahrzeugflotte entstehen. Im Projekt werden dabei verschiedene Szenarien untersucht: Einerseits wird der Einfluss der Automatisierung auf den öffentlichen Verkehr (ÖV) betrachtet, andererseits auf den motorisierten Individualverkehr (MIV). Hinzu kommt eine Analyse zukünftiger automatisierter Taxi-Angebote, welche in der Forschungsliteratur und den Medien heute teils als Hoffnungsträger zur Lösung unserer Verkehrsprobleme, teils als «ÖV-Killer» beschrieben werden.

Ein Resultat ist, dass sich die Kostenstrukturen für Privatfahrzeuge auch in Zukunft kaum ändern werden: Den Hauptteil der laufenden Kilometerkosten stellen die Abschreibungen dar. Eine drastische Änderung der Kostenstrukturen ist jedoch im Taxibereich zu erwarten. Während dem die Fahrerlöhne heute rund 88 % der Kosten ausmachen, fallen diese als Hauptkostenpunkt weg, wenn die Fahrzeuge zukünftig fahrerlos operieren. Ein interessantes Ergebnis der Studie ist, dass das Gros der Kosten (rund 29 %) dann auf die Reinigung der Fahrzeuge fällt, abgeleitet von heutigen Erkenntnissen im Bereich der Car-Sharing Flotten.

Konkurrenz Taxi / MIV

Privatfahrzeuge (mit oder ohne Automatisierung) weisen in der Schweiz Vollkosten von rund 0.50 CHF/km auf. Die Studienautoren kommen zum Schluss, dass automatisierte Taxis im städtischen Bereich für rund 0.41 CHF/Passagierkilometer angeboten werden könnten. Heute beträgt dieser Wert noch 2.73 CHF/km. Das Taxi wird also im städtischen Raum, wo kurze Zugangswege und eine hohe Verfügbarkeit angenommen werden können, preislich zu einer klaren Konkurrenz des MIV. Seitens des öffentlichen Verkehrs wären für lokale und regionale Angebote (Busse) Preishalbierungen möglich. Bedingt durch die bestehenden Kostenstrukturen währen hingegen im Fernverkehr (Bahn) kaum Änderungen zu erwarten. Insgesamt kommt man in der Kostenstudie also zum Schluss, dass Mobilität durch den Wegfall von Fahrerlöhnen günstiger angeboten werden kann. Allerdings bleiben die laufenden Kosten für den Privatbesitz konstant. Die Preisänderungen führen zu einer Situation in der der öffentliche Verkehr (inklusive Taxiangeboten) hochgradig kompetitiv zum MIV werden kann.

Es ist also zu erwarten, dass automatisierte Fahrzeuge in verschiedenen Marktsegmenten aus finanzieller Sicht einen erheblichen Vorteil haben werden.

Methodisch ist festzuhalten, dass die vorliegende die Studie die erste weltweit ist, die eine Analyse auf diesem Detailgrad durchführt. Die Ergebnisse zu zukünftigen Kostenstrukturen automatisierter Mobilität sind also nicht nur für den Schweizer Markt bisher einmalig, sondern gehen auch im internationalen Vergleich über den bisherigen Stand der Forschung hinaus.

Schlussfolgerungen

Die Einführung automatisierter Fahrzeuge ist nicht nur ein verkehrsspezifisches Thema. Durch die erhöhte Automatisierung wird praktisch jeder Lebensbereich verändert werden. Speziell die automatisierte Mobilität wird einen grossen Einfluss darauf haben, wie wir in Zukunft reisen, unsere Zeit nutzen, Städte planen und uns im Strassenverkehr zu verhalten haben. Diesbezüglich stellt eine Analyse zu den Effekten des automatisierten Fahrens auf das Strassensystem nur einen kleinen Teil der umfangreich benötigten Analysen dar. Diese werden im Schweizer Kontext im Rahmen eines aktuellen Projektzyklus vom ASTRA lanciert. 

Günstiger, dank Automatisierung

Die Analyse der Kostenstrukturen ergab, dass die Unterschiede der Kosten pro Passagierkilometer zwischen den Verkehrsmitteln durch deren Automatisierung deutlich kleiner werden. So sind das Taxi und gepoolte Taxis derzeit deutlich teurer als Massenverkehrsmittel und private Personenwagen. Sobald alle Verkehrsmittel automatisiert sind, ist jedoch das Taxi marginal günstiger als das Privatfahrzeug. Gleichzeitig ist das automatisierte Taxi nur 18 Rp./Passagierkilometer teurer als ein Stadtbus und 8 Rp./Passagierkilometer billiger als ein Regionalbus. Im Vergleich zu konventionellen Bussen hingegen, ist das automatisierte Taxi in beiden Fällen substantiell günstiger. 

Die Analyse bestätigt, dass automatisierte Taxis für eine deutlich grössere Kundengruppe für den Alltagsgebrauch erschwinglich werden. Zudem stellen die deutlich geringeren Kosten als Regionalbusse deren konventionellen Betrieb in Frage. Die Studienautoren kommen jedoch nicht zum Ergebnis, dass automatisierte Taxis substantiell günstiger sind als Privatfahrzeuge. Dies ist insbesondere dem hohen Anteil an Overhead- und Fahrzeugmanagement-Kosten geschuldet.

Gemäss Umfrage reduziert sich der Besitz an Personenwagen nur dann, wenn selbstfahrende Fahrzeuge privat nicht erworben werden können. Sollten private selbstfahrende Fahrzeuge zur Verfügung stehen, ändert sich die Besitzrate gemäss den Umfrageergebnissen nicht. Des Weiteren konnte kein signifikanter Effekt auf den ÖV-Zeitkarten-Besitz festgestellt werden. Für die Entscheidung des Besitzes an Mobilitätswerkzeugen sind insbesondere die ÖV-Güteklassen entscheidend. Der Preis von Taxi-AVs und gepoolten AVs, welcher in einer Bandbreite von +/-30 % der Ergebnisse des Kostenrechners präsentiert wurde, hatte hingegen keinen Einfluss auf die Wahl der Mobilitätswerkzeuge.

Preisvorteile gegenüber PW

Die Modellierung der Verkehrsmittelwahl hat ergeben, dass vor allem der konventionelle Personenwagen durch automatisierte Alternativen ersetzt würde. Die Auswirkungen auf den Anteil zurückgelegter Wege mittels öffentlichen Verkehrs sind dagegen minimal. Dies ist auch dadurch verursacht, dass der Value of Time Travel Savings (VTTS) für den konventionellen ÖV weiterhin am niedrigsten ist.

Für die meisten der Befragten überwiegen die Preisvorteile gepoolter automatisierter Taxis den geringeren Komfort gegenüber Einzeltaxis. Bezüglich Alter der Befragten ist hervorzuheben, dass ältere Befragte eine zurückhaltendere Meinung gegenüber AVs als junge Befragte haben. Gleichwohl können sie sich eher vorstellen automatisierte Fahrzeuge für ihre gewöhnlichen Wege zu nutzen.

Mit Blick auf die Simulationen konnte festgestellt werden, dass es einen qualitativen Unterschied zwischen der Einführung einer Taxiflotte im Stadtgebiet Zürichs gibt oder der flächendeckenden Verfügbarkeit privater automatisierter Fahrzeuge im weiträumigen Umland. Während die Simulationen zum ersten Fall weitgehend bisherige Studien in dem Sinne bestätigen, dass eine automatisierte Taxiflotte eine gute Ergänzung des bestehenden ÖV-Netzes bilden könnten, zeigen die Studien zu privaten Fahrzeugen, dass dem ÖV eine schwere Zeit bevorsteht, wenn nicht die Einführung automatisierter Fahrzeuge durch entsprechende Regelungen und Restriktionen von administrativer Seite begleitet wird.

Alltagstaugliche Studien

Die Simulationsstudie hat auch gezeigt, dass es wichtig ist, die Forschung zum Thema der automatisierten Fahrzeuge, aber insbesondere auch im Bereich der Simulationstools voranzutreiben. Viele bisherige Studien kommen beispielsweise zum Schluss, dass geteilte Verkehrsangebote ca. 90 % aller Fahrzeuge in Städten vermeiden könnten. Ein Argument, welches gern von den etablierten und aufkommenden Ridesharing Unternehmen wie z.B. Uber in den USA oder MOIA und Allygator in Deutschland genutzt wird. Allerdings liegen diesen Studien oftmals Annahmen unter Idealbedingungen zugrunde, beispielsweise, dass tatsächlich jeder Nutzer bereit wäre den Service zu nutzen, ungeachtet bestimmter Wartezeiten oder der entstehenden Preise. Die vorliegende Studie zeigt jedoch erstmals, dass eine realistische Analyse unter Einbezug der Nutzerpräferenzen mit sinnvollen Preisen und Wartezeiten heute technisch möglich ist (wenn auch mit weitaus grösserem Arbeitsaufwand verbunden). Dementsprechend kommt diese Studie zu einem im Vergleich interessanten Ergebnis:

Auf der einen Seite können die weit verbreiteten Resultate nicht bestätigt werden, nämlich, dass das Gros der Reisen durch automatisierte Taxis ersetzt werden kann, und zweitens, dass entsprechend des geringeren zusätzlichen Verkehrsaufkommens Bedenken zum Zusammenbruch des Verkehrssystems deutlich abgeschwächt werden können.

Die Simulationen zu den Anpassungen der ÖV-Preise haben gezeigt, dass die Entwicklung der automatisierten Fahrzeuge nicht losgelöst vom Einzug der
Automatisierung in den ÖV betrachtet werden kann. Können, wie angenommen, dessen Preise auf die Hälfte reduziert werden, bietet dies einen enormen Marktvorteil für die bestehenden Verkehrsbetriebe, die im Gegensatz zu dem aufkommenden Start-Ups bereits über eine grosse Infrastruktur verfügen, mit Hinblick auf Mobility-as-a-Service bereits weitgehend Strukturen aufgebaut haben und bereits heute eine grosse Nutzergruppe ansprechen.

 

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Veranstaltungshinweise

 

Quelle: ETH / UVEK
Foto: pixabay

 

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