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Hochauflösende Bewertung der CO2-Emissions Bilanz von Straßenabschnitten durch extended Floating Car Data

Ziele/Ideen

Trotz technologischer Fortschritte bei der Effizienz von Verbrennungsmotoren, sind die auf Verkehrstätigkeiten zurückzuführenden globalen CO2 Emissionen zwischen 1970 und 2010 um 250% angestiegen. Dies ist vor allem durch die Zunahme von Autozulassungen und den damit verbundenen erhöhten Verkehrsaufkommen und Verkehrsüberlastungen zu erklären. CO2 ist als das häufigste emittierte Treibhausgas hauptursächlich für den anthropogenen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre und den daraus resultierenden Klimawandel.

Aus diesem Grund sind effiziente verkehrssteuernde Maßnahmen gefordert, um so die Menge des insbesondere durch den Straßenverkehr ausgestoßenen CO2 zu verringern. Hochauflösende Informationen über das räumliche und zeitliche Auftreten verkehrsbedingter Emissionen können die Umsetzung effizienter und zielgerichteter verkehrssteuernder Maßnahmen entscheidend unterstützen.

Um derartige Informationen zu generieren, ist der Einsatz von Emissionsmodellen üblich. Es hat sich jedoch gezeigt, dass solche Modelle häufig in ihrer räumlich-zeitlichen Auflösung eingeschränkt sind, da entsprechende Grundlagendaten fehlen. So ist es kaum möglich, eine zuverlässige Bewertung der Emissionsbilanz einzelner Abschnitte im Verkehrsnetz durchzuführen. Auch die Messungen von Fahrzeugemissionen auf Rollfeldern unter Laborbedingungen lassen nur bedingt Rückschlüsse auf im realen Verkehr erzielte Emissionswerte zu, da die Einflüsse der situativen Begebenheiten eines Straßenabschnittes und des dortigen Verkehrsflusses nicht ausreichend berücksichtigt werden können.

Das Ziel des vorgestellten Forschungsvorhabens ist es daher, diese Limitierungen bei Quantifizierungen von CO2-Emissionen in einem Straßennetz zu überwinden. Durch den intelligenten Einsatz heute schon vorliegender Technologien zur Erfassung von Fahrzeugzuständen sollen so etwa Hotspots der Emissionsbelastung innerhalb eines Straßennetzes exakt identifiziert werden und entsprechende dynamische Verlagerungsstrategien oder infrastrukturelle Anpassungen implementiert werden können.

Kurzbeschreibung

Trotz technologischer Fortschritte sind die auf Verkehrstätigkeiten zurückzuführenden globalen CO2 Emissionen zwischen 1970 und 2010 um 250% angestiegen. Daher sind effiziente verkehrssteuernde Maßnahmen gefordert, welche die Menge der durch den motorisierten Straßenverkehr ausgestoßenen CO2-Emissionen zu verringern. Zu diesem Zweck wurde eine Methodik entwickelt, um hochauflösende Informationen über das räumliche und zeitliche Auftreten verkehrsbedingter Emissionen zu generieren. Zustandsparameter und Positionsdaten eines Fahrzeugs werden während der Fahrt im regulären Straßenverkehr aus dem Fahrzeugdiagnosesystem in kurzen Aufnahmeintervallen ausgelesen und auf ein digitales Straßennetz referenziert. Durch Zeitreihenanalysen von Fahrzeugbewegungs- und Kraftstoffverbrauchsdaten wird eine repräsentative Abbildung der CO2-Emissionen des Gesamtverkehrsaufkommens errechnet. So können Hotspots der Emissionsbelastung eines Straßennetzes exakt identifiziert werden.

Resultate

Die entwickelte Methodik zur xFCD-basierten Quantifierzierung der CO2-Bilanz von Streckenabschnitten wurde aktuell für 2 Untersuchungsgebiete in der Stadt Salzburg, einer innerstädtischen Straße sowie einer mehrspurigen Zufahrtsstraße, angewandt. Dabei konnte der Tagesverlauf von CO2-Emissionen entlang dieser Teststrecken berechnet werden. Eine Quantifzierung von CO2-Emissionen mit einer vergleichbaren Auflösung war bisher nicht möglich. Die entwickelte Methodik zeigt somit das Potential auf, welches sich aus der Nutzung bereits etablierter und weit verbreiteter Datenschnittstellen für neue Entscheidungs-, Handlungs- und Argumentationsgrundlagen für umweltsensitive Verkehrsmaßnahmen ergibt. Die kostengünstige Implementierung und einfache Übertragbarkeit ermöglicht ein weites Anwendungsfeld. So können beispielsweise Verkehrs- oder Logistikunternehmen räumlich-zeitliche Verlagerungen von Fahrten durchführen, um besonders nachhaltige Wege zurückzulegen. Öffentliche Entscheidungsträger erhalten eine neue Datengrundlage um neue Maßnahmen umzusetzen oder laufend hinsichtlich von Umweltwirkungen zu evaluieren. Auch für Wissenschaft und Forschung ergeben sich neue Erkenntnisse und Anwendungsfelder, weshalb auch entsprechende wissenschaftliche Publikationen zu den Projektinhalten erschienen sind. Aktuell wird die entwickelte Methodik beispielweise in einem Forschungsprojekt zur besonders effizienten und nachhaltigen Abwicklung von Baustellen und deren Logistikabläufe eingesetzt und weiterentwickelt.

Einreicher

TraffiCon Traffic Consultants GmbH ba Gernot Pucher Strubergasse 26 5020 Salzburg 43 662 46 11 025 pucher@trafficon.eu

Partner

TraffiCon Traffic Consultants GmbH: Wissenschaftliche Begleitung