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Aktualisierung „Daten- und Rechenmodell: Energieverbrauch ... · 3.1.1 Erläuterungen zur...

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Projektnummer 54329 „Aktualisierung „Daten- und Rechenmodell: Ener- gieverbrauch und Schadstoffemissionen des mo- torisierten Verkehrs in Deutschland 1960-2035“ (TREMOD) für die Emissionsberichterstattung 2016 (Berichtsperiode 1990-2014) Anhang von Wolfram Knörr, Christoph Heidt, Sabine Gores (Öko-Institut), Fabian Bergk Ifeu-Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH Im Auftrag des Umweltbundesamtes 31.01.2016
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Projektnummer 54329

„Aktualisierung „Daten- und Rechenmodell: Ener-gieverbrauch und Schadstoffemissionen des mo-torisierten Verkehrs in Deutschland 1960-2035“ (TREMOD) für die Emissionsberichterstattung 2016 (Berichtsperiode 1990-2014) Anhang

von

Wolfram Knörr, Christoph Heidt, Sabine Gores (Öko-Institut), Fabian Bergk

Ifeu-Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH

Im Auftrag des Umweltbundesamtes

31.01.2016

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Kurzbeschreibung

Das Emissionsberechnungsmodell „TREMOD“ (Transport Emission Model) bildet den motorisierten

Verkehr in Deutschland hinsichtlich seiner Verkehrs- und Fahrleistungen, Energieverbräuche und

den zugehörigen Luftschadstoffemissionen für den Zeitraum 1960 bis 2035 ab. Es wurde vom ifeu-

Institut im Auftrag des Umweltbundesamtes entwickelt und wird seit mehreren Jahren kontinuierlich

fortgeschrieben.

Das aktuelle Vorhaben diente der Aktualisierung und Ergänzung von TREMOD. Für den Bereich

„Straßenverkehr“ wurden die Bestands- und Fahrleistungsdaten bis zum Jahr 2014 fortgeschrieben.

Weiterhin wird das Trendszenario bis 2030 aktualisiert und bis 2035 erweitert. Die Grundlagen zur

Abbildung alternative Antriebsarten in TREMOD sind hier ebenfalls dokumentiert. Weiterhin wurde

die Methodik der Emissionsberechnung für die Verkehrsträger Schiene, Binnenschiff und Luftverkehr

gegenüber dem letzten Anhang von TREMOD überarbeitet. Die Änderungen sind daher ebenfalls in

diesem Bericht beschrieben.

Dieser Bericht bezieht sich auf die TREMOD-Version 5.63.

Abstract

During the past years the ifeu Institute has developed the emission calculation model “TREMOD”

(Transport Emission Estimation Model), under contract with the Federal Environmental Agency

(Umweltbundesamt) which is designed to support the study of different aspects of motor-vehicle

transport in Germany. The aspects to be examined are, in particular, passenger- , tons- and vehicle-

km, energy consumption and related airbone emissions for the period of 1960 to 2035.

The aim of the current project is to update and supplement TREMOD. For road transport the data for

vehicle stock and mileage was updated until 2014. Also the trend scenario until 2030 was updated

and extended until 2035. Also the assumptions for alternative fuels in TREMOD are described. Fur-

thermore updates of the methodology of the emissions calculation for rail, inland navigation and air

transport are documented in this report.

In this report also the recent version TREMOD 5.63 is described.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis .............................................................................................................. 8

Tabellenverzeichnis ................................................................................................................. 10

Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................................ 14

1 Vorwort zur TREMOD Version 5.6 ...................................................................................... 18

2 Energiebilanzen des Verkehrs .......................................................................................... 18

2.1 Vorgehen im Detail ............................................................................................ 19

2.1.1 Dieselverbrauch der Binnenschifffahrt ............................................................ 19

2.1.2 Stromverbrauch............................................................................................. 21

2.1.3 CNG und LPG ................................................................................................. 22

2.2 Energieverbrauch im Inland nach TREMOD und nach Energiebilanz ....................... 22

3 Straßenverkehr ............................................................................................................... 24

3.1 Fahrzeugbestand ............................................................................................... 24

3.1.1 Erläuterungen zur KBA-Statistik und allgemeine Vorgehensweise ..................... 24

3.1.1.1 Zuordnung der Emissionsschlüsselnummern zu Emissionsstufen 26

3.1.1.2 Zugehörigkeit von Emissionsstandards zu Baujahren 27

3.1.1.3 Berücksichtigung alternativer Antriebsarten 27

3.1.2 Pkw .............................................................................................................. 31

3.1.2.1 Umstellung der Pkw-Größenklasseneinteilung nach Hubraum auf

Kaufsgemente 31

3.1.2.2 Zuordnung der Emissionsstufen 36

3.1.3 Lkw, Sattelzüge, Busse und übrige Kfz ............................................................ 42

3.1.3.1 Lkw <=3,5 t 42

3.1.3.2 Lkw >3,5 t und Sattelzüge (SNF) 45

3.1.3.3 Übrige Kraftfahrzeuge 48

3.1.3.4 Kleinkrafträder und Krafträder 48

3.1.4 Fahrzeugbestände im Trendszenario bis 2035 ................................................. 49

3.1.4.1 Pkw 50

3.1.4.2 Leichte und schwere Nutzfahrzeuge 52

3.1.4.3 Übrige Kfz 53

3.2 Fahrleistungen .................................................................................................. 54

3.2.1 Differenzierung der Inlandsfahrleistung .......................................................... 54

3.2.1.1 Straßenkategorien 54

3.2.1.2 Fahrzeugkategorien 55

3.2.2 Ableitung der Inlandsfahrleistungen in TREMOD .............................................. 59

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3.2.2.1 Übersicht zu den Datenquellen 59

3.2.2.2 Fahrleistungen nach Straßenkategorien 62

3.2.2.3 Differenzierung der Fahrleistungen nach Fahrzeugmerkmalen 66

3.2.2.4 Fahrleistungsdifferenzierung nach Verkehrssituationen und

Längsneigung 72

3.2.3 Verkehrsleistungen ....................................................................................... 76

3.3 Emissionsfaktoren und Energieverbrauch ............................................................ 77

3.3.1 Überblick ...................................................................................................... 77

3.3.2 Neue Emissionsfaktoren im HBEFA 3.2 ............................................................ 79

3.3.3 Einfluss Klimaanlagen .................................................................................... 80

3.3.4 Spezifischer Energieverbrauch der Pkw ........................................................... 81

3.3.4.1 Otto- und Diesel-Pkw 81

3.3.4.2 Batterie-elektrische Pkw 82

3.3.4.3 CNG- und LPG-Pkw 83

3.3.4.4 Hybride 83

3.3.5 Weitere Emissionsfaktoren ............................................................................. 85

3.3.5.1 Verschiedene HC-Komponenten 85

3.3.5.2 N2O und NH3 85

3.3.5.3 NO2-Emissionsfaktoren 86

3.3.5.4 BC (Black Carbon) 87

3.3.5.5 Einfluss der Kraftstoffqualitäten bei Otto-Kfz 88

3.3.5.6 Einfluss der Kraftstoffqualitäten bei Diesel-Kfz 90

3.3.6 Emissionsfaktoren für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben ............................. 91

3.3.6.1 Allgemeine Vorgehensweise 91

3.3.6.2 Regulierte Schadstoffe 91

3.3.6.3 Weitere Schadstoffe 92

3.3.6.4 LPG-Fahrzeuge im ZSE von 1990 bis 2000 93

3.4 Basisdaten zum Kaltstart und zur Verdunstung .................................................... 94

3.4.1 Temperaturen ................................................................................................ 94

3.4.2 Standzeitenverteilungen ................................................................................ 95

3.4.3 Fahrtweitenverteilungen ................................................................................ 96

3.4.4 Startzeit ........................................................................................................ 96

3.4.5 Tagestemperaturdifferenzen .......................................................................... 97

4 Schienenverkehr ............................................................................................................. 98

4.1 Abgrenzungen ................................................................................................... 98

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6

4.2 Grundsätzliches Vorgehen ................................................................................. 99

4.2.1 Deutsche Bundesbahn und Deutsche Reichsbahn 1980-1993 ........................... 99

4.2.2 Deutsche Bahn AG 1994-2014 ........................................................................ 99

4.2.3 Sonstige Bahnen ......................................................................................... 100

4.2.3.1 Nichtbundeseigene Eisenbahnen für den öffentlichen Verkehr 100

4.2.3.2 Hafen- und Werkbahnen 101

4.2.3.3 Straßen-, Stadt- und U-Bahnen 101

4.3 Verkehrsleistungen ......................................................................................... 101

4.4 Betriebsleistungen und Auslastungsgrade ........................................................ 103

4.5 Energieverbrauch ............................................................................................ 106

4.6 Emissionsfaktoren ........................................................................................... 110

4.7 Szenarien für den Schienenverkehr 2015-2035 ................................................. 110

4.7.1 Annahmen für die Entwicklung der Auslastungsgrade .................................... 111

4.7.2 Annahmen für die Entwicklung der Betriebsartenanteile ................................. 111

4.7.3 Annahmen für die Entwicklung der spezifischen Energieverbräuche ................ 112

4.7.4 Entwicklung der Emissionsfaktoren für Dieselfahrzeuge ................................. 112

5 Binnenschifffahrt .......................................................................................................... 113

5.1 Übersicht zur Emissionsberechnung in TREMOD-NA ........................................... 113

5.2 Emissionsfaktoren für nicht limitierte Schadstoffe ............................................. 115

5.3 Ergebnisse zur Verkehrsleistung und dem Energieverbrauch .............................. 115

6 Flugverkehr .................................................................................................................. 117

6.1 Vorbemerkungen ............................................................................................. 117

6.2 Anforderungen an die Bilanzierung des Flugverkehrs ......................................... 117

6.3 Ergänzung übriger Flugverkehr ......................................................................... 118

6.4 Verbrauchs- und Emissionsfaktoren .................................................................. 119

6.4.1 Kraftstoffverbrauch und regulierte Schadstoffe .............................................. 119

6.4.2 Weitere Emissionsfaktoren ........................................................................... 121

6.4.2.1 NMVOC- Emissionsfaktor für Flugbenzin 121

6.4.2.2 POP-Emissionen 122

6.4.2.3 BC-Anteile an PM 122

6.5 Abgleich mit Eurocontrol .................................................................................. 122

6.6 Ergebnisse ...................................................................................................... 124

7 Vorketten der Energieträger ........................................................................................... 125

7.1 Vorketten von fossilen flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen ........................... 125

7.2 Vorketten von biogenen Kraftstoffen ................................................................. 125

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7

7.3 Vorketten von Strom ........................................................................................ 127

8 Literaturverzeichnis ...................................................................................................... 128

9 Begriffe und Definitionen ............................................................................................... 134

9.1 Fahrzeuge ....................................................................................................... 134

9.1.1 Fahrzeugkategorien ..................................................................................... 134

9.1.2 Fahrzeugsegmente ...................................................................................... 135

9.1.3 Emissionsstandards (nur Otto- und Diesel) .................................................... 137

9.2 Allgemeines Glossar ........................................................................................ 140

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8

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Vergleich Absatz und Inlandsverbrauch in TREMOD ........................................... 23

Abbildung 2 Anteil des Pkw Bestandes nach Größenklassen mit der

Zuordnung nach Hubraumklassen und Kaufsegmenten zwischen

2006 und 2013 ............................................................................................... 36

Abbildung 3 Überlebenskurven der Pkw nach Segmenten in Deutschland .............................. 50

Abbildung 4 Überlebenskurven für Nutzfahrzeuge nach Größenklassen ................................. 52

Abbildung 5 Überlebenskurven für Busse ............................................................................ 53

Abbildung 6 Überlebenskurven für Krafträder ...................................................................... 54

Abbildung 7 Verkehrssituationen im HBEFA 3.2 und Zuordnung von

Flottenzusammensetzungen ............................................................................ 58

Abbildung 8 Fahrleistung der Pkw und motorisierten Zweiräder nach

Straßenkategorien für die Jahre 1993 und 2002 ................................................ 62

Abbildung 9 Fahrleistungsrelationen der Pkw nach Antrieb und Größenklasse

von 1995-2014 ............................................................................................... 68

Abbildung 10 Fahrleistungsrelationen mittelgroßer Pkw nach Alter ......................................... 69

Abbildung 11 Fahrleistungsrelationen der übrigen Kfz nach Alter ............................................ 71

Abbildung 12 Zuordnung der Verkehrssituationen in der

Fahrleistungsuntersuchung 1993 zu den Verkehrssituationen in

TREMOD ......................................................................................................... 73

Abbildung 13 Differenzierung der Fahrleistungen nach Verkehrssituationen

(Teil 1) ............................................................................................................ 74

Abbildung 14 Differenzierung der Fahrleistungen nach Verkehrssituationen

(Teil 2) ............................................................................................................ 75

Abbildung 15 N2O- und NH3-Emissionen des Straßenverkehrs in Deutschland .......................... 86

Abbildung 16 Änderung der direkten PM-Emissionen bei Kraftfahrzeugen durch

geänderte Kraftstoffqualitäten ......................................................................... 91

Abbildung 17 Mittlere Tagestemperaturverteilungen in Deutschland ....................................... 95

Abbildung 18 Startzeitenverteilungen der Pkw für Deutschland .............................................. 96

Abbildung 19 Mittlere Differenz der maximalen zur minimalen Tagestemperatur

in Deutschland ................................................................................................ 97

Abbildung 20 Berechnungsablauf „Schienenverkehr“ ............................................................ 99

Abbildung 21 Ableitung der Daten DB AG 1994-2014 ........................................................... 100

Abbildung 22 Verkehrsleistungen und Energieverbrauch der öffentlichen

Eisenbahnunternehmen 1995 bis 2014 (ohne DB AG) ...................................... 109

Abbildung 23 Szenarienberechnung Schienenverkehr .......................................................... 111

Abbildung 24 Verbrauch Flugbenzin und Kerosin des Flugverkehrs in

Deutschland (Abgang) 1990-2014 .................................................................. 119

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Abbildung 25 Energieverbrauch und Emissionen des abgehenden gewerblichen

Flugverkehrs auf den ausgewählten Flugplätzen 1990-2013 –

Vergleich der Ergebnisse auf Basis der Verbrauchs- und

Emissionskennzahlen EEA 2009 und EEA 2013 ................................................ 121

Abbildung 26 Splitfaktoren (Anteil des Energieverbrauchs des nationalen

Flugverkehrs am gesamten Flugverkehr) in TREMOD und nach

Eurocontrol ................................................................................................... 123

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Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 Emissionsberichterstattung und Aktivitätsdaten für die

Schifffahrt ...................................................................................................... 20

Tabelle 2 Aufteilung des Dieselabsatzes in nationale/Internationale

Schifffahrt 2012 .............................................................................................. 21

Tabelle 3 Stromverbrauch im Straßenverkehr 2012-2014 ................................................. 22

Tabelle 4 Umstellungen der KBA-Statistik und Umsetzung in TREMOD ............................... 25

Tabelle 5 Emissionsgruppen nach KBA ............................................................................ 26

Tabelle 6 Fahrzeugbestand am 1.1.2014 nach Antriebsart (sortiert nach

Anzahl Pkw) .................................................................................................... 28

Tabelle 7 Jahr der ersten Berücksichtigung neuer Fahrzeugkonzepte in

TREMOD bis 2014 ............................................................................................ 29

Tabelle 8 Aggregation der KBA Antriebsarten der Pkw in TREMOD –

Bezugsjahr 2014 ............................................................................................. 30

Tabelle 9 Zuordnung der Bestände vor 2012 nach KBA-Antriebsart und

Baujahr .......................................................................................................... 31

Tabelle 10 Pkw-Kaufsegmente der EU-Kommission im Vergleich mit der

Einteilung in Deutschland ................................................................................ 32

Tabelle 11 Kaufsegmente nach Vorschlag der EU-Kommission und Beispiele

für Zuordnung nach Größenklassen .................................................................. 33

Tabelle 12 Technische Merkmale und Bestandsanteile der Pkw nach KBA-

Segmenten im Jahr 2013 (sortiert nach Leergewicht) ......................................... 34

Tabelle 13 Übersicht aller Kaufsegmente der KBA-Auswertung für TREMOD,

Stand 2013 ..................................................................................................... 35

Tabelle 14 Emissionsgrenzwerte Pkw ................................................................................ 36

Tabelle 15 Emissionsstufen der Pkw in TREMOD ................................................................ 37

Tabelle 16 KBA-Zuordnung der Emissionsschlüssel zu Emissionsstandards......................... 37

Tabelle 17 Zuordnung von KBA-Gruppen und Baujahren zu Emissionsstufen

in TREMOD – Pkw ............................................................................................ 39

Tabelle 18 Struktur der Pkw-Bestandsdaten in den KBA-Statistiken bis 1999 ...................... 40

Tabelle 19 Geänderte Zuordnung der Emissionsstufen der Pkw in TREMOD .......................... 41

Tabelle 20 Zuordnung der Emissionsschlüssel zu Emissionsstandards für

Lkw u.a. .......................................................................................................... 42

Tabelle 21 Größenklassen der LNF in TREMOD ................................................................... 43

Tabelle 22 Emissionsstufen der LNF in TREMOD ................................................................. 43

Tabelle 23 Geänderte Zuordnung Emissionsstufen der LNF in TREMOD 5.2 .......................... 44

Tabelle 24 Zuordnung von KBA-Gruppen und Baujahren zu Emissionsstufen

in TREMOD – LNF ............................................................................................. 44

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Tabelle 25 Größenklassen der SNF in TREMOD ................................................................... 45

Tabelle 26 Emissionsstufen der SNF in TREMOD ................................................................. 46

Tabelle 27 Zuordnung von KBA-Gruppen und Baujahren zu Emissionsstufen

in TREMOD – SNF und Busse ............................................................................ 46

Tabelle 28 Größenklassen der Busse in TREMOD ............................................................... 47

Tabelle 29 Emissionsstufen der Busse in TREMOD ............................................................. 47

Tabelle 30 Größenklassen (Hubraum) und Emissionsstufe der Krafträder in

TREMOD ......................................................................................................... 48

Tabelle 31 Zuordnung der Emissionsklassen zu Emissionsstandards für mot.

Zweiräder und Krafträder ................................................................................. 49

Tabelle 32 Jährliche Neuzulassungen nach Fahrzeugkategorien (Anzahl in

Tausend) ........................................................................................................ 50

Tabelle 33 Neuzulassungsanteile der Pkw-Antriebsarten im Trendszenario ......................... 51

Tabelle 34 Neuzulassungsanteile der LNF-Antriebsarten im Trendszenario .......................... 53

Tabelle 35 Straßenkategorien und Straßentypen ............................................................... 55

Tabelle 36 Definition und Zuordnung der Fahrzeugkategorien ............................................ 56

Tabelle 37 Beschreibung der Merkmale der Verkehrssituationen im HBEFA

3.2 ................................................................................................................. 57

Tabelle 38 Längsneigungsklassen für TREMOD gemäß HBEFA 3.2 ....................................... 59

Tabelle 39 Differenzierung der Basisdaten in TREMOD ....................................................... 61

Tabelle 40 Aufteilung der Inländer- und Inlandsfahrleistung nach LNF, SNF

und übrigen Kfz für das Jahr 2002 (Angaben in Mrd. km) [IVT,

2004a] ........................................................................................................... 63

Tabelle 41 Aufteilung der Inländer- und Inlandsfahrleistung nach

Fahrzeugkategorien Lkw, LZ und SZ für das Jahr 2002 (Angaben

in Mrd. km) [IVT, 2004a][IVT, 2004b] ................................................................. 64

Tabelle 42 Inlandsfahrleistung (Fahrleistungserhebung) und

Straßenverkehrszählungen der Lkw, LZ und SZ für das Jahr 2002

(Angaben in Mrd. km) ...................................................................................... 64

Tabelle 43 Fahrleistungsanteile der LNF und SNF am Innerortsverkehr ................................ 65

Tabelle 44 Inlandsfahrleistung der LNF, SNF und Busse im Jahr 2002 in

TREMOD ......................................................................................................... 66

Tabelle 45 Fahrleistungsrelationen der Pkw-Segmente nach

Straßenkategorien und mittlere Jahresfahrleistung im Jahr 2014 ........................ 68

Tabelle 46 Fahrleistungsrelationen der SNF-, Bus- und Krafträder-Segmente

nach Straßenkategorien und mittlere Jahresfahrleistung im Jahr

2014 .............................................................................................................. 70

Tabelle 47 Anpassung der Fahrleistungsrelationen für neue

Fahrzeugkonzepte bei Pkw und LNF anhand der vorhandenen

konventionellen Konzepte ............................................................................... 72

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12

Tabelle 48 Kapazität der Fahrzeugsegmente und Auslastung im Jahr 2014 .......................... 77

Tabelle 49 Ausstattung der Neuzulassungen mit Klimaanlagen ........................................... 80

Tabelle 50: Umrechnung Verbrauch nach Hubraumklassen in Verbrauch nach

Segmenten, Bezugsjahr 2002 .......................................................................... 82

Tabelle 51 Stromverbrauch von Elektro- Pkw nach Größenklassen und

Straßenkategorie Zulassungsjahrgang 2010 und 2014 (in

MJ/100 km) .................................................................................................... 83

Tabelle 52 Änderung des Energieverbrauchs von HEV gegenüber dem

Verbrenner-Basiskonzept differenziert nach Straßenkategorie ........................... 84

Tabelle 53 Änderung des Energieverbrauchs von PHEV im CS-Modus

gegenüber dem Verbrenner-Basiskonzept differenziert nach

Straßenkategorie ............................................................................................ 84

Tabelle 54 Anteile verschiedener Kohlenwasserstoffe an Total-HC ...................................... 85

Tabelle 55 Anteile der NO2-Emissionen an den NOx-Emissionen ......................................... 86

Tabelle 56 Black carbon (BC)- Anteile an PM2,5 für Straßenfahrzeuge ................................... 88

Tabelle 57 Änderung des Aromaten- und Schwefelgehalts im Ottokraftstoff

in Deutschland 2000-2005 .............................................................................. 89

Tabelle 58 Korrektur der Emissionsfaktoren auf Grund der veränderten

Kraftstoffqualitäten im Otto-Kraftstoff .............................................................. 90

Tabelle 59 Emissionsfaktoren für N2O und NH3 ................................................................... 92

Tabelle 60 Anteile NO2 an NOX nach Antriebsart und Fahrzeugkategorie ............................. 92

Tabelle 61 Anteile CH4 an HC nach Fahrzeugkategorie und Antriebsart................................ 93

Tabelle 62 Anteile Benzol, Toluol und Xylol an HC für Gasfahrzeuge .................................... 93

Tabelle 63 Schwefelgehalt und SO2-Faktoren für CNG und LPG ............................................ 93

Tabelle 64 Emissionsfaktoren für LPG-Pkw von 1990-2000 für das ZSE, in

kg/TJ .............................................................................................................. 94

Tabelle 65 Aufteilung der Aktivitätsraten für LPG-Pkw von 1990-2000 für das

ZSE ................................................................................................................ 94

Tabelle 66 Mittlere Standzeitenverteilungen für Deutschland ............................................. 95

Tabelle 67 Fahrtweitenverteilungen .................................................................................. 96

Tabelle 68 Differenzierung des Schienenverkehrs in TREMOD ............................................. 98

Tabelle 69 Verkehrsleistungen der DB AG 1994-2014 ...................................................... 102

Tabelle 70 Verkehrsleistungen der NE und SSU 1994-2014 .............................................. 103

Tabelle 71 Auslastungsgrade nach Zuggattungen und Betriebsarten 1994-

2014 ............................................................................................................ 104

Tabelle 72 Ableitung der Betriebsleistung und des Auslastungsgrads im

Güterverkehr der DB in TREMOD ab 1994 bis 2014 .......................................... 105

Tabelle 73 Anteile der Dieseltraktion an der Betriebsleistung je Zuggattung ...................... 106

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13

Tabelle 74 Gegenüberstellung des Dieselkraftstoffverbrauchs im

Schienenverkehr in Deutschland 1994-2014 ................................................... 107

Tabelle 75 Traktionsenergieverbrauch Strom der Bahnen 1994-2014 ............................... 108

Tabelle 76 Spezifischer Energieverbrauch der DB 2014 in TREMOD ................................... 110

Tabelle 77 Emissionsfaktoren direkt in Deutschland 2014 (in g/kg) .................................. 110

Tabelle 78 Anteile der Betriebsarten an der Betriebsleistung bei der DB AG

2010 und im Basisszenario bis 2035 .............................................................. 112

Tabelle 79 Grenzwerte für Schienenfahrzeuge (ISO-F-Zyklus in g/kWh) ............................. 112

Tabelle 80 Annahmen zur Entwicklung der Emissionsfaktoren der

Dieseltraktion bis 2035 (in g/kg) .................................................................... 113

Tabelle 81 Detaillierungsgrad der Ergebnisse Binnenschifffahrt in TREMOD-

NA und TREMOD ............................................................................................ 114

Tabelle 82 Emissionsfaktoren für nicht regulierte Schadstoffe bei

Binnenschiffen - Flottenmittelwert 2010 in g/kg Diesel .................................... 115

Tabelle 83 Dieselkraftstoffverbrauch der Binnenschifffahrt in Deutschland

1980-1993 (in kt) .......................................................................................... 115

Tabelle 84 Dieselkraftstoffverbrauch und Verkehrsleistungen der

Binnenschifffahrt in Deutschland 1994-2014 .................................................. 116

Tabelle 85 Anzahl Flugzeugtypen nach Qualitätsstufe der Zuordnung der

Emissionsfaktoren (EFA) zu den Starts und Flugbewegungen ............................ 120

Tabelle 86 Verkehrsleistungen und Kraftstoffverbrauch des Flugverkehrs in

Deutschland 1990-2014 und Szenario bis 2035 .............................................. 124

Tabelle 87 Betrachtete Herstellungswege von Biokraftstoffen .......................................... 126

Tabelle 88 Emissionsfaktoren der energetischen Vorkette von Ethanol und

Biodiesel inkl. Pflanzenöl in 2011 .................................................................. 127

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

14

Abkürzungsverzeichnis

A<=5 Autobahnen bis zu 5 Fahrstreifen

A>=6 Autobahnen mit 6 Fahrstreifen und mehr

AB Autobahn

ALG Auslastungsgrad

Ang.tkm Angebotene Tonnenkilometer

AO Sonstige Außerortsstraßen

Atkm Angebotene Tonnenkilometer

B Bundesstraßen (Straßentyp) oder Benzin (Energie)

BA Betriebsart

BAFA Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle

BAG Bundesamt für Güterverkehr

bbl Volumeneinheit verwendet für Erdölprodukte (entspricht 159 Liter)

BEFA Basisemissionsfaktor

BEV Battery-electric vehicle

BIP Bruttoinlandsprodukt

BL Betriebsleistung

BLE Bundesanstalt für Landwirtschaft

BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

BMUB Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit

BMVBS Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung

BMVI Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

cc Kubikzentimeter (Hubraum)

CCD Reiseflug oberhalb 3.000 Fuß (Climb Cruise Descent)

CD Charge Depleting : reiner Elektrobetrieb beim PHEV = Verbrauch von extern gelade-

nen Strom

CH4 Methan

CNG Compressed Natural Gas (deutsch: „komprimiertes Erdgas“)

CO Kohlenmonoxid

CO2 Kohlendioxid

CS Charge Sustaining: reiner Verbrennerbetrieb beim PHEV = Verbrauch des mitgeführ-

ten chemischen Energieträgers

D Diesel (Energie)

DB Deutsche Bundesbahn, Deutsche Bahn

DB AG Deutsche Bahn AG

dFL Durchschnittliche Jahresfahrleistung

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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DISI Direct Injection Spark Ignition

DIW Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung

DR Deutsch Reichsbahn

EEA European Environmental Agency (deutsch: „Europäische Umweltagentur“)

EFA Emissionsfaktor

El Öffentlicher Strom

ElBahn Bahnstrom

EMEP European Monitoring and Evaluation Programme

ES Emissionsstufe

ETS EU-Emissionshandel (European Emission Trading System)

EU Europäische Union

F+E Forschung und Entwicklung

FAME Biodiesel (Fatty acid methyl ester, deutsch: „Fettsäuremethylester”)

FL Fahrleistung

FLE Fahrleistungserhebungen [IVT 1992, 1993, 1994a,b, 2004]

FLU Fahrleistungsuntersuchungen [Heusch-Boesefeldt 1994, 1994, 1996]

FS Fahrzeugschicht

FzKat Fahrzeugkategorie

g Gramm (Einheit für Masse)

G Gemeindestraßen

GK Größenklasse

GrÜB grenzüberschreitender Verkehr

GV Güterverkehr

HBEFA Handbuch für Emissionsfaktoren

HC Kohlenwasserstoffe

HDV Dicht Duty Vehicles: Lkw<3,5t, Lastzüge, Sattelzüge und Busse

HEV Hybrid-electric vehicle

HGV Dicht Goods Vehicles: Lkw<3,5t, Lastzüge und Sattelzüge

I Innerortsstraßen

ICE Internal Combustion Engine

ifeu Institut für Energie und Umweltforschung

IO Innerortsstraßen

IPCC International Panel on Climate Change

J Joule (Einheit für Energie)

K Kreisstraßen

KBA Kraftfahrbundesamt

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Kfz Kraftfahrzeuge

KGU Kommunale und Gemischtwirtschaftliche Unternehmen

KKR Kleinkraftrad

KR Kraftrad

KSF Kaltstartfaktor

KWK Kraft-Wärme-Kopplung

l Liter (Einheit für Volumen)

L Landesstraßen (Straßentyp)

LA Leistungsart (Zuggbetrieb, Rangieren bei der Eisenbahn)

Lbus Linienbus

LCV Light Commercial Vehicle, leichtes Nutzfahrzeug <=3,5t

Lkw Lastkraftwagen (allgemein); Lastkraftwagen (>3,5t) in TREMOD

Lkw+ Lkw und zusätzlich Wohnmobile und übrige Kfz >3,5t

LNF Leichte Nutzfahrzeuge bzw. Lkw<=3,5t

LNG Liquified Natural Gas (deutsch: „verflüssigtes Erdgas“)

LTO Lande/Start-Phase und Flug bis 3.000 Fuß (Landing-Take-Off Cycle)

LZ Lastzug, Lkw>3,5t mit Anhänger

MC Motorcycle, Kraftrad

Mio. Millionen

MIV Motorisierter Individualverkehr

MMR Monitoring Mechanism Regulation

Mofa Motorfahrrad

MR Motorrad

Mrd. Milliarden

MWV Mineralölwirtschaftsverband

MZR Motorisierte Zweiräder

NE Nicht bundeseigene Eisenbahnen

NEFZ Neuer Europäischer Fahrzyklus

NH3 Ammoniak

NMHC Nichtmethankohlenwasserstoffe

NMVOC Non methane volatile organic compounds (deutsch: „Nicht-Methan flüchtige organi-

sche Verbindungen)

NOx Stickoxide

NZL Neuzulassung

ÖSPV Öffentlicher Straßenpersonenverkehr

p.a. pro Jahr (pro anno)

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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PF Partikelfilter

PFV Personenfernverkehr

PHEV Plug-in-electric vehicle

PISI Port Injection Spark Ignition

Pkm Personenkilometer (Einheit der Verkehrsleistung im Personenverkehr)

Pkw Personenkraftwagen, in TREMOD: Pkw und Kombi

Pkw+ Pkw und Kombi incl. Wohnmobile und übrige Kfz <=3,5t

Platzkm Platzkilometer

PM10 Partikelmasse von Feinstaub mit einem aerodynamischer Durchmesser von weniger

als 10 Mikrometer

PNV Personennahverkehr

POP Persistent organic pollutant (deutsch: „Langlebige organische Schadstoffe“)

ppm Parts per million (deutsch: „Teile von einer Million“)

PV Personenverkehr

Rbus Reisebus

RED Erneuerbare Energie Richtlinie (Renewable Energy Directive 2009/28/EG)

REEV Range-extender-electric vehicle

SMC Small Motorcycles, Kleinkrafträder

SNF Schwere Nutzfahrzeuge >3,5t (Lkw, Last- und Sattelzüge)

SNF+ Schwere Nutzfahrzeuge >3,5t incl. Wohnmobile und übrige Kfz >3.5t

SO2 Schwefeloxide

SVZ Straßenverkehrszählungen

SZ Sattelzug

TA Tankatmung

THG Treibhausgase

tkm Tonnenkilometer (Einheit der Verkehrsleistung im Güterverkehr)

TREMOD Transport Emission Model

UBA Umweltbundesamt

UeKfzl Übrige Kfz ohne Wohnmobile<=3,5t

UeKfzs Übrige Kfz ohne Wohnmobile >3,5t

UNECE United Nations Economic Commission for Europe

UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change

VDA Verband der Automobilindustrie

VDV Verband deutscher Verkehrsunternehmen

VL Verkehrsleistung

VS Verkehrssituation

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18

Wml Wohnmobile <=3,5t

Wms Wohnmobile >3,5t

WTW Well-to-Wheel (deutsch: „von der Quelle bis zum Rad”)

1 Vorwort zur TREMOD Version 5.6

Die aktuelle TREMOD-Version für die Emissionsberichterstattung ist die Version 5.61 vom

07.09.2015. Diese Version enthält die aktualisierten Zeitreihen bis 2014. Die Statistiken zur Energie-

bilanz wurden aktualisiert und diesbezüglich Erkenntnisse zu den Energiebilanzen der Schifffahrt

aus einem anderen UBA-Vorhaben analysiert.

Außerdem wurden die Szenarien ab 2015 an die Realentwicklung bis 2014 angepasst, wobei die

Eckdaten der Verkehrsprognose 2030 übernommen. Die Annahmen des Trendszenarios wurden ge-

genüber der Version 5.53 überprüft und soweit erforderlich aktualisiert. Weiterhin wurden die Daten

und Ergebnisse auf für den Zeitraum bis 2035 fortschrieben.

Der folgende Bericht enthält weiterhin Dokumentationen zu Aktualisierungen, welche im Rahmen

der Version TREMOD 5.53 erfolgten. Dies betrifft die Berücksichtigung unter anderem folgender

Punkte:

▸ Berücksichtigung weiterer alternativer Antriebskonzepte für Pkw und LNF

▸ Umstellung der Pkw-Größenklassen von Hubraumklassen auf Kaufsegmente

▸ Neuerungen des HBEFA 3.2

▸ Aktualisierung der Emissionsberechnung für die Binnenschifffahrt

▸ Aktualisierung der Emissionsfaktoren für den Flugverkehr

2 Energiebilanzen des Verkehrs

Der jährliche Energieverbrauch ist die wichtigste Randgröße für die Emissionsberechnung des Ver-

kehrs, da dies die einzige Zahl ist, die relativ zuverlässig erfasst wird. Alle anderen Parameter, die

Grundlage der Emissionsberechnung des Verkehrs sind (Fahr- und Verkehrsleistungen, spezifische

Energieverbräuche und Emissionsfaktoren), beruhen auf stichprobenartigen Befragungen, Erhebun-

gen und Messungen, die niemals die Gesamtheit des Systems „Verkehr“ in der vollständigen Zeitrei-

he erfassen.

Der Endenergieverbrauch des Verkehrs besteht derzeit im Wesentlichen aus Mineralölprodukten,

Biokraftstoffen, Flüssig- und Erdgas sowie Strom. Der Kraftstoffabsatz wird zeitnah vom Bundesamt

für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) veröffentlicht. Der Energieverbrauch, differenziert nach

Sektoren und Energieträgern, wird von der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) aufbereitet

und veröffentlicht.

Neben dem Verkehr gibt es weitere Sektoren, die Mineralölprodukte verbrauchen. Diese sind in der

Rubrik Haushalte (Zeile 73) sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistungen, Militär (Zeile 74) erfasst.

Die Kraftstoffe in diesen Sektoren werden im Wesentlichen zum Betrieb von mobilen Maschinen und

Geräten (z.B. Rasenmäher, Sägen, Baumaschinen, Zugmaschinen in der Landwirtschaft) verwendet.

Der größte Einzelposten in dieser Gruppe ist der Dieselkraftstoffverbrauch der Landwirtschaft.

Zum Zeitpunkt der TREMOD-Aktualisierung Anfang August 2015 lagen für die Fortschreibung der

Energiezahlen vor:

▸ Die Absatzzahlen für Otto- und Dieselkraftstoffe, die Biokraftstoffe sowie die Flugkraftstoffe

bis 2014.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

19

▸ Die Absatzzahlen aus der MWV Statistik mit sektoraler Zuordnung des Dieselkraftstoffs bis

2014 (mit Datenrevision ab 2013)

▸ Die Energiebilanz der AG Energiebilanzen 2013 mit leichten Änderungen gegenüber der vor-

läufigen Bilanz 2013

▸ Die vorläufige Energiebilanz der AG Energiebilanzen 2014

Diese vorliegenden Kennzahlen zur Energiebilanz 2013 und 2014 wurden verwendet. Damit ergeben

sich gegenüber TREMOD 5.53 leichte Änderungen für das Jahr 2013. Die größte Änderung war die

Korrektur des Erdgasverbrauchs 2013.

2.1 Vorgehen im Detail

Alle konventionellen Kraftstoffe werden aus AGEB übernommen (AGEB ab 2004: Gesamtwerte ohne

Beimischung von Biokraftstoffen).

Biokraftstoffe (als Gesamtsumme) werden 2000-2006 aus AGEB (Satellitenbilanzen) übernommen.

Für die Werte vor 2000 wurde eine Publikation aus dem Jahr 2020 verwendet (Energiebilanzen 90-

99 (Stand 12/2002)). Ab 2007 werden die BAFA-Werte genommen, da diese, anders als die Satelli-

tenbilanzen, in einzelne Kraftstoffarten unterschieden werden. Die Abweichung der Gesamtsumme

zu den AG Energiebilanzen ist gering und liegt vermutlich an Umrechnungsdifferenzen.

Eine Aufteilung der Biokraftstoffe nach Biodiesel (FAME), Pflanzenöl und Ethanol, erfolgt entspre-

chend den Angaben in [BMU 2009] (bis 2005) und [BAFA] (ab 2006) auf Basis des Energieinhalts der

Kraftstoffe.

Bis 2002 handelt es sich bei Biokraftstoffen fast ausschließlich um Biodiesel. Ab 2003 wird Pflan-

zenöl statistisch ausgewiesen, ab 2004 Ethanol [BMU 2009].

Informationen über den Anteil der Beimischungen zu konventionellen Kraftstoffen liegen ab 2004

vor (Ethanol 43.538 t, Biodiesel 284.385 t, persönliche Information des MWV vom 24.07.2008). Wir

nehmen daher an, dass die Beimischungen vor 2004 vernachlässigbar sind.

Für die Aufteilung der Biokraftstoffe auf die Sektoren gibt es keine zuverlässigen Informationen. Die

AG Energiebilanzen weist ab 2004 Biokraftstoffe beim Schienenverkehr, ab 2005 bei der Binnen-

schifffahrt und bei Gewerbe, Handel, Dienstleistungen aus. Da die AG Energiebilanzen keine Anga-

ben über die Art der Biokraftstoffe enthält, werden diese Angaben nicht direkt übernommen. Statt-

dessen werden für die Aufteilung der Biokraftstoffe auf die Sektoren folgende vereinfachende An-

nahmen getroffen.

▸ Beimischungen zu konventionellen Kraftstoffen werden für alle Sektoren gleich angenom-

men.

▸ Reine Biokraftstoffe (v.a. Biodiesel, Pflanzenöl) werden dem Straßenverkehr – ohne weitere

Unterscheidung nach Fahrzeugkategorien - zugeordnet.

2.1.1 Dieselverbrauch der Binnenschifffahrt

In TREMOD werden Energieverbrauch und Emissionen der Binnengüterschifffahrt innerhalb

Deutschlands abgebildet1, die Seeschifffahrt wird in TREMOD nicht erfasst. Die AG Energiebilanzen

1 Die Personenschifffahrt (Fahrgastschiffe und Sportboote) wird in TREMOD-MM modelliert

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

20

weist den Endenergieverbrauch für Diesel für die „Küsten- und Binnenschifffahrt“2, sowie die „Hoch-

seebunkerungen“ für Diesel, schweres Heizöl und sonstige Mineralölprodukte aus.

In der nationalen Emissionsberichterstattung wurde bisher der Dieselabsatz für die Binnen- und Küs-

tenschifffahrt nach AG-Energiebilanzen voll der Binnenschifffahrt (nach IPCC-Guidelines 1.A.3.d.ii:

Nationaler Seeverkehr) zugeordnet (siehe Tabelle 1). Diese Vorgehensweise weicht von den IPCC

Guidelines ab, welche eine Differenzierung in die nationale (Start und Ziel innerhalb eines Landes)

und internationale Schifffahrt (Start innerhalb, Ziel außerhalb Deutschland) vorsieht.

Tabelle 1 Emissionsberichterstattung und Aktivitätsdaten für die Schifffahrt

Nationaler Inventarbericht

(Stand Submission 2015)

Absatz nach

AG Energiebilanzen

Emissionsberechnung

1.A.3.d.ii Nationaler Seeverkehr EBZ 64: Küsten- und Bin-

nenschifffahrt (in BAFA:

„an die Binnenschifffahrt“)

TREMOD: Binnenschifffahrt (Gü-

terverkehr)

1.A.3.d.i Internationaler Seever-

kehr

1.A.4.c.iii Nationale Fischerei

EBZ 6: Hochseebunkerun-

gen (in BAFA: „Bunker in-

ternationale Schifffahrt“)

Nicht Bestandteil von TREMOD

In der durch das Umweltbundesamt beauftragten Studie „IPCC Guidelines 2006 und Inventarverbes-

serung 2009 – TV01: Quellgruppe Seeverkehr: Entwicklung eines Werkzeuges zur Berechnung der

Emissionen des Seeverkehrs“ [BSH, 2014] erfolgte eine Berechnung des Energieverbrauchs für ein-

zelne Schiffskategorien mit Aufschlüsselung in nationale und internationale Schifffahrt. Hierbei

ergab sich, dass die Einordnung in die „Bunker internationale Schifffahrt“ und die „Binnenschiff-

fahrt“ nach BAFA sich nicht nach Verkehrsarten, sondern die Unterscheidung in IMO-registrierte

bzw. nicht IMO-registrierte Schiffe erfolgt. Eine korrekte Zuordnung müsste daher laut den Autoren

▸ Nicht IMO-registrierte Schiffe mit Verkehren aus Deutschland in das Ausland vom Verbrauch

der „Binnenschifffahrt“ abziehen und dem internationalen Verkehr (1.A.3.d.i) zuordnen

▸ IMO registrierte Schiffe mit Verkehren innerhalb Deutschland vom Posten „Bunker internati-

onale Schifffahrt“ abziehen und dem nationalen Seeverkehr (1.A.3.d.ii) zuordnen

Für den nationalen Seeverkehr wurde von [BSH, 2014] eine Berechnung der Treibstoffverbräuche

über AIS-Daten (Schiffsbewegungen und Schiffsinformationen) durchgeführt, anhand welcher eine

Neuaufteilung der BAFA-Daten gemäß IPCC-Guidelines erfolgte. Eine Gegenüberstellung der Ergeb-

nisse mit den original BAFA-Zahlen sowie dem Inlandsverbrauch der Binnenschifffahrt in TREMOD

zeigt Tabelle 2.

2 derselbe Werte wird nach BAFA-Statistik unter „an die Binnenschifffahrt“, nach MWV unter „Schifffahrt und Fischerei“

publiziert

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

21

Tabelle 2 Aufteilung des Dieselabsatzes in nationale/Internationale Schifffahrt 2012

Abgrenzung Energiebilanz nach

BAFA-Statistik

Energiebilanz aufgeteilt

nach [BSH, 2014]

TREMOD Energieverbrauch

Inlandsprinzip*

1.A.3.d.i: Interna-

tionaler Seever-

kehr

433.361 t

(IMO-registriert:

„Bunker internatio-

nale Schifffahrt)

368.689 t

(alle Schiffe, inklusive Fi-

scherei+Militär)

~365.000 t

(Binnenschifffahrt Im-

port/Export sowie Transit-

verkehr, alle Güterschiffe)

1.A.3.d.ii: Natio-

naler Seeverkehr

229.164 t

(nicht IMO-

registriert: „Bin-

nenschifffahrt“)

293.836 t

(alle Schiffe, inklusive Fi-

scherei+Militär)

~91.000 t

(Binnenschifffahrt innerhalb

Deutschlands, alle Güter-

schiffe)

Total 662.525 t 662.525 t 455.398 t

Anmerkung:* Die TREMOD-Daten bilden den Verbrauch der Binnengüterschifffahrt (ohne Küstenschifffahrt,

Personenschifffahrt, Fischerei u. Militär) auf deutschen Wasserstraßen ab. Eine Schätzung des Anteils natio-

nal/international wird über die Verkehrsleistung nach „Hauptverkehrsbeziehungen“ nach DESTATIS Fachserie

8, Reihe 4 gemacht. Zusätzlich zum Diesel werden 34.302 t Biodiesel für 2012berücksichtigt.

Die Gegenüberstellung zeigt, dass nach dem Inlandsprinzip berechnete Verbrauch der Binnenschiff-

fahrt in TREMOD unter dem Dieselverbrauch nach BAFA insgesamt, aber deutlich über dem angege-

benen Wert für die „Binnenschifffahrt“ liegt. Aus den Erkenntnissen von [BSH, 2014] ergibt sich je-

doch, dass die bisherige Zuordnung der Binnenschifffahr der BAFA über das Merkmal „nicht IMO-

registriert“ sich von der Methodik in TREMOD und auch den IPCC-Guidelines unterscheidet. Für die

nach IPCC erforderliche Ausweisung des nationalen Seeverkehrs liefert die [BSH, 2014] einen Wert,

welcher etwas höher liegt als der BAFA-Wert „Binnenschifffahrt“.

In TREMOD wurde bisher keine Trennung in nationale und internationale Verkehre gemacht, daher

wird hier als erste Näherung ein Anteil des nationalen Verkehrs von ca. 20% am Verbrauch (analog

zu der Verkehrsleistungsanteil der Binnenschifffahrt „innerhalb Deutschlands“ gemäß DESTATIS)

angenommen. Der Verbrauch der nationalen Binnenschifffahrt in TREMOD liegt dann jedoch nur bei

ca. 1/3 des Verbrauches des nationalen Seeverkehrs in [BSH, 2014]. Hierbei konnte noch keine ge-

nauere Analyse über den Einfluss verschiedener Schiffstypen (Fracht-/Personen-, Binnen-

/Küstenschiffe) bzw. das Vorgehen zur Unterteilung in nationale und internationale Verkehre erfol-

gen. Daher bedarf die Klärung der Unterschiede weiterer Recherchen.

2.1.2 Stromverbrauch

Die AG Energiebilanzen hat den Stromverbrauch des Verkehrs ab dem Jahr 2012 um etwa ein Viertel

nach unten korrigiert. Der Verbrauch liegt damit in der Größenordnung, die von TREMOD in der ge-

samten Zeitreihe für den Verkehr berechnet wird.

Seit 2013 gibt die AG Energiebilanzen auch den Stromverbrauch des Straßenverkehrs an. Der ausge-

wiesene Verbrauch für den Straßenverkehr liegt über den mit TREMOD berechneten Werten. Aller-

dings wurden in TREMOD noch nicht alle Fahrzeugkategorien erfasst, die Strom verbrauchen. Diese

Fahrzeuge (Pedelecs, Elektrische Krafträder, PHEV Pkw+LNF,elektrische Lkw Busse) könnten ge-

schätzt etwa 200 TJ Strom im Jahr 2014 verbraucht haben. Sie sollen in der nächsten Version in

TREMOD integriert werden.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

22

Tabelle 3 Stromverbrauch im Straßenverkehr 2012-2014

In TJ 2012 2013 2014

AG Energiebilanzen 360 428

TREMOD 5.63 66 142 215

davon BEV-Pkw 42 108 169

davon BEV LNF 24 34 47

Bisher nicht in TREMOD erfasst

(Schätzung 2014)

200

davon Pedelecs 100

davon Krafträder 5

davon PHEV Pkw+LNF- 25

davon Lkw >3,5 t 40

davon Busse 40

Quelle: AG Energiebilanzen, TREMOD; ifeu-Abschätzungen

2.1.3 CNG und LPG

Die Energiebilanz weist den Verbrauch an CNG und LPG für den Straßenverkehr aus. Der Erdgags-

verbrauch wurde in der Energiebilanz 2013 gegenüber der vorläufigen Bilanz revidiert von 8,9 PJ auf

7,4 PJ. Damit ergibt sich auch eine Änderung in der TREMOD-Version 5.63 gegenüber der Version

5.53.

Nicht berücksichtigt wird derzeit der in den Satellitenbilanzen ausgewiesene Verbrauch von Bio-CNG

im Bereich Straßenverkehr (2014: 1,9 PJ).

2.2 Energieverbrauch im Inland nach TREMOD und nach Energiebilanz

Die Berechnung des Inlandsverbrauchs bis 2014 entspricht beim Straßenverkehr nahezu den Ergeb-

nissen in TREMOD 5.6. Dies gilt auch für den Dieselverbrauch des Schienenverkehrs, nicht jedoch für

den Dieselverbrauch der Binnenschifffahrt, welcher nach dem Inlandsprinzip berechnet deutlich

höher liegt als in der Energiebilanz. Dies dürfte zum Teil auf die unterschiedliche Abgrenzung des

Sektors Binnenschifffahrt zurückzuführen (siehe Erläuterungen in Kapitel 2.1.1)

Die Berechnungen für die LPG-Fahrzeuge treffen die Energiebilanz relativ gut, wogegen bei CNG die

Energiebilanz stark von den berechneten Werten abweicht. Nach 2010 nimmt die Abweichung bei

LPG hingegen zu, die bei CNG durch einen bruchartigen Rückgang in der Energiebilanz ab. Hierbei ist

zu berücksichtigen, dass die Energiebilanzwerte für 2014 noch vorläufig sind.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

23

Abbildung 1 Vergleich Absatz und Inlandsverbrauch in TREMOD

Ottokraftstoffe Straßenverkehr Dieselkraftstoffe Straßenverkehr

Dieselkraftstoffe Schienenverkehr Dieselkraftstoffe Binnenschifffahrt

Erdgas Straßenverkehr Flüssiggas Straßenverkehr

700

800

900

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Verbrauch im Inland

Absatz im Inland

in PJ

800

900

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Verbrauch im Inland

Absatz im Inland

in PJ

0

5

10

15

20

25

30

35

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Verbrauch im Inland

Absatz im Inland

in PJ

0

5

10

15

20

25

30

35

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Verbrauch im Inland

Absatz im Inland

in PJ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Verbrauch im Inland

Absatz im Inland

in PJ

0

5

10

15

20

25

30

1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Verbrauch im Inland

Absatz im Inland

in PJ

Anmerkung: Ottokraftstoffe inkl. Ethanol, Dieselkraftstoffe Straßenverkehr inkl. Biodiesel (rein und Beimi-

schung) und Pflanzenöl; Schienenverkehr und Binnenschifffahrt incl. Beimischung; Absatz im Inland nach AG

Energiebilanzen und BAFA, Verbrauch im Inland nach TREMOD-Berechnung. Quelle: TREMOD 5.63; AG Energie-

bilanzen, MWV, BAFA

Beim Flugverkehr folgt der berechnete Kerosinverbrauch in TREMOD in früheren Jahren weitgehend

dem Absatz nach Energiebilanz. Ab 2008 steigt der mit TREMOD berechnete Verbrauch jedoch auf-

grund der zunehmenden Verkehrsleistungen an, während der Kerosinabsatz zwischen 2008 und

2011 rückläufig ist. Der Grund für diese Diskrepanz konnte kurzfristig nicht geklärt werden. Die ak-

tuellen Ergebnisse zum Verbrauch und Absatz von Kerosin und Flugbenzin sind im Kapitel 6.3 näher

beschrieben.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

24

3 Straßenverkehr

3.1 Fahrzeugbestand

Die Realdaten zum Fahrzeugbestand (und den Neuzulassungen) werden aus statistischen Daten des

zentralen Fahrzeugregisters (ZFZR) des Kraftfahrtbundesamtes abgeleitet. Zur Bestimmung der Flot-

tenzusammensetzung des Straßenverkehrs in TREMOD wird ein repräsentativer Bestand pro Bezugs-

jahr benötigt, gegliedert nach den Merkmalen:

▸ Fahrzeugkategorie (Pkw, LNF, Lkw etc.)

▸ Antriebsart (Otto, Diesel, sonstige)

▸ Größenklasse (unterschiedliche Parameter je Fahrzeugkategorie)

▸ Fahrzeugalter

▸ Emissionsstandard

Als repräsentativ für die Flottenzusammensetzung eines Jahres wird der Bestand zur Jahresmitte an-

genommen.

3.1.1 Erläuterungen zur KBA-Statistik und allgemeine Vorgehensweise

Der Fahrzeugbestand für die Jahre 1950-2000 wurde aufgrund der schriftlichen Statistiken des KBA,

von „Verkehr in Zahlen“ (ViZ), den Statistischen Jahrbüchern der DDR sowie internen Statistiken der

DDR für TREMOD aufbereitet. Ab dem Bezugsjahr 2001 wird die KBA-Datenbank speziell für die Zwe-

cke der TREMOD-Aktualisierung vom KBA im Auftrag der BASt ausgewertet.

In der KBA-Statistik gab es in den letzten Jahren verschiedene Umstellungen der Erfassung und der

Systematik. Daher mussten die KBA-Daten für TREMOD für verschiedene Bezugsjahre unterschied-

lich aufbereitet werden um eine möglichst konsistente Zeitreihe der Fahrzeugbestände für die Emis-

sionsberechnung zu erstellen.

Bis 1999 wurde der jährliche Bestand zum Stichtag 1.7. in der KBA Reihe 2 veröffentlicht. Für den

Bestand zum 1.7.2000 wurden Daten in der KBA Reihe 1 veröffentlicht.

Die Bestandsdaten bis 2000 wurden daher aus diesen Statistiken abgeleitet. Dabei lagen die Daten

für keine Fahrzeugkategorie nach den vier benötigten Merkmalen gleichzeitig differenziert vor, so

dass die Detaildaten z.T. aus den vorliegenden Eckdaten unter Beachtung der notwendigen Erfüllung

aller Randgrößen abgeschätzt werden mussten. Einige relevante Vorgehensweisen sollen hier kurz

aufgezählt werden:

Die Altersverteilung der Pkw für jede Antriebsart und Hubraumklasse musste aus den Altersvertei-

lungen nach Hubraumklassen und den Altersverteilungen nach Antriebsarten (erst ab dem Bezugs-

jahr 1987) abgeschätzt werden.

Die Altersverteilung der Lkw >3,5t nach Größenklassen (zulässiges Gesamtgewicht) wurde aus den

Altersverteilungen nach Nutzlastklassen abgeschätzt.

Eine Differenzierung der Emissionsstufen nach Alter lag für keine Fahrzeugkategorie vor. Diese

musste iterativ aus Einzelinformationen (z.B. Emissionsgrenzwerte, Emissionsstufen der Neuzulas-

sungen) ermittelt und mit den Eckwerten des Bestands nach Emissionsstufen abgeglichen werden.

Ab dem Bezugsjahr 2001 hat sich die Datenlage durch die den TREMOD-Erfordernissen entspre-

chende Datenbankabfrage des KBA entscheidend verbessert. Dadurch konnte auch die Qualität der

Daten für die Vorjahre teilweise verbessert werden, da für die relevanten Altersjahrgänge nun neue

Informationen vorlagen. Eine Datenaktualisierung der Bestände wurde daher z.T. rückwirkend bis

1994 durchgeführt. Die Details sind in den nachfolgenden Unterkapiteln bei den einzelnen Fahr-

zeugkategorien aufgeführt.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

25

Trotz des direkten Zugangs zu möglichst passenden statistischen Daten werden für die Überführung

der KBA-Daten in die TREMOD-Datenbank zahlreiche Annahmen und Zuordnungsvorschriften benö-

tigt, die aufgrund von Umstellungen mehrmals angepasst werden mussten:

Im Jahr 2001 wurden die Bestandsauswertungen der KBA-Reihe 2 vom Stichtag 1.7. auf den Stichtag

1.1. umgestellt. In TREMOD wird daher ab 2001 der repräsentative Bestand des Jahres durch Bildung

des Mittelwertes zwischen den Stichtagen zweier Jahre ermittelt.

Andere wesentliche Änderungen waren seit 2001 Umstellungen aufgrund der Harmonisierung der

Fahrzeugpapiere ab 1.10.2005, der Wegfall der vorübergehend abgemeldeten Fahrzeuge aus der

Bestandsstatistik ab 1.3.2007, sowie eine Erweiterung der erfassten Kraftstoffarten bzw. Energiequel-

len in der TREMOD-Abfrage ab 1.1.2012. Eine Übersicht über die Änderungen und die Umsetzung

der Umstellungen in TREMOD gibt die folgende Tabelle:

Tabelle 4 Umstellungen der KBA-Statistik und Umsetzung in TREMOD

Zeitpunkt Art der Umstellung Umsetzung in TREMOD

01.01.2001 Umstellung der Bestandsstatistik vom

1.7. auf den 1.1.

Bestände werden zwischen zwei Stichta-

gen gemittelt, um einen „mittleren“ Be-

stand je Bezugsjahr abzuleiten

01.10.2005 Harmonisierung der Fahrzeugpapiere:

Wohnmobile, Krankenwagen und Notein-

satzfahrzeuge sowie Bestattungswagen

(Fahrzeuge mit besonderer Zweckbe-

stimmung) werden den Pkw zugeordnet).

Keine Unterscheidung der Krafträder in

2- und 4-Taktmotor möglich.

Neue vierstellige Emissionsschlüssel-

nummern.

D3- und D4-Pkw werden eine Eurostufe

niedriger eingestuft.

LNF der Gruppen II und III werden z.T.

eine Eurostufe niedriger eingestuft

Ab 2006 keine Wohnmobile mehr in

TREMOD (Teil der Pkw); übrige Kfz ent-

sprechend reduziert.

Schätzung aufgrund der Anteile der vori-

gen Jahre (je Segment und Baujahr).

Neu zugeordnet.

Änderungen in der Zuordnung, da Emis-

sionsfaktor bereits den höheren Grenz-

wert berücksichtigt (siehe Beschreibung

im Text)

01.03.2007 Vorübergehend abgemeldete Fahrzeuge

werden nicht mehr im Bestand ausge-

wiesen

Fortschreibung der Daten vom 1.1.2007

auf Jahresmitte . 2007 aufgrund der

Neuzulassungen 2007 und Überlebens-

raten (da Mittelwertbildung zwischen

den Stichtagen nicht möglich).Ab 2008

Übernahme der neuen Bestände

01.01.2012 Auswertung der KBA-Statistik nach den

vierstelligen Kraftstoffartennummern

Ausweisung von alternativen Antriebsar-

ten neben Otto und Diesel (bei Gasfahr-

zeugen/Hybriden rückwirkend ab 2001)

Mit der Verwendung der KBA-Datenbank traten an einigen Stellen weitere Probleme auf, die gelöst

werden mussten. So enthält die Datenbankauswertung Fahrzeuggruppen (Fahrzeugkategorie, An-

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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triebsart, Größenkasse, Alter, Emissionsschlüssel) mit sehr kleinen Stückzahlen (ein Fahrzeug oder

mehr). Dies sind entweder Kombinationen, die sehr selten vorkommen oder statistisch falsch erfasst

sind (z.B. ein Otto-Pkw mit Emissionsstandard Euro 3 und dem Baujahr 1960).

Würden diese Daten unverändert in TREMOD für die Emissionsberechnung übernommen werden,

berechnete das Modell individuell die Emissionen für eine sehr hohe Anzahl von Einzelfahrzeugen

oder Fahrzeuggruppen mit sehr geringer Stückzahl, was sehr viele Ergebnisdaten erzeugen würde,

die im Rahmen eines Gesamtinventarmodells sinnlos sind. Aus diesem Grund wurden solche Einzel-

werte bzw. kleine Kollektive anderen Fahrzeuggruppen zugeordnet. Entscheidend für diese Zuord-

nung war i.d.R. das Zulassungsjahr. So wird der genannte Otto-Pkw mit Emissionsstandard Euro 3

und Baujahr 1960 vor dem Import nach TREMOD automatisch dem für sein Zulassungsjahr typischen

Emissionsstandard (hier: vor ECE) zugeordnet. Für diese Zuordnung mussten eine Vielzahl von Ein-

zelbedingungen erstellt werden, da die Zuordnung von der Fahrzeugkategorie, der Antriebsart, evtl.

der Größenkasse und der eingetragenen Emissionsschlüsselnummer abhängig ist. Die entsprechen-

den Zuordnungen werden bei den einzelnen Fahrzeugkategorien dargestellt.

Mit diesem Zuordnungsverfahren wird der ursprüngliche KBA-Datensatz reduziert auf die für TRE-

MOD relevante Differenzierung in einer hinreichend großen Genauigkeit. Damit ist es allerdings nicht

mehr möglich, eine Emissionsberechnung in der Differenzierung nach den Emissionsschlüsselnum-

mern der KBA-Statistik durchzuführen.

3.1.1.1 Zuordnung der Emissionsschlüsselnummern zu Emissionsstufen

Die aufwändigste Aufgabe liegt auch mit dem Vorliegen der Ergebnisse der KBA-Datenbankabfrage in

der Zuordnung der Emissionsschlüsselnummern zu den gesetzlichen Emissionsstufen bzw. den Fahr-

zeugschichten in TREMOD. Das KBA hat für die wichtigsten Fahrzeugkategorien Vorschläge veröf-

fentlicht, nach denen die Schlüsselnummern den verschiedenen Emissionsstufen zugeordnet werden

können. Eine Darstellung der Vorschläge für die einzelnen Fahrzeugkategorien erfolgt in den folgen-

den Einzelkapiteln.

Für die Zuordnung definiert das KBA drei Emissionsgruppen vor der Stufe Euro 1, die nur beim Pkw

in dieser Differenzierung vorkommen. Bei den übrigen Fahrzeugkategorien gibt es vor Euro 1 nur die

Gruppe „nicht schadstoffarm“. Für die als schadstoffarm klassifizierten Fahrzeuge sind die weiteren

Gruppen nach den jeweiligen Euro-Stufen differenziert. Die folgende Tabelle zeigt die Aufteilung.

Tabelle 5 Emissionsgruppen nach KBA

Gruppen-Nr. Gruppenname Gruppen-Nr. Gruppenname

1 nicht schadstoffarm 6 Euro 3

2 bedingt schadstoffarm 7 Euro 4

3 schadstoffarm Euro 0 8 Euro 5

4 Euro 1 9 Euro 6

5 Euro 2

Das prinzipielle Vorgehen ist nun wie folgt:

Die Schlüsselnummern werden in jeder Fahrzeugkategorie den Emissionsgruppen zugeordnet. Die

Zuordnung orientiert sich an den Vorschlägen des KBA (Pkw siehe Tab. 9 , Lkw siehe Tab. 12).

Den Gruppen werden Emissionsstandards aus TREMOD zugeordnet. Diese können sich weiter unter-

scheiden nach Segmenten (v.a. Antriebsart) und Baujahren (v.a. aus der Gruppe 1). Zum Teil sind

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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weitere Differenzierungen notwendig (z.B. bei Pkw), zum Teil können die Schlüsselnummern nicht

verwendet werden (z.B. bei Krafträdern vor 2005).

3.1.1.2 Zugehörigkeit von Emissionsstandards zu Baujahren

Die KBA-Datenbank enthält in allen Zulassungsjahren einzelne oder mehrere Fahrzeuge, die mit für

das Zulassungsjahr untypischen Schlüsselnummern versehen sind. Würden diese Daten unkorrigiert

nach TREMOD zur Emissionsberechnung übernommen, würde für sehr viele Einzelfahrzeuge oder

kleine Fahrzeuggruppen Emissionen berechnet werden, was die Anzahl der Ergebnisdaten vervielfa-

chen würde. Aus diesem Grund werden für jede Fahrzeugkategorie Intervalle für die Zulassungsjahre

definiert, in denen bestimmte Emissionsstandards nur auftreten können. Fahrzeuge, die solche unty-

pischen Emissionsschlüssel aufweisen, werden einem für das Zulassungsjahr typischen Schlüssel

zugeordnet. Die hier dokumentierten Erweiterungen wurden im Vorgängerprojekt durchgeführt und

dokumentieren den Bearbeitungsstand von TREMOD 5.53 von 2014.

3.1.1.3 Berücksichtigung alternativer Antriebsarten

Seit dem Jahr 2012 werden in der KBA Auswertung für TREMOD neben den konventionellen auch

mehrere alternative Antriebsarten berücksichtigt und in Form von vierstelligen Nummern ausgewie-

sen. Am 1.1.2014 waren in den verschiedenen Fahrzeugkategorien neben konventionellen Benzin-

und Dieselfahrzeugen zahlreiche weitere Antriebskonzepte vertreten, dies allerdings in meist gerin-

gen Stückzahlen. :

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Tabelle 6 Fahrzeugbestand am 1.1.2014 nach Antriebsart (sortiert nach Anzahl Pkw)

Antrieb Pkw Lkw Busse Krafträder Zugma-

schinen

Übrige

Kfz

Benzin 29.946.791 121.798 94 4.036.893 81.407 20.362

Diesel 13.215.190 2.476.539 74.575 4.374 1.998.555 250.804

Benzin/Flüssiggas 499.745 10.547 5 83 53 442

Hybr.Benzin/Elektr. 80.324 7 205 30 5

Erdgas NG 51.652 9.421 1.717 11 35 346

Benzin/komp.Erdgas 27.413 7.190 15 21 8 140

Elektro 12.156 2.931 99 5.596 269 273

Benzin/Ethanol 9.505 10 28 2 2

Hybr.Diesel/Elektr. 3.831 97 243 30 32 11

Andere 1.446 254 4 7.051 734 65

Hybr.B/E ext.aufl. 1.169

Flüssiggas 1.122 99 8 42 73 239

Unbekannt 216 72 4 330 118 23

Hybr.D/E ext.aufl. 188 1 2

Vielstoff 147 183 7 137 385 123

BZ/Wasserstoff 140 3 16 2

n.d. 43 21 2 24 18 4

Wasserstoff/Benzin/E 41 1 28 3

BZ/Benzin 31 1 77 3

Hybr.Erdgas/E 22 26 1 34 7

Wasserstoff/Benzin 18 1 14

Wasserstoff 14 4 1 1

Hybr.Vielstoff/E 13 4 1 2

Hybr.Wasserst./E 13 4 1

Quelle: KBA Verzeichnis zur Systematisierung von Kraftfahrzeugen und ihren Anhängern. Stand: September

2014. SV 1

Die höchsten Bestandszahlen erreichen die Benzin/Flüssiggas (LPG)-Fahrzeuge (über 500.000), ge-

folgt von Fahrzeugen mit Hybrid Benzin/elektrischem Antrieb (HEV, über 80.000), Erdgas (über

63.000), Benzin/Erdgas-Hybrid (knapp 35.000) und Elektro-Kfz (BEV, über 21.000). Diese 2014 in

höheren Stückzahlen vorhandenen Fahrzeugkonzepte werden in der aktuellen TREMOD-

Modellierung bis zum Jahr 2013 bei den entsprechenden Fahrzeugkategorien berücksichtigt. Die

folgende Tabelle gibt einen Überblick über die erstmalige Berücksichtigung der neuen Fahrzeugkon-

zepte in TREMOD.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Tabelle 7 Jahr der ersten Berücksichtigung neuer Fahrzeugkonzepte in TREMOD bis 2014

Antrieb Pkw LNF Busse Krafträder SNF Übrige

Kfz

Benzin alle alle alle alle

Diesel alle alle alle alle alle

Benzin/Flüssiggas ab 2001 ab 2006

Hybr.Benzin/Elektr. ab 2006 ab 2006

Erdgas NG ab 2006 ab 2006 ab 2006

Benzin/komp.Erdgas ab 2006 ab 2006

Elektro ab 2013 ab 2013

Um die Ergebnismenge auf ein relevantes Maß zu begrenzen werden weitere Antriebsarten der KBA

Statistik, die derzeit noch geringe Bestände haben, den konventionellen Antrieben (Otto und Diesel)

zugeordnet (Tabelle 8).

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Tabelle 8 Aggregation der KBA Antriebsarten der Pkw in TREMOD – Bezugsjahr 2014

Antr-Nr. KBA Antriebsart KBA Zuordnung TREMOD

0000 Unbekannt Otto

0001 Benzin Otto

0002 Diesel Diesel

0003 Vielstoff Diesel

0004 Elektro BEV

0005 Flüssiggas LPG

0006 Benzin/Flüssiggas LPG

0007 Benzin/komp.Erdgas CNG/Otto

0008 Hybr.Benzin/E Hybrid/Otto

0009 Erdgas NG CNG

0010 Hybr.Diesel/E Diesel

0011 Wasserstoff Otto

0012 Hybr.Wasserst./E Otto

0013 Wasserstoff/Benzin Otto

0014 Wasserstoff/Benzin/E Otto

0015 BZ/Wasserstoff Otto

0016 BZ/Benzin Otto

0017 BZ/Methanol Otto

0018 BZ/Ethanol Otto

0019 Hybr.Vielstoff/E Diesel

0020 Nicht definiert Otto

0021 Nicht definiert Otto

0022 Hybr.Erdgas/E CNG

0023 Benzin/Ethanol Otto

0024 Hybr.Flüssiggas/E LPG

0025 Hybr.B/E ext.aufl. Otto

0026 Hybr.D/E ext.aufl. Diesel

0027 Hybr.LPG/E ext.aufl. LPG

0028 Hybr.W/E ext.aufl. Otto

0029 Hybr.V/E ext.aufl. Diesel

0030 Hybr.NG/E ext.aufl. Otto

0031 Hybr.Wod.B/Eext.aufl Otto

9999 Sonstige Otto

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Rückwirkende Anpassung der Bestände vor 2012

Vor 2012 umfasste die KBA Auswertung für TREMOD die fünf Antriebsarten „Otto“ (O), „Diesel“ (D);

„Gas“ (G); „Elektro“ (E) und „Sonstige“ (S). Um die relevanten alternativen Antriebsarten auch für

frühere Bezugsjahre zu berücksichtigen, mussten die KBA daher rückwirkend angepasst werden.

Hierfür wurde die Gruppe „Sonstige“ bei Pkw und LNF auf Basis des Bestands von 2012 anhand der

Baujahre aufgeteilt. Die Bestandsanteile ab dem Baujahr 1980 sind in Abb. 3 dargestellt. Nicht sepa-

rat unterschiedene Antriebsarten (=Rest) sind hierbei vor allem unbekannte oder nicht definierte

Antriebsarten, welche vor allem bei älteren Baujahren häufiger vorkommen. Bei neueren Baujahren

kommen vermehrt auch Hybridfahrzeuge (z.B. Diesel- oder Wasserstoff-elektrisch) hinzu, diese wer-

den in TREMOD den Otto-Antrieben zugeordnet. Fahrzeuge mit der Gruppe „Gas“ werden vollständig

der Antriebsart CNG zugeordnet.

Tabelle 9 Zuordnung der Bestände vor 2012 nach KBA-Antriebsart und Baujahr

Fahrzeugkategorie Antriebsart TREMOD Antriebsart KBA

2001-2006

Antriebsart KBA

2006-2011

Pkw

LPG „Sonstige“ Anteil an „Sonstige“

Hybrid Otto - Anteil an „Sonstige“

CNG-Bifuel - Anteil an „Sonstige“

CNG: - „Gas“

LNF LPG - Anteil an „Sonstige“

CNG Bifuel - Anteil an „Sonstige“

CNG - „Gas“

Bus CNG - „Gas“

Quelle: KBA 2012, eigene Annahmen

3.1.2 Pkw

Bei den Pkw liegen die Bestandsdaten gleichzeitig nach Antriebsart, Größenklasse, Zulassungsjahr

und Emissionsschlüsselnummer differenziert mit der KBA-Datenbankauswertung ab dem Jahr 2001

vor.

3.1.2.1 Umstellung der Pkw-Größenklasseneinteilung nach Hubraum auf Kaufsgemente

Seit der Version TREMOD 5.53 erfolgt die Unterscheidung Pkw-Größenklassen nicht mehr nach dem

Merkmal Hubraum, da dieses anders als in der Vergangenheit, kein Kriterium in der aktuellen Ab-

gasgesetzgebung mehr darstellt. Hinzu kommt, dass bei neuen Fahrzeugkonzepten (Hybrid, Plug-in-

Hybrid, Elektrofahrzeug) der Verbrennungsmotor nur einen Teil des Antriebs übernimmt oder gar

nicht mehr vorkommt, so dass das Merkmal „Größenklasse“ nicht mehr über den Hubraum abgebil-

det werden kann.

Ein Merkmal für die Größenklasse wird jedoch weiterhin, vor allem für die Abbildung des Kraftstoff-

verbrauchs, in TREMOD benötigt. Wie bereits in anderen Arbeiten geschehen, bietet sich als Alterna-

tive das Merkmal „Kaufsegmente“ zur Charakterisierung an. Hierdurch können die Pkw-

Größenklassen in TREMOD besser repräsentiert und mit anderen Studien verglichen werden.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Vorgehensweise in anderen Studien

Die Einteilung der Pkw in Größenklassen anhand von Kaufsegmenten wurde bereits in verschiedenen

nationalen und internationalen Forschungsprojekten angewendet. Neben einer Beschreibung von

technischen Parametern, sowie den spezifischen CO2-Emissionen, werden die Segmente unter ande-

rem auch für die Abbildung von Nutzungsprofilen und für Kostenanalysen genutzt. Solche Kriterien

gewinnen insbesondere für Szenarienbetrachtungen mit dem Fokus auf alternative Antriebskonzepte

zunehmend an Bedeutung. Eine Anlehnung der Größenklassen in TREMOD ist aufgrund der Ver-

gleichbarkeit der Ergebnisse und zur Nutzung von Synergien daher wünschenswert.

Im europäischen Raum richtet sich die Einteilung an den von der EU-Kommission vorgeschlagenen

Pkw-Segmenten mit den Kürzeln A (mini cars) bis J (sport utility cars) [European Commission, 1999]3

aus. In Deutschland wird wiederum eine eigene Segmentierung verwendet, welche leicht von den

Segmenten der EU-Kommission abweicht. Nach der Erläuterung des KBA wird „die Bildung der Klas-

sifizierungsmerkmale und die Zuordnung … in enger Abstimmung mit Vertretern der Automobilin-

dustrie vorgenommen“ und erfolgt über „… optische, technische und marktorientierte Merkmale.“

[KBA, 2013].

Prinzipiell lassen sich die Kaufsegmente einander für einen Großteil der Pkw wie in Tabelle 10 darge-

stellt zuordnen. Eine einheitliche Zuordnung ist jedoch nicht vorgeschrieben, daher können einzelne

Modelle in Deutschland anders als in der EU zugeordnet werden (z.B. SEAT Cordoba: in der EU C-

Segment, nach KBA ein Kleinwagen).

Tabelle 10 Pkw-Kaufsegmente der EU-Kommission im Vergleich mit der Einteilung in Deutsch-

land4

Kürzel Segment EU KBA-Segmente DE

A mini cars Mini

B small cars Kleinwagen

C medium cars Kompaktklasse, Utilities

D large cars Mittelklasse

E executive cars Obere Mittelklasse

F luxury cars Oberklasse

S sport coupés Sportwagen (inkl Cabriolet)

M multi purpose cars Vans (Minivans, Großraumvans)

J sport utility cars/offroad vehicles SUVs, Geländewagen

Wie erwähnt wird eine Zusammenfassung der Kaufsegmente in Größenklassen in verschiedenen Stu-

dien bereits durchgeführt. Folgende Arbeiten wurden verglichen:

▸ [Papadimitriou, / Ntziachristos, 2013]: TRACCS (transport data collection supporting the

quantitative analysis of measures relating to transport and climate change). Eine europaweite

Zusammenstellung von Verkehrsdaten im Auftrag der EU-Kommission [McKinsey, 2010]: Die

3 REGULATION (EEC) No 4064/89 MERGER PROCEDURE; COMMISSION OF THE EUROPEAN COMMUNITIES, 1999 4 Zum Vergleich wurde eine Liste mit 142 Pkw-Modellen aus dem TRACCS-Project der Neuzulassungsstatistik des KBA ge-

genübergestellt.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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sogenannte „coaliton study“ mit einer Fakten-Zusammenstellung zu alternativen Antriebs-

konzepten in Zusammenarbeit mit den europäischen Automobilherstellern

▸ [TNO, et al., 2006, 2011]: Untersuchung von Maßnahmen zur CO2- Reduktion bei Pkw

▸ [ISI, 2013; NPE, 2011]: Untersuchung von Markthochlaufszenarien für Elektrofahrzeuge in

Deutschland im Rahmen der Nationale Entwicklungsplattform Elektromobilität (NPE)

Eine Übersicht zur jeweiligen Zuordnung gibt Tabelle 11. Hierbei zeigt eine teilweise sehr unter-

schiedliche Segmentzuordnung:

▸ Das A- und B-Segment wird in allen Studien einheitlich den kleinen Pkw zugeordnet.

▸ Das D-Segment wird sehr unterschiedlich zugeordnet und findet sich sowohl bei den mittle-

ren, den großen Pkw oder wie bei TRACCS in einer eigenen Klasse wieder. Dies könnte auch

auf die irreführende Bezeichnung, im europäischen Raum „large car“ und in Deutschland

„Mittelklasse“, zurückzuführen sein.

▸ Die Segmente F-G werden teilweise gar nicht oder einer Klasse „other“/„sonstige“ zugeord-

net.

Tabelle 11 Kaufsegmente nach Vorschlag der EU-Kommission und Beispiele für Zuordnung

nach Größenklassen

Kürzel TRACCS McKinsey TNO (2006) TNO (2011) NPE (2011) NPE (2013)*

A small Small small Small klein klein

B small Small small Small klein klein

C lower medium Medium medium medium mittel mittel

D upper medium Medium medium Large groß mittel

E executive n.a. large Large n.a. groß

F other n.a. large Large n.a. groß

S other n.a. large Large n.a. sonstige

M other n.a. large Large n.a. mittel/groß

J other Large large Large n.a. mittel/groß

* Anmerkung: In [ISI, 2013] erfolgt die Zuordnung anhand der KBA-Segmente. Nicht aufgeführte Klassen wie

„Utilities“ und „Sonstige“ werden dabei den sonstigen Pkw zugeordnet

Zuordnung der Kaufsegmente des KBA in TREMOD

Aufgrund der uneinheitlichen Segmentzuordnung, ist eine Anlehnung an andere Studien für TRE-

MOD nur bedingt umsetzbar. Weiterhin bestehen für TREMOD eigene Anforderungen für die Zuord-

nung. Einerseits soll diese für alle Pkw anwendbar sein, da in TREMOD der gesamte Bestand erfasst

wird. Andererseits sollen aufgrund der Komplexität und des Datenumfangs maximal drei Größen-

klassen unterschieden werden.

Tabelle 12 zeigt eine Übersicht der neuen Segmentzuordnung in TREMOD, zusätzlich wird für den

Pkw-Bestand im Jahr 2013 jeweils die mittlere Motorleistung, das mittlere Leergewicht und der Anteil

der Fahrzeuge angegeben. Minis und Kleinwagen werden dabei den kleinen Pkw, die „Kompaktklas-

se“ sowie „Mini-Vans“ den mittleren Pkw zugeordnet. Die übrigen Kategorien werden (inklusive der

Mittelklasse) zu den großen Pkw zusammengefasst.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Tabelle 12 Technische Merkmale und Bestandsanteile der Pkw nach KBA-Segmenten im Jahr

2013 (sortiert nach Leergewicht)

Zuordnung KBA-Segment Ø Leergewicht in

kg

Ø Motorleistung

in kW

Anteil Pkw-

Bestand in %

Klein Insgesamt 1.035 54 27%

Mini 928 46 6%

Kleinwagen 1.066 56 21%

Mittel Insgesamt 1.285 79 33%

Kompaktklasse 1.270 78 28%

Mini-Vans 1.367 82 5%

Groß Insgesamt 1.609 111 40%

Sonstige 1.293 96 1%

Mittelklasse 1.464 103 18%

Sportwagen (inkl. Cabriolet) 1.490 167 2%

Großraum-Vans 1.636 96 5%

Obere Mittelklasse 1.671 134 5%

Utilities 1.704 79 4%

Geländewagen (incl. SUV) 1.879 133 3%

Oberklasse 1.934 212 1%

Wohnmobile 2.795 90 1%

Die drei häufigsten Segmente Kompaktklasse (28%), Kleinwagen (21%) und Mittelklasse (18%) sind

somit jeweils einer der drei Größenklasse zugeordnet, den geringsten Anteil am deutschen Pkw-

Bestand haben kleine Pkw.

Die in TREMOD verwendeten Bestandsdaten des KBA verfügen erst ab dem Baujahr 1990 über das

Merkmal Segment. In den letzten Jahren hat sich die Segmentierung mehrfach geändert, so dass der-

zeit in TREMOD insgesamt 15 Segmente zu unterscheiden sind. (Tabelle 13).

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Tabelle 13 Übersicht aller Kaufsegmente der KBA-Auswertung für TREMOD, Stand 2013

Bezeichnung Unterscheidung in der KBA-Auswertung

Mini Seit 1990

Kleinwagen Seit 1990

Untere Mittelklasse bzw. Kompaktklasse Seit 1990

Mittelklasse Seit 1990

Obere Mittelklasse Seit 1990

Oberklasse Seit 1990

Geländewagen Seit 1990

Cabriolet 1990 bis 2006

Van Seit 1990

Mini-Vans Seit 2007

Großraum-Vans Seit 2007

Utilities Seit 2007

Wohnmobile Seit 2006

Sportwagen Seit 2007

Sonstige Seit 1990

Da Pkw mit Baujahr <1990 über keine Segmentzuordnung verfügen, werden diese in TREMOD wei-

terhin über Hubraumklassen (<1,4 l, 1,4–2 l, >2 l) in kleine, mittlere und große Pkw aufgeteilt. Für

frühere Bezugsjahre wird die Segmentzuordnung über die Kaufsegmente somit immer weniger reprä-

sentativ. Eine Zuordnung der KBA-Daten in den Beständen für TREMOD wird daher vereinfachend

erst ab dem Bezugsjahr 2006 umgesetzt, da ab diesem Jahr auch weitere Umstellungen der KBA-

Statistik (neue Emissionsschlüsselnummern) stattfanden.

Das Ergebnis der Zuordnung der Größenklassen nach Kaufsegmenten im Vergleich zur bisherigen

Zuordnung nach Hubraumklassen für die Verteilung der Pkw-Bestände in TREMOD zeigt Abbildung

21. Durch die neue Zuordnung der Größenklassen verschiebt sich vor allem der Anteil der mittleren

Pkw hin zu den großen Pkw. Besonders der Bestand an Diesel-Pkw ist hiervon betroffen.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Abbildung 2 Anteil des Pkw Bestandes nach Größenklassen mit der Zuordnung nach Hubraum-

klassen und Kaufsegmenten zwischen 2006 und 2013

Quelle: KBA

Zusätzlich zu den Pkw-Beständen wurden auch die Fahrleistungs- und Verbrauchsdaten auf die Ein-

teilung nach Kaufsegmenten umgestellt. Die Emissionsfaktoren für Pkw gelten wiederum unabhän-

gig von der Größenklasse. Die neue Segmentzuordnung bewirkt somit eine Verschiebung und keine

Änderung des Gesamtergebnisses für die Fahr- und Verkehrsleistungen, den Energieverbrauch und

die Emissionen der Pkw in TREMOD.

3.1.2.2 Zuordnung der Emissionsstufen

Tabelle 14 Emissionsgrenzwerte Pkw

Regelung Einführung Regelung Einführung

15/00 1971 Euro 1 1992

15/01 1975 Euro 2 1996

15/02 1977 Euro 3 2000

15/03 1979 Euro 4 2005

15/04 1984 Euro 5 2009

Euro 6 2014

Anmerkung: Einführungsdatum für die Typprüfung; Einführung für die Zulassung aller Fahrzeuge i.d.R. ein Jahr

später

Quellen: ifeu 1986a, INFRAS 2010

Die Emissionsstufen in TREMOD richten sich analog zum HBEFA 3.2 überwiegend nach den Grenz-

wertstufen (siehe Tab. 6). Zwischen 1985 und 1992 wurden in Deutschland einige Minderungskon-

zepte eingeführt, die nicht Reaktion auf die EU-Gesetzgebung sondern die Folge von steuerlichen

Fördermaßnahmen der Bundesregierung waren. Dazu gehören verschiedene Reduktionsmaßnahmen

ohne Katalysator, mit ungeregeltem Katalysator sowie die ersten vor Euro 1 eingeführten geregelten

Katalysatoren (siehe Tab. 7). Für diese Konzepte liegen Emissionsfaktoren vor. Das KBA hat die Emis-

sionsschlüsselnummern dieser Fahrzeuge den Gruppen 2 und 3 zugeordnet (siehe Tab. 8). Für Euro 6

Pkw wird zusätzliche wie im HBEFA eine zukünftige Stufe 6c eingeführt, welche eine Ergänzung der

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

Hubraumklassen Kaufsegmentklassen Hubraumklassen Kaufsegmentklassen Hubraumklassen Kaufsegmentklassen

Diesel Otto Sonstige

Groß

Mittel

Klein

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

37

Typprüfung über den NEFZ hinaus durch Messungen im Realbetrieb (sog. „real world emissions, kurz

RDE) vorsieht.

Tabelle 15 Emissionsstufen der Pkw in TREMOD

Benzin

Diesel Benzin und Diesel

<ECE Ukat <1986 Euro 1

ECE-15'00 GKat vor 1987 1986-1988 Euro 2

ECE-15'01/02 GKat 1987-90 Euro 3

ECE-15'03 Euro 4

ECE-15'04 Euro 5

Konv. Sonstige (red.) Euro 6

Euro 6c

Anmerkungen: Bei Diesel-Pkw Euro 2-4 zusätzlich Unterscheidung mit/ohne Partikelfilter

Quelle: HBEFA 3.2

Tabelle 16 KBA-Zuordnung der Emissionsschlüssel zu Emissionsstandards

Gruppe Bezeichnung Ergänzungsschlüssel-

nummer

bis 30.09.2004)

Emissionsklassen

(ab 01.10.2005)

1 Pkw, bedingt schadstoffarm

nicht schadstoffarm (z.B: Benziner

ohne Kat)

Emissionsklasse nicht

bekannt Oldtimer

05, 06, 07, 08, 10, 15

00

88

98

0088, 0098, 0405, 0406,

0407, 0408, 0410, 0415,

0600, 9992

2 schadstoffreduzierte Pkw, die bei

Ozonalarm einem Verkehrsverbot

unterliegen (z.B.: Benziner mit

ungeregeltem Kat, Diesel unter 2

Liter Hubraum bei Erg.-Schl.

Nr.03)

03,04,05,09 0403, 0404, 04054, 0409

3 schadstoffreduzierte Pkw, die bei

Ozonalarm keinem Verkehrsverbot

unterliegen (z.B. G-Kat-Pkw)

103,153,17,19,20,23,24 04103,04153, 0417,

0419, 0420, 0423, 0424

4 sog. Euro-1-Pkw und gleichgestell-

te Pkw

01, 02, 03, 04, 09, 11,

12, 13, 14, 16, 18, 21,

22, 28, 29, 34, 40, 77

0401, 0402, 0403, 0404,

0409, 0411, 0412, 0413,

0414, 0416, 0418, 0421,

0422, 0428, 0429, 0434,

0440, 0477, 0601, 0602,

0610, 0611, 0612, 0630,

0631, 0632, 0640, 0641,

0642, 0643, 0650, 0651,

0652, 0653

5 sog. Euro-2-Pkw 25, 26,, 27, 35, 41,49 , 0425, 0426, 0427, 0435,

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

38

50, 51, 52, 71 0441, 0449, 0450, 0451.

0452, 0471, 0620, 0621,

0622, 0633, 0644, 0654,

0660, 0661

6 sog. Euro 3 30, 31, 36, 37, 42, 44,

45, 46, 47, 48, 67, 68,

69, 70, 72

0430, 0431, 0436, 0437,

0442, 0444, 0445, 0446,

0447, 0448, 0467, 0468,

0469, 0470, 0472, 0634,

0645, 0655, 0670, 0671

7 sog. Euro 4 32, 33, 38, 39, 43, 53,

54, 55, 56, 57, 58, 59,

60,61, 62, 63, 64, 65,

66, 73, 74, 75

0432, 0433, 0438, 0439,

0443, 0453, 0454, 0455,

0456, 0457, 0458, 0459,

0460, 0461, 0462, 0463,

0464, 0465, 0466,0473,

0474, 0475, 0635, 0680,

0681, 0683, 0684, 0690,

0691

8 Euro 5 35A0, 35B0, 35C0, 35D0,

35E0 , 35F0, 35G0, 35H0,

35I0,35J0, 35K0,35L0,

35M0

9 Euro 6 36N0, 36Q0, 36T0, 36W0,

36ZA, 36ZB, 6ZC, 36ZD,

36ZE, 36ZF,

66A0, 66B0, 66C0

Quelle: KBA, Stand 09.03.2004; KBA, Methodische Erläuterungen zu Statistiken über Fahrzeugzulassungen,

Stand Januar 2015 (Zuordnung der D3/D4-Fahrzeuge abweichend von KBA (siehe Tab. 11)

Für die Übernahme der KBA-Daten in TREMOD wurde die KBA-Zuordnung der Schlüsselnummern zu

Emissionsgruppen berücksichtigt. Daneben ist das Baujahr für die Zuordnung ein wichtiges Kriteri-

um. Zusätzlich wurden folgende Festlegungen getroffen:

▸ Otto-Pkw der Gruppe 3: Aufteilung baujahrabhängig auf die Emissionsstufen „GKat vor 87“,

GKat 87-90“.

▸ Diesel-Pkw der Gruppen 1-3: Aufteilung baujahrabhängig (Emissionsstufen“<1986“, „1986-

1988“).

▸ Emissionsschlüsselnummern der Fahrzeuge, die lt. KBA mehreren Gruppen zugehören, wer-

den vereinfacht einer Gruppe zugeordnet. Hierbei handelt es sich um folgende Schlüssel-

nummern (nach der Systematik bis 2004):

▸ Pkw mit Schlüssel-Nr. 05 (Bestandsanteil am 1.1.2003: 0,2%) und 15 (Anteil: 0,5%) werden

der Gruppe 1 (nicht schadstoffarm) zugeordnet.

▸ Otto-Pkw <2l mit Schlüsselnummer 03, 04 und 09 werden den Emissionsstandards, „UKat“

und „Konv. Sonstige“ zugeordnet.

▸ Otto-Pkw >2l mit Schlüsselnummer. 03, 04 und 09 werden baujahrabhängig den Emissions-

standards „GKat vor 87“ und „GKat 87-90“ zugeordnet.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

39

Pkw der Gruppe 2, Otto<2l: hier erfolgt eine Aufteilung auf „U-Kat“ und „Konv. Sonstige“ entspre-

chend der bisherigen Aufteilung im Bezugsjahr 1998 [ifeu, 2002].

Schließlich werden Fahrzeuge mit Emissionsschlüsselnummern und Baujahren, die sehr geringe

Stückzahlen aufweisen bzw. bei denen die Schlüsselnummer im jeweiligen Baujahr unplausibel er-

scheint (z.B. Otto-Pkw Euro 2, Baujahr 1959), anderen Emissionsstufen zugeordnet (siehe Tab. 9).

Tabelle 17 Zuordnung von KBA-Gruppen und Baujahren zu Emissionsstufen in TREMOD – Pkw

KBA-Gruppen 1 2* 3 4 5 6 7 8 9

Zuordnung Otto-Pkw

Vor ECE <1970 <1970 <1970 <1970 <1970 <1970 <1970 <1970 <1970

ECE 15/00 -1971 -1971 -1971 -1971 -1971 -1971 -1971 -1971 -1971

ECE 15/01-02 -1978 -1978 -1978 -1978 -1978 -1978 -1978 -1978 -1978

ECE 15/03 -1984 -1981 -1981 -1984 -1984 -1984 -1984 -1984 -1984

ECE 15/04 -1992

U-Kat -1990*

Sonst.red. -1990*

GKat<87 - -1986* -1986 -1986 -1986 -1986 -1986 -1986 -1986

GKat 87-90 - -1990* -1990 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990

Euro 1 -1996 -1996 -1996 -1996 - -1994 -1994 -1994 -1994

Euro 2 -2000 -2000 -2000 -2000 -2001 -1996 -2001 -2001

Euro 3 -2007 -2007 -2007 -2007 -2007 -2008 -2004 -2004

Euro 4 -2009 -2009 -2009 -2009 -2009 -2009 -2010 -2008

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2008

Zuordnung Diesel-Pkw

Vor 86 <1980 <1980 <1980 <1980 <1980 <1980 <1980 <1980 <1980

86-88 -1988 -1988 -1988 -1985 -1985 -1985 -1985 -1985 -1985

Euro 1 -2002 -2002 -2002 -1996 1993 -1993 -1993 -1993 -1993

Euro 2 -2002 -2002 -1995 -1996 -2000 -2000

Euro 3 -2006 --2006 --2006 -2006 -2006 -2006 - -2004 -2004

Euro 4 -2009 -2009 -2009- -2009 -2009 -2009 -2010 -2008

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2008

Zuordnung LPG-Pkw

Euro 1 <1996 <1996 <1996 <1996 - <1994 <1994 <1994 <1994

Euro 2 -2000 -2000 -2000 -2000 -2001 -1996 -2001 -2001

Euro 3 -2007 -2007 -2007 -2007 -2007 -2008 -2004 -2004

Euro 4 -2009 -2009 -2009 -2009 -2009 -2009 -2010 -2008

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

40

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2008

Zuordnung CNG, CNG-Bifuel und Otto-Hybrid-Pkw

Euro 4 <2009 <2009 <2009 <2009 <2009 <2009 <2010 <2008

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2008

Zuordnung Elektro(BEV)-Pkw

Elektro <2015 <2015 <2015 <2015 <2015 <2015 <2015 <2015 <2015

Die Zellen enthalten jeweils das letzte Jahr des Zeitintervalls; die Zeitintervalle starten jeweils mit dem Folge-

jahr der darüber liegenden Zelle; Lesebeispiele: Ein Otto-Pkw aus der KBA-Gruppe 4 mit Baujahr vor 1970 wird

der Emissionsstufe „Vor ECE“ zugeordnet, ein Diesel-Pkw der KBA-Gruppe 4 mit Baujahr 2003-2006 wird der

Emissionsstufe „EURO 3“ zugeordnet

Die unterlegten Felder markieren die für die jeweilige Emissionsstufe typischen Baujahre

* Gruppe 2: Zuordnung von Otto-Pkw < 2l auf die Emissionsstufen „UKat“ und „Konv.Sonstige“ entsprechend

ihren bisher verwendeten Anteilen [ifeu, 2002]; Zuordnung Otto-Pkw >2l auf die Emissionsstufen „GKat<87“,

„GKat 87-90“

Pkw vor 2001

Die Bestandsaufbereitung der Jahre vor 2001 wurde anhand der offiziellen KBA-Statistiken durchge-

führt. Das Verfahren ist ausführlich in früheren TREMOD-Berichten beschrieben [ifeu, 2002]. Die

wichtigsten Vorgehensweisen sollen hier kurz wiederholt werden.

Da die publizierte Statistik kein vollständiges Bild des Bestandes in den hier erforderlichen Katego-

rien wiedergibt, mussten die Informationen anhand der Eckdaten (Differenzierung lediglich nach

einem oder zwei Kriterien gleichzeitig) unter Berücksichtigung der Randinformationen differenziert

werden. Die folgende Tabelle zeigt den Differenzierungsgrad der KBA-Statistik für einzelne Bezugs-

jahre.

Tabelle 18 Struktur der Pkw-Bestandsdaten in den KBA-Statistiken bis 1999

Jahr Hubraum

vs.Zulassungsjahr

Antriebsart Antrieb

vs.Hubraum

Antrieb

vs.Zulassungsjahr

1980-1983 X X

1984-1986 X X X

1987-1999 X X X X

Quelle: KBA, Reihe 1 und Reihe 2

Im ersten Schritt wurde der Pkw-Bestand der Bezugsjahre vor 2000 nach Antriebsart (Otto, Diesel),

drei Hubraumklassen und nach Alter differenziert. Die Emissionsstandards wurden entsprechend

den Anteilen der Euro-Stufen an den Neuzulassungen den entsprechenden Altersjahrgängen im Be-

stand zugeordnet. Bei den älteren, nicht schadstoffarmen Emissionsstandards erfolgte die Zuordnung

direkt aufgrund der Zulassungsjahre. Hinzu kamen Informationen über Nachrüstungen mit ungere-

gelten bzw. geregelten Katalysatoren, die insbesondere in den Jahren 1986-1994 aufgrund der steu-

erlichen Förderungen stattfanden. Außerdem konnte vor der Einführung der Grenzwertstufe Euro 1

der Anteil der Otto-Pkw mit GKat nicht direkt dem Emissionsschlüssel entnommen werden, so dass

z.T. Schätzungen vorgenommen werden mussten (siehe ifeu 2002a).

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

41

Da das KBA keine Datenbankabfrage für die Bestände vor 2001 durchführen konnte, wurden die bis-

her in TREMOD enthaltenen Bestandsdaten aufgrund der Erkenntnisse aus der KBA-

Datenbankabfrage angepasst. Im Einzelnen wurden folgende Anpassungen vorgenommen:

▸ Ausweitung der Altersverteilungen von 20 auf 30 Jahre für die Bezugsjahre 1994-2000,

▸ Aufteilung des Diesel Segments <2l in die Segmente <1,4l und 1,4-2l für die Bezugsjahre

1994-2000,

▸ Einführung des neu im HBEFA 2.1 enthaltenen Emissionsstandards „vor ECE“ für alle Otto-

Pkw mit Baujahr vor 1970 für die Bezugsjahre 1950-2000.

Änderung der Zuordnung der D3- und D4-Fahrzeuge

Das KBA hat mit der Einführung der neuen Systematik für die Emissionsschlüsselnummern die Zu-

ordnung der sogenannten D3- und D4-Fahrzeuge geändert. Während vorher eine Zuordnung der D3-

Fahrzeuge zur Stufe Euro 3 und der D4 Fahrzeuge zur Stufe Euro 4 empfohlen wurde, sind diese

Fahrzeuge nun jeweils einer Eurostufe tiefer zugeordnet [KBA, 2008], da die Fahrzeuge in der Typzu-

lassung nicht alle Kriterien der Euro 3- bzw. Euro 4-Stufe erfüllen. Zulassungsrechtlich ist das richtig.

Allerdings kann nicht davon ausgegangen werden, dass die D3-Fahrzeuge das Emissionsverhalten

von Euro 2 haben (analog D4 zu Euro 3), zumal es sich überwiegend um Otto-Pkw handelt, bei denen

stets eine gute Einhaltung der Emissionsgrenzwerte in der Feldüberwachung nachgewiesen werden

konnte.

Nach Überprüfung durch das UBA wurden nun folgende Festlegungen getroffen:

▸ D3 Diesel ist Euro 2

▸ D3 Otto ist Euro 3 und D4 Otto und Diesel sind Euro 4

Die Umwidmung von D3-Diesel-Pkw betrifft v.a. Änderungen in den Zulassungsjahren 1997 bis

2002. Die Bestände in TREMOD wurden entsprechend manuell korrigiert. Insgesamt sind ca. 750.000

Fahrzeuge von der Änderung betroffen.

Tabelle 19 Geänderte Zuordnung der Emissionsstufen der Pkw in TREMOD

Em.Klasse Bezeichnung Änderung Zuordnung

0430, 0431, 0436, 0437, 0442 S-ARM D3/D3 l Euro 2 -> Euro 3 (nur Otto)

0432, 0433,0438, 0439, 0443 S-ARM D4/D4 l Euro 3 -> Euro 4

0453-0455 EURO 3/D4 Euro 3 -> Euro 4

0456-0461 98/69/EG I-III; A/D4 l Euro 3 -> Euro 4

Quelle: KBA, UBA-Annahmen

Annahmen zum Anteil der Diesel-Pkw mit Partikelfilter an den Neuzulassungen

Diesel-Pkw bis einschließlich Stufe Euro 4 halten die Grenzwerte in der Regel ohne Partikelfilter ein.

Da neue Diesel-Pkw seit 2005 zunehmend mit Partikelfilter ausgerüstet sind, ist die dadurch erreich-

te Emissionsminderung zusätzlich zu berücksichtigen. In TREMOD werden die folgenden Anteile

angenommen (Quelle: Angaben Pressemitteilung KBA, 2007, ifeu Schätzungen):

▸ 2005: 47%

▸ 2006: 68%

▸ 2007: 83%

▸ 2008: 90%

▸ Ab 2009: 100%

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

42

3.1.3 Lkw, Sattelzüge, Busse und übrige Kfz

Die Lkw werden emissionsseitig unterschieden in leichte und schwere Nutzfahrzeuge mit der Grenze zulässi-

ges Gesamtgewicht <=3,5 t und >3,5t. Die Zuordnung der Emissionsschlüsselnummer zu den Emissionsstan-

dards, wie sie das KBA vorschlägt, ist für alle Lkw, die Sattelzugmaschinen, die Busse und übrigen Kfz gleich

(siehe folgende Tabelle).

Tabelle 20 Zuordnung der Emissionsschlüssel zu Emissionsstandards für Lkw u.a.

Emissionsstufe Em. Schl.-Nr. bis

30.09.2005

Emissionsklasse ab 01.10.2005 KBA-

Gruppe

KBA-

Bezeichnung

Konventionell 00; 01, 02 0, 601, 602 1 -

Euro I / Euro 1 10, 11, 12, 30,

31, 32, 40, 41,

42, 43, 50, 51,

52, 53

0610, 0611, 0612, 0630, 0631,

0632, 0640, 0641, 0642, 0643,

0650, 0651, 0652, 0653

4 S1

Euro II / Euro 2 20, 21, 22, 33,

44, 54, 60, 61,

0620, 0621, 0622, 0633, 0644,

0654, 0660, 0661

5 S2

Euro III / Euro 3 34, 55, 70, 71, 0634, 0645, 0655, 0670, 0671 6 S3

Euro IV / Euro 4 35, 80, 81 90,

91

0635, 0680, 0681 7 S4

EEV Euro V /

Euro 5

83, 84 0683, 0684, 0690, 0691, 35A0,

35D0, 35E0, 35F0, 35H0, 35I0,

35J0, 35L0, 35M0

8 S5

Euro VI /Euro 6 66A0, 66B0, 66C0, 36N0, 36O0,

36P0, 36Q0, 36R0, 36S0, 36T0,

36U0, 36V0, 36W0, 36X0, 36Y0,

36ZA, 36ZB, 36ZC, 36ZD, 36ZE,

36ZF, 66A0, 66A0, 66B0, 66C0

9 S6

Quelle: KBA, Reihe 1, Heft 2 (2005), Tabelle 32; KBA, Fahrzeugzulassungen, Neuzulassungen, Emissionen,

Kraftstoffe, KBA, Methodische Erläuterungen zu Statistiken über Fahrzeugzulassungen, Stand Januar 2015

3.1.3.1 Lkw <=3,5 t

Die Lkw <=3,5 t (LNF) wurden bis 2004 nur nach den Antriebsarten Otto und Diesel unterschieden,

ab dem Jahr 2006 werden auch alternative Antriebe berücksichtigt. Neu im HBEFA 2.1 ist die Auftei-

lung nach Größenklassen, die mit der Abgasgesetzgebung vorgegeben ist. Es werden die so genann-

ten M1-Fahrzeuge (das sind die Pkw-ähnlichen Fahrzeuge und in der Gruppe N1 die Leergewichts-

klassen I, II und III) unterschieden. Die Klassen M1 und N1-I werden zusammengefasst, so dass ins-

gesamt drei Größenklassen unterschieden werden. Diese Unterscheidung nach Leergewichtsklassen

ist nicht in der offiziellen KBA-Statistik enthalten. Sie konnte bei der KBA-Datenbankabfrage berück-

sichtigt werden, so dass für die Bestände ab 2001 die Bestandsdaten in der entsprechenden Differen-

zierung vorliegen.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

43

Tabelle 21 Größenklassen der LNF in TREMOD

Leergewicht (kg) M-N1-I N1-II N1-III

Euro 1 / 2 <1.250 1.250-1.700 >1.700

Ab Euro 3 <1.305 1.305-1.760 >1.760

Quelle: [INFRAS, 2010a]

Die Emissionsstufen richten sich nach dem bisherigen Schema. Danach gibt es für die konventionel-

len Fahrzeuge Otto und Diesel jeweils zwei baujahrabhängige Stufen. Fahrzeuge mit Gasantrieb ver-

fügen mindestens über die Emissionsstufe Euro 4 (s. Tab. 16).

Tabelle 22 Emissionsstufen der LNF in TREMOD

Benzin Diesel

Konv<81 Euro 3 <1986 Euro 3

Konv>81 Euro 4 Anl XIII Euro 4

EURO1 Euro 5 Euro 1 Euro 5

EURO2 Euro 6 Euro 2 Euro 6

Euro 6c Euro 6c

Quelle: HBEFA 3.2

Zuordnung von Emissionsklassen bei N1-II- und N1-III-Fahrzeugen

Das KBA stuft einige Emissionsklassen niedriger ein, als sie der gesetzlichen Euronorm entsprechen.

Das hat nach Aussage des KBA steuerrechtliche Gründe und betrifft auch Pkw der Stufen II und III

(„Gruppenfahrzeuge“):

▸ Das Finanzministerium stuft schwere Pkw (II+III) bei der Berechnung der Kfz-Steuer bewusst

eine Klasse tiefer ein, weil sie geringere Emissionsanforderungen haben als der "klassische

Pkw". Entsprechend dazu gibt es Absprachen des BMF mit dem BMVBS, auch beim KBA diese

Größenklassen II+III (Pkw >2,5t, d.h. im Wesentlichen die Kleinbusse sowie die "großen"

SUV) eine Eurostufe tiefer einzustufen. Solange es sich laut Fahrzeugschein um Pkw handelt,

wurde diese Zuordnung in TREMOD übernommen, weil hier wirklich Fahrzeuge als Pkw ge-

führt werden, die schlechteren Emissionsanforderungen genügen als die mit den Fahrzeug-

schichten in HBEFA/TREMOD abgebildeten Pkw-Schichten. Alternativ müssten die „schwe-

ren“ Pkw in HBEFA/TREMOD extra ausgewiesen werden und mit den tatsächlich höheren

Emissionsfaktoren der entsprechenden Eurostufe belegt werden.

▸ Diese Systematik wurde vom KBA auf die leichten Nutzfahrzeuge der Stufe II und III übertra-

gen. Allerdings werden für diese Fahrzeuge im HBEFA bereits die höheren Emissionsfaktoren

der entsprechenden Euro-Stufe berücksichtigt. Aus diesem Grund werden diese Fahrzeuge in

TREMOD ihrer ursprünglichen Euronorm zugeordnet. Die entsprechenden Emissionsklassen

und die Änderung der Zuordnung sind in folgender Tabelle zusammengefasst. Diese Zuord-

nung wurde im HBEFA 3.2 noch nicht berücksichtigt und wird daher in der kommenden Ver-

sion geändert.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

44

Tabelle 23 Geänderte Zuordnung Emissionsstufen der LNF in TREMOD 5.2

Em.Klasse Bezeichnung Änderung Zuordnung

0643 96/69/EG II Euro 1 -> Euro 2

0644 98/69/EG II;A Euro 2 -> Euro 3

0645 98/69/EG II;B Euro 3 -> Euro 4

0653 96/69/EG III Euro 1 -> Euro 2

0654 98/69/EG III;A Euro 2 -> Euro 3

0655 98/69/EG III;B Euro 3 -> Euro 4

Quelle: ifeu-Annahmen

Wie bei den Pkw wurden die Emissionsstufen entsprechend den KBA-Vorschlägen zunächst den

Gruppen und anschließend den Baujahren zugeordnet. Die folgende Tabelle zeigt die getroffenen

Festlegungen.

Tabelle 24 Zuordnung von KBA-Gruppen und Baujahren zu Emissionsstufen in TREMOD – LNF

KBA-Gruppen 1-3 4 5 6 7 8 9

Zuordnung LNF-Otto

Vor 81 <1981 <1981 <1981 <1981 <1981 <1981 <1981

>81 -1994 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990

Euro 1 -1996 -1996 -1995 -1995 -1995 -1995 -1995

Euro 2 -2001 -2001 -2002 -2000 -2000 -2000 -2000

Euro 3 -2006 -2006 -2006 -2008 -2002 -2002 -2002

Euro 4 -2012 -2012 -2012 -2012 -2012 -2006 -2006

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2016 -2008

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2016 >2008

Zuordnung LNF-Diesel

Vor 86 <1986 <1986 <1986 <1986 <1986 <1986 <1986

Anl XIII -1994 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990

Euro 1 -2002 -2002 1995 -1995 -1995 -1995 -1995

Euro 2 -2007 -2007 -2007 -2000 -2000 -2000 -2000

Euro 3 -2009 -2009 -2009 -2009 -2002 -2002 -2002

Euro 4 -2012 -2012 -2012 -2012 -2012 -2006 -2006

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2016 -2008

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2016 >2008

Zuordnung LNF-LPG, CNG und CNG-Bifuel

Euro 4 <2012 <2012 <2012 <2012 <2012 <2006 <2006

Euro 5 -2015 -2015 -2015 -2015 -2015 -2016 -2008

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2016 >2008

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Zuordnung LNF-Elektro (BEV)

Elektro <2015 <2015 <2015 <2015 <2015 <2015 <2015

Die Zellen enthalten jeweils das letzte Jahr des Zeitintervalls; die Zeitintervalle starten jeweils mit dem Folge-

jahr der darüber liegenden Zelle

Die unterlegten Felder markieren die für die jeweilige Emissionsstufe typischen Baujahre

Lkw <3,5 t vor 2001

Für die Bezugsjahre vor 2001 gibt es nur sehr wenige Informationen über die LNF aus der offiziellen

KBA-Statistik. Wie in [ifeu, 2002] dargestellt wurde die Altersverteilung der LNF aufgrund der Alters-

verteilung der Lkw nach Nutzlastklassen abgeleitet. Eine Aufteilung nach den Größenklassen M1 und

N1-I-N1-3 sowie nach Emissionsstufen liegt nicht vor und musste daher geschätzt werden.

Der Bestand der Jahre 1994-2000 wurde aufgrund der Erkenntnisse aus der KBA-Datenbankabfrage

aktualisiert. Dazu wurde die Aufteilung der Bestände nach Größenklassen, Emissionsstufen und Bau-

jahr aus dem Jahr 2001 genommen und auf jedes Baujahr die entsprechende Struktur nach Größen-

klasse und Emissionsstufe übertragen. Für die Jahre vor 1994 wurde das Verfahren wegen der zu-

nehmenden Ungenauigkeit nicht angewandt. Vielmehr wurde die vereinfachte Annahme getroffen,

dass die Lkw mit zulässigem Gesamtgewicht <=2.000 kg der Gewichtsklasse M+N1-I und mit 2.001-

3.500 kg der Gewichtsklasse N1-II angehören. Die Gewichtsklasse N1-III bleibt in den Jahren vor

1994 unbesetzt.

3.1.3.2 Lkw >3,5 t und Sattelzüge (SNF)

Die Lkw >3,5 t und Sattelzüge werden seit HBEFA 3.1 [INFRAS, 2010b] nach Größenklassen struktu-

riert. Diese Aufteilung konnte in der KBA-Datenbankabfrage berücksichtigt werden, so dass die Be-

stände ab 2001 in der neuen Struktur vorliegen. Die Größenklassen sind in der folgenden Tabelle

dargestellt.

Tabelle 25 Größenklassen der SNF in TREMOD

Lkw >3,5 t Lastzug Sattelzug

<=7,5 t <=28 t <=34 t

>7,5-12 t >28-34 t >34-40 t

>12-14 t >34-40 t

>14-20 t

>20-26 t

>26-28 t

>28-32 t

>32 t

Quelle: [INFRAS, 2010b]

Die Größenklassen können für die Lkw direkt zugeordnet werden. Bei den Sattelzugmaschinen muss

zusätzlich eine Annahme zur Abgrenzung getroffen werden, da eine Größenklassifizierung nur an-

hand der Motorleistung möglich ist. Es wird daher die Annahme getroffen, dass Fahrzeuge mit einer

Leistung unter 200 kW die kleineren Lastzüge (<28-34 t), ab 200 kW die schweren Lastzüge (>34 t)

befördern.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

46

Die Emissionsstufen richten sich wie bisher nach der Abgasgesetzgebung. Die konventionellen Fahr-

zeuge sind entsprechend der HBEFA-Systematik zusätzlich nach Baujahren in Zehnjahresgruppen

zusammengefasst. In TREMOD werden den älteren Jahrgängen höhere Energieverbräuche zugeord-

net. Die Emissionsfaktoren der konventionellen Fahrzeuge entsprechen in allen Baujahren den Fahr-

zeugen der Stufe „80er Jahre“

Tabelle 26 Emissionsstufen der SNF in TREMOD

Schwere Nutzfahrzeuge

50ies Euro I Euro IV SCR

60ies Euro II Euro V EGR

70ies Euro III Euro V SCR

80ies Euro IV EGR Euro VI

Quelle: HBEFA 3.2

Wie bei den LNF erfolgte eine Zuordnung der KBA-Daten zu den TREMOD-Kategorien aufgrund des

KBA-Vorschlags zur Zuordnung der Schlüsselnummern zu Emissionsgruppen (siehe Tab. 12) sowie

aufgrund der Baujahre. Die folgende Tabelle zeigt die Zuordnung der Emissionsgruppen und Baujah-

re zu TREMOD-Emissionsstufen.

Tabelle 27 Zuordnung von KBA-Gruppen und Baujahren zu Emissionsstufen in TREMOD – SNF

und Busse

KBA-Gruppen 1-3 4 5 6 7 8 9

Zuordnung – SNF und Busse Diesel

50er <1960 <1960 <1960 <1960 <1960 <1960 <1960

60er -1969 -1969 -1969 -1969 -1969 -1969 -1969

70er -1979 -1979 -1979 -1979 -1979 -1979 -1979

80er -1993 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990 -1990

Euro 1 -1996 -1996 -1993 -1993 -1993 -1993 -1993

Euro 2 -2001 -2001 -2001 -2001 -1999 -1999 -1999

Euro 3 --2006 -2006 -2006 -2006 -2003 -2003 -2003

Euro 4 -2008 -2008 -2008 -2008 -2008 -2005 -2005

Euro 5 -2015 -2015 -2015 .2015 -2015 -2015 -2008

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2008

Zuordnung –Busse CNG

Euro 4 <2009 <2009 <2009 <2009 <2009 <2005 <2006

Euro 5 -2015 -2015 -2015 .2015 -2015 -2015 -2008

Euro 6 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2015 >2008

Die Zellen enthalten jeweils das letzte Jahr des Zeitintervalls; die Zeitintervalle starten jeweils mit dem Folge-

jahr der darüber liegenden Zelle

Die unterlegten Felder markieren die für die jeweilige Emissionsstufe typischen Baujahre

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

47

Lkw>3.5 t und Sattelzugmaschinen vor 2001

Die Lkw- und Sattelzugbestände der Jahre vor 2001 wurden aus den offiziellen KBA-Statistiken abge-

leitet. Die Aufteilung nach Größenklassen konnte direkt der KBA-Statistik entnommen werden. Die

Altersstruktur musste aufgrund der Fahrzeugbestände nach Nutzlast und Alter abgeschätzt werden.

Die Zuordnung der Emissionsstufen zu Baujahren musste ebenfalls anhand der Einführungszeit-

punkte der neuen Grenzwerte und den KBA-Angaben zum Anteil verschiedener Euro-Stufen im Fahr-

zeugbestand der Lkw und übrigen Kfz abgeleitet werden.

Aufgrund der geänderten Größenklassenstruktur bei den Lkw mussten die bisher abgeleiteten Be-

stände der Lkw vor 2001 angepasst werden. Daher wurden die Bestandsdaten der offiziellen KBA-

Statistik von 1994-2000 neu ausgewertet. Die Emissionsstufen je Baujahr wurden aus der KBA-

Datenbankabfrage für das Jahr 2001 ermittelt und die entsprechenden Anteile je Baujahr auf die Be-

zugsjahre 1994-2000 übertragen. In den Jahren vor 1994 wurde nur eine Anpassung der Größen-

klassen vorgenommen.

Busse

Die Busse werden nach Linien- und Reisebussen und verschiedenen Größenklassen unterschieden.

Tabelle 28 Größenklassen der Busse in TREMOD

Linienbus Reisebus

<=15 t <=18 t

>15-18 t >18 t

>18 t

Quelle: HBEFA 3.2

Die KBA-Datenbankauswertung liefert für die Busse ab 2001 differenzierte Angaben nach Größen-

klasse, Alter und Emissionsstandard. Eine Unterscheidung nach Linien- und Reisebusse war auf-

grund des Kriteriums „Anzahl Stehplätze >0“ bzw. „=0“) geplant. Leider ergibt sich nach diesem Kri-

terium eine sehr geringe Anzahl an Linienbussen, die nicht mit anderen Angaben vereinbar ist. Somit

wurde die Anzahl der Linienbusse anhand der VDV-Statistik und unter der Annahme abgeleitet, dass

dort ca. 90 % der in Deutschland zugelassenen Linienbusse erfasst werden. Dies bedeutet, dass 1/3

der Reisebusse (d.h. Busse ohne Stehplätze) den Linienbussen zugeordnet werden. Sowohl die Ge-

samtanzahl der in Deutschland zugelassenen Busse als auch deren Aufteilung auf die verschiedenen

Größenklassen wurde hingegen gemäß der KBA-Statistik übernommen.

Ab dem Jahr 2006 werden bei Linienbussen zusätzlich zu Diesel- auch CNG Antriebe unterschieden.

Tabelle 29 Emissionsstufen der Busse in TREMOD

Linien- und Reisebusse

50ies Euro I Euro IV SCR

60ies Euro II Euro V EGR

70ies Euro III Euro V SCR

80ies Euro IV EGR Euro VI

Anmerkungen: Bei Linienbussen zusätzliche Unterscheidung mit/ohne Partikelfilter bei Euro II-IV-Fahrzeugen

Quelle: HBEFA 3.2

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

48

Die Zuordnung der Emissionsstufen bei den Bussen wurde wie bei den schweren Nutzfahrzeugen

vorgenommen, mit Ausnahme von Linienbussen mit CNG Antrieb, die auch bei Baujahren vor 2009

mindestens Euro IV zugeordnet werden. Zusätzlich wurde bei Linienbussen die Ausstattung mit Par-

tikelfiltern berücksichtigt: Nach Angaben des VDV waren im Jahr 2003 rund 6.000, im Jahr 2005

rund 11.000 Busse mit Partikelfiltern ausgerüstet [VDV, 2003, 2005]. Diese Entwicklung bilden wir

nach, indem wir für die verschiedenen Zulassungsjahrgänge der Linienbusse folgende Anteile an

Fahrzeugen mit Partikelfilter unterstellen:

▸ 1997: 20%

▸ 1998: 40%

▸ 1999: 50%

▸ 2000: 60%

▸ 2001: 70%

▸ ab 2002: 80%

3.1.3.3 Übrige Kraftfahrzeuge

Die übrigen Kraftfahrzeuge enthalten sowohl Pkw-ähnliche Fahrzeuge sowie Nutzfahrzeuge ver-

schiedener Größe für verschiedene Zwecke. Sie werden unterschieden in die Fahrzeugkategorien

übrige Kfz (ohne Wohnmobile) <=3,5 t und >3,5 t sowie Wohnmobile <=3,5 t und >3,5 t. Ab

1.10.2005 werden die Wohnmobile als Pkw erfasst.

Die Struktur nach Antriebsart, Größenklasse und Alter liegt mit der KBA-Datenbankauswertung ab

2001 direkt vor. Für die Zuordnung der Emissionsstandards wird das gleiche Verfahren wie bei den

Lkw angewandt.

3.1.3.4 Kleinkrafträder und Krafträder

Die Kleinkrafträder enthalten die Fahrzeuge der KBA-Rubrik „Kraftfahrzeuge mit Versicherungs-

kennzeichen“. Für diese Fahrzeuge gibt es lediglich eine Statistik über die Anzahl der Fahrzeuge,

jedoch keine Informationen über die Struktur nach Alter und Emissionsstandard. Daher würde die

Altersstruktur wie bisher geschätzt und die Emissionsstufen anhand der Einführungsdaten der

Grenzwerte festgelegt.

Die Krafträder werden unterteilt nach den Antriebsarten 2-Takt und 4-Takt sowie nach verschiedenen

Größenklassen (Hubraum). Die Struktur nach Größenklassen wurde im HBEFA 2.1 neu festgelegt. Die

neue Struktur konnte in der KBA-Datenbankabfrage berücksichtigt werden, so dass die Bestände ab

2001 in der Aufgliederung nach Antriebsart, Größenklasse und Alter direkt vorliegen.

Die Unterteilung nach Emissionsstufen folgt der Abgasgesetzgebung. Außerdem gibt es eine Emissi-

onsstufe vor Euro 1.

Tabelle 30 Größenklassen (Hubraum) und Emissionsstufe der Krafträder in TREMOD

2-Takt 4-Takt Emissionsstufen

<=150cc <=150cc <Euro 1

>150cc >150-250cc Euro 1

>250-750cc Euro 2

>750cc Euro 3

Euro 4

Euro 5

Quelle: HBEFA 3.2, KBA

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Tabelle 31 Zuordnung der Emissionsklassen zu Emissionsstandards für mot. Zweiräder und

Krafträder

Emissionsstufe Emissionsklasse ab

01.10.2005

KBA-Gruppe

Konventionell 0088, 0098, 0101, 0102, 0103,

0104, 0105, 0106, 0107, 0108,

0201, 0202, 0203, 0303

1

Euro 1 0204, 0205, 0206, 0306, 0307,

0308

4

Euro 2 0209, 0210, 0309, 0310, 5

Euro 3 0211, 0212, 0213, 0214 6

Euro 4 1431, 1432, 1433, 1451, 1452,

1453, 1454, 1471, 1472, 1473,

1474, 1475, 1476

7

Euro 5 1501, 1502 8

Quelle: KBA, Methodische Erläuterungen zu Statistiken über Fahrzeugzulassungen, Stand Januar 2015

Bestand vor 2001

Die offizielle KBA-Statistik unterscheidet den Bestand der zulassungspflichtigen Krafträder nach

Leichtkrafträdern (bis125 ccm und bis 11 kW), Krafträdern (2-rädrig) sowie 3- und vierrädrigen

Fahrzeugen, bis 1999 zusätzlich nach Motorrollern. Keine Informationen lagen für den Anteil der

Fahrzeuge nach 2-Takt und 4-Takt-Antrieb vor.

Die KBA-Auswertung erlaubte es, diese Annahmen aufgrund der Bestandsstruktur im Jahr 2001 nach

Antrieb, Größenklasse und Alter zu aktualisieren. Die bisherigen Daten wurden daher wie folgt aktu-

alisiert:

▸ Zuordnung bzw. Aufteilung der bisherigen Fahrzeugtypen und Größenklassen auf die neue

Struktur der Größenklassen.

▸ Je Größenklasse Ableitung einer plausiblen Entwicklung des Anteils von 2-Taktern je Baujahr

aufgrund der Bestandsstruktur im Jahr 2001.

Ab 2005 entfällt in der KBA-Statistik die Unterteilung nach 2- und 4-Taktern. Die Anteile müssen

daher geschätzt werden. Da der Anteil der 2-Takter in den Hubraumklassen >50ccm bis 2005 stark

rückläufig war, werden die Anteile wie folgt geschätzt:

▸ <=150cc: 10%

▸ >150cc: 5%

3.1.4 Fahrzeugbestände im Trendszenario bis 2035

Die Fortschreibung der Fahrzeugbestände bis 2035 erfolgt auf Basis von Annahmen zu den zukünfti-

gen Neuzulassungen von Fahrzeugen und deren „Überlebensverhalten“. Damit lässt sich der zukünf-

tige Bestand nach Fahrzeugkategorien, Antriebsarten, Größenklassen und Alter bestimmen.

Die ermittelten Überlebenskurven beruhen auf der statistischen Erfassung des entsprechenden Fahr-

zeugkollektivs in der bundesdeutschen Bestandsstatistik an einem bestimmten Stichtag. Werte über

100% für ein Jahr alte Fahrzeuge ergeben sich z.B. daraus, dass zur Jahresmitte im Mittel weniger als

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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die Hälfte an neuen Fahrzeugen (Erstzulassungsjahr = Bezugsjahr) in der Statistik erfasst waren als

von diesem Zulassungsjahrgang ein Jahr später.

Die jährlichen Neuzulassungen je Fahrzeugkategorie im Jahr 2014 und bis 2035 zeigt die folgende

Tabelle. Die Fortschreibung orientiert sich hierbei in etwa an den durchschnittlichen Neuzulassun-

gen der letzten 10 Jahre. Bei den Pkw wird nach 2030 in Korrelation zur Bevölkerungsprognose ein

leichter Rückgang unterstellt.

Tabelle 32 Jährliche Neuzulassungen nach Fahrzeugkategorien (Anzahl in Tausend)

Baujahr PKW LNF LKW SZ Rbus Lbus KKR KR UeKfzl UeKfzs

2014 3.037 224 41 34 1,1 5 50 149 4,7 10,6

2015-2030 3.200 215 45 35 1,2 4 50 140 6,0 8,0

2035 3.125 215 45 35 1,2 4 50 140 6,0 8,0

Quelle: KBA und eigene Annahmen

Die jeweiligen Annahmen zum Überlebensverhalten und den Neuzulassungsanteilen nach Antriebs-

art und Größenklasse werden im Folgenden erläutert.

3.1.4.1 Pkw

Für die Pkw wurden Überlebenskurven differenziert nach der Antriebsart und Größenklassen aus den

Bestandsdaten für die Jahre 2010-2013 abgeleitet. Tendenziell halten sich Otto-Pkw länger als Die-

sel-Pkw, und große Pkw länger als kleine Pkw im Bestand.

Abbildung 3 Überlebenskurven der Pkw nach Segmenten in Deutschland

Quelle: KBA-Bestandsdaten der Jahre 2010-2013, ifeu-Annahmen

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

Fahrzeugalter

Überlebenskurven Pkw

Pkw Otto Klein

Pkw Otto Mittel

Pkw Otto Groß

Pkw Diesel Klein

Pkw Diesel Mittel

Pkw Diesel Groß

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

51

Für die alternativen Antriebsarten wurden wegen noch geringer Bestände mit – Ausnahme von LPG –

keine eigenen Überlebenskurven abgeleitet, sondern die Überlebensfunktion von Otto-Pkw der jewei-

ligen Größenklassen zugeordnet. Die Funktionen für LPG-Pkw stellen einen Sonderfall dar, welche

eine Kombination der Überlebenswahrscheinlichkeit und zusätzlichen auf LPG umgerüsteten Benzi-

nern darstellt. Letztere machen aktuell ca. 90% des Bestandes an LPG-Pkw in Deutschland aus.

Neuzulassungen und Anteile pro Segment

Die Anzahl jährlicher Pkw-Neuzulassungen wird bis zum Jahr 2030 mit 3,2 Mio. pro Jahr angenom-

men, ähnlich dem Trend der letzten Jahre (zum Vergleich 2015: 3.206.042 nach KBA-Statistik). Nach

2030 wird relativ zur Bevölkerungsprognose ein Rückgang der Pkw-Neuzulassungen von 15.000

Fahrzeugen pro Jahr angenommen.

Der zukünftigen Entwicklung der Anteile nach Antriebsart liegen folgende Annahmen zugrunde:

▸ Otto- und Diesel-Pkw: Die Neuzulassungen der Otto- und Diesel-Pkw gehen bis 2035 stark

zurück, der Anteil an Otto- und Diesel-Hybriden steigt an

▸ Elektro-Pkw: Es wird angenommen, dass aufgrund der Bestrebungen der das Ziel der Bunde-

regierung im Jahr 2020 eine Million und 2030sechs Millionen Elektrofahrzeuge (inklusive

sonstiger Fahrzeuge) zu erreichen, die Neuzulassungen im Trendszenario stark zunehmen.

▸ Bis 2020 steigen die Neuzulassungen der BEV und PHEV somit jährlich um 50% (ca. 175.000

Neuzulassungen im Jahr 2020), danach steigt die Anzahl linear um 50.000 zusätzliche

Neuzulassungen pro Jahr weiter an (ca.1 Mio. Fahrzeuge im Jahr 2035)

▸ Der Anteil an PHEV überwiegt mit 2/3 gegenüber 1/3 BEV (zum Vergleich: 2015 55% BEV,

45% PHEV, Januar 2016 1/3 BEV , 2/3 PHEV gemäß KBA, Pressemitteilung, Januar 2016)

▸ Gasfahrzeuge: Es wird angenommen, dass Gasfahrzeuge bis 2035 im Pkw-Bereich weiterhin

einen Nischenmarkt bilden, da noch keine umfassenden zusätzlichen Fördermaßnahmen sei-

tens der Politik beschlossen sind. Unter Berücksichtigung einer Weiterförderung über die re-

duzierte Energiesteuer bis 2023 werden die Neuzulassungsanteile in Anlehnung an das „mitt-

lere Szenario“ analog [ifeu, 2015] festgelegt. Die Neuzulassungen von LPG- und CNG-Pkw

steigen somit bis 2025 leicht gegenüber 2014 an, gehen dann auf ca. 8.000 Pkw zurück. Die

Umrüstungen von Otto- zu LPG-Pkw bleiben in etwa konstant.

Tabelle 33 Neuzulassungsanteile der Pkw-Antriebsarten im Trendszenario

Baujahr Otto Diesel Hybride BEV PHEV Gas

2014 51% 48% 0,7% 0,3% 0,1% 0,5%

2020 44% 44% 6,1% 1,8% 3,6% 0,5%

2025 37% 37% 11% 4,9% 9,9% 0,4%

2030 30% 30% 15% 8,1% 16% 0,2%

2035 23% 23% 20% 11% 22% 0,2%

Quelle: KBA, eigene Annahmen

Die Anteile der Pkw-Größenklassen an den Neuzulassungen bleiben gegenüber 2014 konstant. Über

alle Antriebsarten betragen die Anteile:

▸ klein: 23%

▸ mittel: 31%

▸ groß: 46%

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

52

3.1.4.2 Leichte und schwere Nutzfahrzeuge

Wie bei den Pkw wurden die Überlebenskurven aus der Bestandsstatistik abgeleitet. Die folgende

Abbildung zeigt die verwendeten Funktionen.

Abbildung 4 Überlebenskurven für Nutzfahrzeuge nach Größenklassen

Quelle: KBA-Bestandsdaten der Jahre 2010-2013, ifeu-Annahmen

Neuzulassungen und Anteile pro Segment

Die Entwicklung der Neuzulassungen der LNF wird ähnlich wie bei den Pkw angenommen, somit

steigt vor allem der Anteil der Hybride und der Elektroantriebe. Die Anteile der Größenklassen blei-

ben mit ca. 1% M-N1-I, 19% N1-II und 80% N1-III konstant.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

Fahrzeugalter

Überlebenskurven LNF und SNF

LNF

RT <=7,5t

RT >7,5-12t

RT >12-14t

RT >14-20t

RT >20-26t

RT >26t

SZ <34t

SZ 34-40t

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

53

Tabelle 34 Neuzulassungsanteile der LNF-Antriebsarten im Trendszenario

Baujahr Otto Diesel Hybride BEV PHEV Gas

2014 3,2% 96% 0,0% 0,3% 0,0% 0,6%

2020 2,2% 90% 5,1% 1,8% 0,3% 0,7%

2025 1,3% 80% 9,3% 4,9% 3,6% 0,6%

2030 0,5% 68% 14% 8,1% 10% 0,4%

2035 0,4% 55% 17% 11% 16% 0,4%

Quelle: KBA, eigene Annahmen

Für die SNF werden in TREMOD 5.6 keine alternativen Antriebe im Trendszenario berücksichtigt. Es

werden daher nur Diesel-Fahrzeuge neu zugelassen.

Die zukünftige Größenklassenverteilung der Lkw wird mit 60% unter 12t, 48% 12-28t und 2% mit

28t und größer angenommen. Bei den Sattelzügen werden nur 40-Tonner (34-40t) neu zugelassen.

3.1.4.3 Übrige Kfz

Die Überlebenskurven für Busse und Krafträder zeigen die folgenden Abbildungen. Als alternativer

Antrieb wird in TREMOD 5.6 nur CNG für Linienbusse berücksichtigt, von denen seit 2009 nur ca. 30-

60 pro Jahr zugelassen wurden. Vereinfacht wird angenommen, dass zukünftig weiterhin 99,2% der

Busse Dieselbusse sind, 0,8% CNG.

Abbildung 5 Überlebenskurven für Busse

Quelle: KBA-Bestandsdaten der Jahre 2010-2013, ifeu-Annahmen

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

Fahrzeugalter

Überlebenskurven Busse

Lbus <18 t

Lbus >18 t

Rbus <18t

Rbus >18t

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

54

Abbildung 6 Überlebenskurven für Krafträder

Quelle: KBA-Bestandsdaten der Jahre 2010-2013, ifeu-Annahmen

3.2 Fahrleistungen

3.2.1 Differenzierung der Inlandsfahrleistung

In TREMOD wird zur Ableitung des Fahrleistungsgerüsts die Inlandsfahrleistung zugrunde gelegt.

Die Fahrleistungen werden zur Emissionsberechnung differenziert nach:

▸ Straßentypen

▸ Fahrzeugkategorien

▸ Verkehrssituationen

▸ Längsneigungsklassen

▸ Fahrzeugschichten

3.2.1.1 Straßenkategorien

Die Fahrleistung wird in TREMOD nach den drei Straßenkategorien „Autobahn“, „sonstige Außer-

ortsstraßen“ und „Innerortsstraßen“ und nach Straßentypen differenziert, wie sie in der Systematik

der BASt verwendet werden.

Die Fahrleistungen auf den Bundesautobahnen werden zusätzlich nach der Anzahl der Fahrstreifen

unterschieden. Dazu werden die zwei Kategorien <=5 und >=6 Fahrstreifen gebildet.

Die sonstigen Außerortstraßen werden nach Bundes-, Landes-, Kreis- und Gemeindestraßen unter-

schieden. Die Innerortsstraßen werden nicht weiter unterteilt. Die folgende Tabelle fasst die verwen-

deten Kategorien zusammen:

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

Fahrzeugalter

Überlebenskurven Krafträder

KR <=150cc

KR >150-250cc

KR >250-750cc

KR >750cc

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

55

Tabelle 35 Straßenkategorien und Straßentypen

Straßenkategorie Straßentyp Beschreibung

AB Bundesautob-

ahnen

A<=5

A>=6

<= 5 Fahrstreifen

>= 6 Fahrstreifen

AO sonstige Außer-

ortstraßen

B Bundesstraßen Freie Strecken

L Landesstraßen

K Kreisstraßen

G Gemeindestraßen

IO Innerortsstraßen I Innerortsstraßen Alle Innerortsstraßen incl. Ortsdurch-

fahrten der B-, L-, K- und G-Straßen

3.2.1.2 Fahrzeugkategorien

Die Unterteilung nach Fahrzeugkategorien (FzKat) wird so gewählt, dass zum einen die statistische Datenbasis

(Bestände, Fahrleistungen) zum anderen die Emissionsfaktoren-Datenbasis in ausreichender Differenzierung

abgebildet werden. Daher werden drei verschiedene Kategorien gewählt:

▸ FzKat (KBA): Fahrzeugkategorien entsprechend der Bestandsstatistik des Kraftfahrt-

Bundesamtes.

▸ FzKat (TREMOD): Fahrzeugkategorien entsprechend der Emissionsfaktoren-Datenbasis in

TREMOD.

FzKat (SVZ): Fahrzeugkategorien entsprechend der Unterteilung in den Straßenverkehrszählungen

(SVZ).Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Fahrzeugkategorien.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

56

Tabelle 36 Definition und Zuordnung der Fahrzeugkategorien

KBA TREMOD SVZ

(Kleinkrafträder)* Kleinkrafträder KKR Kräder Leichtverkehr (LV)

Krafträder Krafträder KR

Pkw/Kombi Pkw/Kombi Pkw Pkw Leichtverkehr (LV)

Übrige Kfz Wohnmobile <3,5t Wml (bis 2004)

Pkw (ab 2005)

übrige Kfz <3,5t UeKfzl

Busse Linienbusse LBus Busse Schwerverkehr

(SV) Reisebusse RBus

Lkw Lkw <3,5 t Lkwl Lkw <3,5 t Leichtverkehr (LV)

Lkw Solo > 3,5 t Lkws Lkw ohne Anhä-

nger

Schwerverkehr

(SV)

Lastzüge LZ Lastzüge Schwerverkehr

(SV) Sattelzugmaschinen Sattelzüge SZ

Übrige Kfz Wohnmobile >3,5 t Wms (bis 2004) Lkw ohne Anhä-

nger

Schwerverkehr

(SV) übrige Kfz > 3,5 t UeKfzs

Quellen, KBA, TREMOD, [Lensing 1997b], * Sonderauswertung

Die TREMOD-Aufteilung entspricht der KBA-Systematik, wobei einzelne Kategorien (Busse, Lkw, üb-

rige Kfz) entsprechend den Anforderungen der Emissionsberechnung weiter untergliedert sind. Bei

den alle fünf Jahre stattfindenden Straßenverkehrszählungen werden sechs Kategorien erfasst, an

den automatischen Dauerzählstellen (jährliche Publikation) die beiden Kategorien Leicht- und

Schwerverkehr.

Verkehrssituationen

Die Emissionsfaktoren der verschiedenen Fahrzeugkategorien werden für einzelne Verkehrssituatio-

nen abgeleitet, die ein typisches Fahrverhalten beschreiben sollen. Für die praktische Anwendung

interessiert, wo (auf welchen Straßenabschnitten bzw. -typen) welche Verkehrssituationen vorkom-

men. Es gilt also, die Verkehrssituationen den verschiedenen in der Realität vorkommenden Stre-

ckentypen zuzuordnen.

Eine Verkehrssituation ist nach dem Schema des HBEFA durch vier Parameter bestimmt: Gebiet,

Straßentyp, Tempolimit und Verkehrszustand (siehe Tabelle 37).

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

57

Tabelle 37 Beschreibung der Merkmale der Verkehrssituationen im HBEFA 3.2

Gebiete:

Land, ländlicher Raum (Rural)

Agglomeration, Ballungsraum (Urban)

Straßentypen:

Stadt-Autobahn: >= 2x2 Fahrstreifen; kreuzungsfrei; Magistrale / Ringstraße mit ho-

her Kapazität

Semi-Autobahn:

variable Anzahl Fahrstreifen (gebräuchlich z.B in Schweden, ländli-

cher Raum)

Fern-, Bundesstraße: kreuzungsfrei, >= 2x1 Fahrstreifen, Tempolimit 80-100 kmh

Städt. Magistrale / Ringstr. >= 2x1 Fahrstreifen; kann kreuzungsfrei sein, aber keine Autobahn

Hauptverkehrsstraße >= 2x1 oder >= 1x2 Fahrstreifen, mittlere Kapazität; Landesstrasse,

mit überregionalem Verkehr

Hauptverkehrsstraße, kurvig >= 2x1 oder >= 1x2 Fahrstreifen, mittlere Kapazität; Landesstrasse,

mit überregionalem Verkehr; mit Kurven

Sammelstraße Verbindungsstraße zwischen Ortschaften; <= 2x1Fahrstreifen

Sammelstraße, kurvig Verbindungsstraße zwischen Ortschaften, <= 2x1Fahrstreifen; mit

Kurven

Erschließungsstraße städtische resp. dörfliche Erschließungsstraßen, <= 2x1 Fahrstreifen

Verkehrszustand:

flüssig frei und stetig fließender Verkehr, Konstante, eher hohe Geschwin-

digkeit, Geschwindigkeitsbandbreiten: 90 bis >130 km/h auf Auto-

bahnen, 45-60 km/h auf Straßen mit Tempolimit von 50 km/h. Ver-

kehrsqualität A-B gemäß HCM (Highway Capacity Manual).

Dicht flüssiger Verkehrsfluss bei starkem Verkehrsvolumen, vergleichs-

weise konstante Geschwindigkeit, Geschwindigkeitsbandbreiten:

70-90 km/h auf Autobahnen, 30-45 km/h auf Straßen mit Tempoli-

mit 50 km/h. Verkehrsqualitätsstufen C-D gemäß HCM (Highway

Capacity Manual).

Gesättigt unstetiger Verkehrsfluss mit starken Geschwindigkeitsschwankun-

gen bei gesättigtem / gebundenem Verkehrsfluss, erzwungene Zwi-

schenstopps möglich, Geschwindigkeitsbandbreiten: 30-70 km/h

auf Autobahnen, 15-30 km/h auf Straßen mit Tempolimit 50 km/h.

Verkehrsqualitätsstufe E gemäß HCM (Highway Capacity Manual).

stop+go Stop+Go, starke Stauerscheinungen bis Verkehrszusammenbruch,

Geschwindigkeitsschwankungen bei allgemeinen tiefer Geschwin-

digkeit. Geschwindigkeitsband-breiten: 5-30 km/h auf Autobahnen,

5-15 km/h auf Straßen mit Tempolimit 50 km/h.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

58

Abbildung 7 Verkehrssituationen im HBEFA 3.2 und Zuordnung von Flottenzusammensetzungen

Erläuterung der Flottenzusammensetzungen: Autobahn: Autobahn; ländlich geprägt: Verkehrssituationen in

Agglomerationen mit Tempolimit >70 km/h bez. Verkehrssituationen in ländlichen Gebieten mit Tempolimit

>60 km/h; Agglomeration: Verkehrssituationen in Agglomerationen mit Tempolimit <=70 km/h bez. Verkehrs-

situationen in ländlichen Gebieten mit Tempolimit <=60 km/h. Quelle: HBEFA 3.2Quelle: HBEFA.

Zuordnung von Flottenzusammensetzungen zu Verkehrssituationen

Aus den Fahrleistungsuntersuchungen ist bekannt, dass Fahrzeuge der gleichen Kategorie (z.B. Pkw)

unterschiedliche Fahrleistungsanteile auf den verschiedenen Straßenkategorien und damit auch in

verschiedenen Verkehrssituationen haben, z.B.

▸ höherer Anteil neuer Pkw auf Autobahnen im Vergleich zu Innerortsstraßen

▸ höherer Anteil größerer Pkw auf Autobahnen bzw.

▸ höherer Anteil von Diesel-Pkw auf Autobahnen als auf den übrigen Straßen

Daher werden in HBEFA und TREMOD Flottenzusammensetzungen aus den Fahrzeugbeständen und

verschiedenen Fahrleistungsinformationen berechnet, die für die drei Straßenkategorien Autobahn,

Außerortsstraßen und Innerortsstraßen unterschiedliche Fahrleistungsanteile einer Fahrzeugkatego-

rie nach Antrieb, Größenklasse, Alter und damit Emissionsstandard ergeben.

Da die eindeutige Zuordnung der Verkehrssituationen zu drei Straßenkategorien im neuen Schema

nicht mehr vorhanden ist, wurde für die Modellierung eine neue Zuordnung der drei Flottenzusam-

mensetzungen definiert, die sich für den Nicht-Autobahnverkehr im Wesentlichen an den Höchstge-

schwindigkeitsklassen orientiert (siehe Abbildung 7). Die Ableitung der Flottenzusammensetzungen

für Deutschland wird in Kapitel 3.2.2.3 beschrieben.

Längsneigungsklassen

Ein weiteres emissionsrelevantes Merkmal ist die Längsneigung. Hierzu werden verschiedene Längs-

neigungsklassen definiert, für die die entsprechenden Emissionsfaktoren im HBEFA abgeleitet wer-

den und für die entsprechende Fahrleistungsanteile ermittelt werden müssen. Die Unterteilung nach

Längsneigungsklassen wird unverändert wie folgt festgelegt:

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Tabelle 38 Längsneigungsklassen für TREMOD gemäß HBEFA 3.2

Ebene Steigung Gefälle

-1% bis +1% 1% bis 3% -1% bis -3%

3% bis 5% -3% bis -5%

>5% <-5%

3.2.2 Ableitung der Inlandsfahrleistungen in TREMOD

3.2.2.1 Übersicht zu den Datenquellen

Für die Ableitung der Fahrleistungen nach den genannten Kriterien müssen verschiedene Informati-

onsquellen herangezogen werden. Die folgende Auflistung gibt einen Überblick:

▸ Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen werden kontinuierlich Zählungen von auto-

matischen Dauerzählstellen an Bundesfernstraßen durchgeführt und jährlich veröffentlicht,

z.B. in [BASt, 2014].

▸ In der Regel findet außerdem alle fünf Jahre eine Straßenverkehrszählung (SVZ) statt, bei der

die Fahrleistungen nach sechs Fahrzeugkategorien differenziert und für Bundesautobahnen

sowie für die freien Strecken der Bundes- und Landesstraßen ermittelt werden ([BASt, 2013]

[Lensing, 1997, 2003]. Diese Erhebungen bilden somit nicht die Gesamtfahrleistung ab.

▸ Fahrleistungserhebungen wurden in den Jahren 1990, 1993 und 2002 durchgeführt [IVT,

1992, 1993, 1994, 2004a]. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um Auswertungen von

Befragungen zu Inländerfahrleistungen. Auf die Inlandsfahrleistung wird aus den Inländer-

fahrleistungen und Erhebungen zum grenzüberschreitenden Verkehr geschlossen. Die aktu-

ellste Fahrleistungserhebung für 2014 befand sich zum Zeitpunkt dieses Berichts noch in Be-

arbeitung und konnte daher noch nicht in die Aktualisierung von TREMOD einfließen.

▸ Für die Bezugsjahre 1986, 1990 und 1993 wurden in den Fahrleistungsuntersuchungen die

Fahrleistungen nach differenzierten Merkmalen bzgl. Straßen- als auch Fahrzeugkategorien

in Deutschland ermittelt, siehe z.B. [Heusch-Boesefeldt, 1994a, 1996].

▸ Traditionell eine wichtige Quelle zu den Inländerfahrleistungen in Deutschland für verschie-

dene Fahrzeugkategorien ist die regelmäßige Fahrleistungs- und Verbrauchsrechnung des

DIW [BMVI, 2014; DIW, 2005a]

▸ Die Markbeobachtungen Güterverkehr für schwere Nutzfahrzeuge (z.B. [BAG, 2014])

▸ Die Ergebnisse der Intraplan-Mittelfristprognose [Intraplan, 2014].

Für TREMOD werden die Inlandsfahrleistungen differenziert nach Straßenkategorien und Fahrzeug-

kategorien benötigt. Da die Straßenverkehrszählungen nicht die gesamte Inlandsfahrleistung in

Deutschland enthalten, müssen die Fahrleistungsdaten mit geeigneten Annahmen oder durch wei-

tergehende Untersuchungen ergänzt werden. Folgendes Vorgehen wurde gewählt:

▸ Übernahme der Inlandsfahrleistungen des DIW [DIW, 2005a; b] für Pkw.

▸ Übernahme der Daten aus den Fahrleistungsuntersuchungen 1986, 1990 und 1993 für leich-

te und schwere Nutzfahrzeuge, motorisierte Zweiräder, Busse und übrige Kfz.

▸ Übernahme der Fahrleistungseckwerte der Straßenverkehrszählungen 1995, 2000, 2005 und

2010 für Autobahnen, Bundes- und Landesstraßen.

▸ Übernahme der Fahrleistungseckwerte 1994-2014 für Autobahnen und Bundesstraßen auf-

grund der Jahresauswertungen der automatischen Dauerzählstellen.

▸ Übernahme der Eckwerte der gesamten Inlandsfahrleistungen entsprechend der Fahrleis-

tungserhebung 2002, soweit mit der Energiebilanz und den Straßenverkehrszählungen ver-

einbar.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

60

▸ Die Differenz zwischen den Eckwerten der gesamten Inlandsfahrleistung und den Eckwerten

aus den Straßenverkehrszählungen ergibt die Fahrleistung Innerorts sowie auf außerörtli-

chen Gemeindestraßen.

▸ Zeitliche Entwicklung 1993-2003 für Pkw aufgrund der Inlandsfahrleistung des DIW [DIW,

2005b] mit Ausnahme der Jahre 1999 und 2000, 2004-20014 entsprechend der Entwicklung

der Inländerfahrleistung nach [ViZ, n.d.] . Bei den übrigen Fahrzeugkategorien wird die Fahr-

leistung für die einzelnen Straßenkategorien iterativ interpoliert.

Bei der Bearbeitung zeigt sich, dass dieses Vorgehen für fast alle Fahrzeugkategorien plausible Er-

gebnisse liefert, bis auf die schweren Nutzfahrzeuge, bei denen die Innerortsfahrleistung 2002 und

damit die Gesamtfahrleistung gegenüber dem Eckwert der Fahrleistungserhebung 2002 erhöht wer-

den musste. Die folgende Tabelle fasst das Vorgehen zusammen.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

61

Tabelle 39 Differenzierung der Basisdaten in TREMOD

Merkmale Datenquellen und Vorgehen

Straßenkategorien/ Unterkategorien

Autobahnen: -

<= 5 Fahrstreifen

- >=6 Fahrstreifen

Fahrleistungen werden vollständig in den Straßenverkehrszählungen und an

den automatischen Dauerzählstellen erfasst; Auswertung nach Fahrstreifen

entsprechen der FLU 1993, SVZ 1995, SVZ 2000, SVZ 2005 und SVZ 2010

Bundesstraßen

(außerorts)

Fahrleistungen werden in den Straßenverkehrszählungen und an den automa-

tischen Dauerzählstellen erfasst

Landesstraßen

(außerorts)

Fahrleistungen werden in den Straßenverkehrszählungen erfasst; Entwicklung

zwischen den Zählungen wird anhand der automatischen Dauerzählstellen auf

den Bundesstraßen interpoliert

Kreisstraßen (au-

ßerorts)

Fahrleistungen werden in den Straßenverkehrszählungen nur für die alten

Bundesländer erfasst; die Fahrleistung für Deutschland insgesamt wird daraus

geschätzt; Entwicklung zwischen den Zählungen wird linear interpoliert

Gemeindestraßen

(außerorts) Inner-

ortsstraßen

Fahrleistungen als Differenz aus Eckwerten der Gesamtfahrleistung und den

Fahrleistungen BAB+B+L+K; Aufteilung und entsprechend der Fahrleistungsun-

tersuchung 1993; Ausnahme: die Fahrleistung der schweren Nutzfahrzeuge

wird 2002 erhöht, da Anteil Innerorts unplausibel

Fahrzeugkategorien

Kleinkrafträder

Krafträder

Übernahme der DIW-Eckwerte, Korrektur unplausibler Verläufe

Pkw/Kombi

Wohnmobile <3,5t

Übrige Kfz <3,5t

Übernahme der DIW-Eckwerte für Pkw; Korrektur unplausibler Verläufe; Be-

stimmung der Fahrleistung der Summe Pkw/Wohnmobile/übrige Kfz und Auf-

teilung aufgrund der Fahrleistungsuntersuchung 1993 und der Bestandsent-

wicklung

Linienbusse

Reisebusse

Eckwert Inlandsfahrleistung Busse aus der FLU 1993 und FLE 2002; Zeitverlauf

1994-2014 auf Basis der Straßenverkehrszählungen und plausibler Werte für

Innerortsfahrleistung; Aufteilung auf die Fahrzeugkategorien durch Fortschrei-

bung der Fahrleistungsuntersuchung und Bestandsstatistik

Lkw <3,5 t Eckwert Inlandsfahrleistung aus der FLU 1993 und FLE 2002; Zeitverlauf 1994-

2014 auf Basis der Straßenverkehrszählungen und plausibler Werte für Inner-

ortsfahrleistung sowie Abstimmung mit Bestandsentwicklung;

Lkw Solo > 3,5 t

Lastzüge

Sattelzüge

Eckwert 1993 aus der FLU 1993; Eckwert 2002 aus FLE 2002 wird erhöht, so

dass Innerortsfahrleistung und der berechnete Energieverbrauch eine plausib-

le Größenordnung haben; Interpolation 1993-2014 aufgrund Bestandsentwick-

lung, Mautstatistik und Straßenverkehrszählungen

Wohnmobile >3,5t

Übrige Kfz >3,5t

Fortschreibung der Fahrleistungsuntersuchung mit Hilfe der Bestandsstatistik;

iterative Anpassung

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

62

3.2.2.2 Fahrleistungen nach Straßenkategorien

Fahrleistungen der Pkw, Wohnmobile, übrigen leichten Kfz und motorisierten Zweiräder

Eckwerte für die Inlandsfahrleistung sind für Pkw die Inlandsfahrleistungen des DIW [DIW, 2005a;

b], für Wohnmobile und die übrigen Kfz <3,5t die Fahrleistungsuntersuchung 1993 [Heusch-

Boesefeldt, 1996] und die Fahrleistungserhebung 2002 [IVT, 2004b]. Die Fortschreibung bis 2013

erfolgt aufgrund der Inländerfahrleistung nach DIW in [ViZ, n.d.] und der Intraplan-

Mittelfristprognose.

Die Inlandsfahrleistung der Wohnmobile und der übrigen leichten Kraftfahrzeuge kann direkt der

Fahrleistungserhebung 2002 entnommen werden. Bei den übrigen Kfz wird dabei die Annahme ge-

troffen, dass 40 % der Fahrleistung der übrigen Kfz dem Leichtverkehr zuzuordnen sind.

Abbildung 8 Fahrleistung der Pkw und motorisierten Zweiräder nach Straßenkategorien für die

Jahre 1993 und 2002

Quelle: Fahrleistungserhebungen 1993 und 2002, Straßenverkehrszählungen, ifeu-Abschätzungen

Die Aufteilung der Gesamtfahrleistungen auf die verschiedenen Straßenkategorien erfolgt unter zu

Hilfenahme von Daten der Straßenverkehrszählungen und der automatischen Dauerzählstellen. In

diesen enthalten sind jeweils die Fahrleistungen der Pkw inkl. übrigen Kfz und der MZR für die Stra-

ßenkategorien Autobahn, Land- und Bundesstraße. Durch Differenzbildung mit der Gesamtfahrleis-

tung kann damit die auf Gemeinde- und Innerortstraßen erbrachte Fahrleistung für jede dieser Fahr-

zeugkategorien bestimmt werden (vgl. Abb. 4). Die Aufteilung dieser Differenz auf die Straßenkate-

Inlandsfahrleistung der Pkw, Wohnmobile und übrigen Kfz <3,5t

Inlandsfahrleistung der MZR

11,1%

14,7%

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

1993 2002

Fah

rleis

tun

g in

Mio

. km

IO

G

K

L

B

AB

SVZ

Differenz

Eckwert -

SVZ

37,4%

7,6%

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

1993 2002

Fah

rleis

tun

g in

Mio

. km

IO

G

K

L

B

AB

SVZ

Differenz

Eckwert -

SVZ

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

63

gorien Innerorts- und Gemeindestraßen erfolgt gemäß deren Verhältnis in [Heusch-Boesefeldt,

1996].

Schließlich wird die Zeitreihe der Fahrleistung der Pkw mit den DIW Inländer- bzw. Inlands-

fahrleistungen abgeglichen. Bei den Wohnmobilen und übrigen Kfz folgt die Fahrleistungs-

entwicklung im Wesentlichen der Bestandsentwicklung, bei den motorisierten Zweirädern der DIW-

Entwicklung.

Fahrleistungen der LNF, SNF und übrigen schweren Kfz

Zur Ableitung der Gesamtfahrleistungen für die Fahrzeugkategorien LNF, Lkw, LZ+SZ, Busse und

übrige schwere Kfz werden sowohl die Inlands- als auch die Inländerfahrleistung der Fahrleistungs-

erhebung 2002 bzw. Daten der Straßenverkehrszählungen und der automatischen Dauerzählstellen

aus den Jahren 1995 bis 2002 sowie die Fahrleistungsuntersuchung aus dem Jahre 1993 verwendet.

Für das Jahr 1993 liegt mit der FLU 1993 die Inlandsfahrleistung für jede Fahrzeugkategorie und

Straßenkategorie direkt vor. Die Fahrleistungserhebung 2002 liefert die Inländerfahrleistung für die

meisten der in TREMOD benötigten Fahrzeugkategorien. Es fehlt bei den Lkw die Information, wel-

cher Anteil der Fahrleistung im Solo bzw. im Zugbetrieb erbracht wurde, so dass die Aufteilung der

Fahrleistung nach Lkw ohne Anhänger und Lastzügen geschätzt werden muss. Die aus der Inlands-

fahrleistung und der Untersuchung zum grenzüberschreitenden Verkehr abgeleitete Inlandsfahrleis-

tung unterscheidet die Fahrzeugkategorien Lkw <=3,5 t (LNF), die SNF (Lkw >3,5 t und Lastzüge incl.

Sattelzüge) sowie übrige Kfz. Die folgende Tabelle zeigt die Abgrenzung der Fahrleistungen in der

Fahrleistungserhebung 2002.

Tabelle 40 Aufteilung der Inländer- und Inlandsfahrleistung nach LNF, SNF und übrigen Kfz für

das Jahr 2002 (Angaben in Mrd. km) [IVT, 2004a]

Fahrzeugkategorie Inländer-Fahrleistung Saldo Inlands-Fahrleistung

LNF 34,5 0,1 34,7

SNF 42,3 4,4 46,7

Übrige Kfz* 3,5* 0,0 3,5*

Gesamt 80,4 4,5 84,9

* ohne Wohnmobile

Quelle: IVT 2004a

Für die weitere Differenzierung nach Fahrzeugkategorien (SNF nach Solo-Lkw, Last- und Sattelzü-

gen) müssen Abschätzungen aufgrund der Inländerfahrleistung sowie der Angaben zum grenzüber-

schreitenden Verkehr vorgenommen werden.

Das Fahrleistungssaldos der von Inländern im Ausland sowie der von Ausländern im Inland erbrach-

ten Fahrleistung wird von IVT differenziert nach Lkw >3,5t, Last- und Sattelzügen und übrige Kfz.

Für die Zuordnung zu den TREMOD-Kategorien müssen Annahmen für die Aufteilung des Fahrleis-

tungssaldos in Last- und Sattelzüge sowie der Inländerfahrleistung in Lkw >3,5t ohne und mit Anhä-

nger (=Lastzug) getroffen werden. Dabei wird angenommen, dass für den grenzüberschreitenden

Verkehr vor allem die Sattelzüge von Bedeutung sind (68 % des SNF-Saldos). Weiterhin wird unter-

stellt, dass 60 % der übrigen Kfz dem Schwerverkehr zuzuordnen sind. Die folgende Tabelle zeigt die

Ergebnisse dieser Zuordnung.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

64

Tabelle 41 Aufteilung der Inländer- und Inlandsfahrleistung nach Fahrzeugkategorien Lkw, LZ

und SZ für das Jahr 2002 (Angaben in Mrd. km) [IVT, 2004a][IVT, 2004b]

Fahrzeugkategorie Inländer-

Fahrleistung

Saldo Inlands-

Fahrleistung

Lkw > 3,5 t 25,7

13,8* 0,3 1,1*

14,1

LZ 11,9* 4,1 13,0

SZ 16,6 3,0* 19,6

Übrige Kfz >3,5 t 2,1 0 2,1

Summe Lkw und Übrige> 3,5 t 15,9 0,3 16,2

Summe LZ + SZ 28,5 4,1 32,6

* ifeu-Schätzung, alle anderen Werte: [IVT, 2004a], [IVT, 2004b]

Für die Aufteilung der Fahrleistungen nach Straßenkategorien werden die Straßenverkehrs-

zählungen verwendet. Die Straßenverkehrszählung für das Jahr 2000 enthält die Fahrleistungen der

Fahrzeugkategorien Lkw <=3,5 t, Lkw >3,5t (incl. Übrige Kfz und Wohnmobile >3,5t) und Lastzüge

(LZ+SZ) jeweils für die Straßenkategorien Autobahn, Bundes-, und Landesstraße. Für die Kreisstra-

ßen liegen Fahrleistungen für das Jahr 2000 vor, allerdings nicht für alle Bundesländer. Aufgrund

der vollständigen Angaben für die alten Bundesländer (Lkw <=3,5t: 1,14 Mrd. km, Lkw ohne Anhä-

nger: 1,18 Mrd. km, Lastzüge: 0,77 Mrd. km) werden etwas höhere Fahrleistungen für Deutschland

insgesamt (+15% gegenüber den alten Bundesländern) abgeschätzt.

Schließlich werden die Ergebnisse für 2000 bis 2002 anhand der Ergebnisse der Zählungen an den

automatischen Dauerzählstellen und weiterer Annahmen fortgeschrieben. Die folgende Tabelle stellt

die Ergebnisse der Fahrleistungserhebung und der Straßenverkehrszählung sowie die Relation zwi-

schen beiden Erhebungen dar.

Tabelle 42 Inlandsfahrleistung (Fahrleistungserhebung) und Straßenverkehrszählungen der

Lkw, LZ und SZ für das Jahr 2002 (Angaben in Mrd. km)

Fahrzeugkategorie FLE

Eckwert

SVZ

AB

B

L

K

Alle

Relation

SVZ/FLE

Lkw <= 3,5 t (LNF) 34,7 9,1 3,8 3,1 1,4 17,5 50%

Lkw und übrige

>3,5 t*

16,5 6,2 3,3 2,6 1,4 13,5 82%

LZ + SZ 32,6 24,6 4,9 2,2 0,9 32,7 >100%

Summe SNF* 49,1 30,8 8,2 4,8 2,3 46,2 94%

Busse 4,1 0,8 0,7 0,8 0,4 2,7 67%

Anmerkung: SVZ: Straßenverkehrszählung 2000 sowie Annahmen zur Fortschreibung bis 2002 aufgrund der

Ergebnisse für die automatischen Dauerzählstellen 2002

* Lkw und übrige >3,5 t incl. Wohnmobile >3,5t (ca. 0,3 Mrd. km)

In der Gegenüberstellung der Ergebnisse der Straßenverkehrszählung mit der Inlandsfahrleistung

aus der Fahrleistungserhebung erreicht die Fahrleistung der SNF in der Straßenverkehrszählung be-

reits 94 % der gesamten Inlandsfahrleistung, nach unseren Annahmen bei den Last- und Sattelzügen

sogar 100 %. Diese Differenz wäre logischerweise dem Innerortsverkehr (incl. außerörtliche Gemein-

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65

destraßen) zuzuordnen. Im Jahr 1993 lag der Anteil der Autobahnen, Bundes-, Landes- und Kreis-

straßen an der Gesamtfahrleistung der SNF nach der FLU 1993 bei 75 %. Die Differenz zwischen den

in der SVZ erfassten Straßenkategorien und dem Eckwert wäre danach von 1993 bis 2002 um mehr

als 75 % gesunken. Die sich daraus ergebenden Anteile der SNF an der innerörtlichen Fahrleistung

lägen unter diesen Annahmen im Jahr 2002 bei ca. 1 %. Dieser Wert sowie der starke Rückgang im

Zeitverlauf sind nicht plausibel.

Untersuchungen zu dem innerstädtischen Verkehr in verschiedenen Städten zeigen, dass der Anteil

des Schwerverkehrs (inkl. Busse) mit ca. 3-8 % meist höher, während der Anteil der LNF mit ca. 3-7%

häufig geringer ausfällt (vgl. Tab. 35). Auch Daten von einzelnen Messungen zeigen einen Anteil der

SNF in der Bandbreite von 2-7%.

Tabelle 43 Fahrleistungsanteile der LNF und SNF am Innerortsverkehr

Ort und Zeitpunkt LNF SNF Bus Quelle/Anmerkungen

Berlin 1999 7,0% 4,2% 0,7% /Senat Berlin 2001/; ges. Stadt-

gebiet

Baden-Württemberg 2000 2,5% 3,9% 2,7% /UMEG 2004/

Duisburg Nord 2002 3,3% 7,9% 0,2% /Bez.-Reg. Ddorf/ Luftreinhalte-

plan Duisburg-Nord

Düsseldorf 2002 3,4% 3,6% 0,4% /Bez.-Reg. Ddorf 2004/ Luftrein-

halteplan Düsseldorf – Südliche

Innenstadt

Baden-Württemberg 2003 2,9% 4,3% /Stat. LA Ba.-Wü./ Angaben je-

weils mit Bussen

Auch wenn die gefundenen Angaben keine statistisch verlässliche Basis zur Ableitung bestimmter

Werte sind (zu geringe Anzahl an Werten, verschiedene Erhebungsmethodik, z.T. Modellrechnun-

gen), geben sie doch einen Anhaltspunkt für die Größenordnung des schweren Nutzfahrzeugver-

kehrs. Tendenziell hat der Anteil in den vergangenen Jahren abgenommen, liegt aber dennoch meist

im Bereich um 4%.

Die Gründe für die Unplausibilitäten, die sich zwischen der aktuellen Fahrleistungserhebung 2002

und den Straßenverkehrszählungen ergeben, können im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter unter-

sucht werden. Jedoch muss das Verkehrsmengengerüst in TREMOD so beschaffen sein, dass es die

für die Emissionsberechnung relevanten Größen plausibel abbildet. Wichtige Randbedingungen

hierbei sind:

▸ Die Verkehrszusammensetzung (Mischung von leichten und schweren Fahrzeugen) auf den

Straßenkategorien muss plausibel sein.

▸ Der berechnete Energieverbrauch muss im Vergleich zum Kraftstoffabsatz plausibel sein.

Beide Randbedingungen lassen sich erfüllen, wenn die Fahrleistung der schweren Nutzfahrzeuge

gegenüber der Fahrleistungserhebung 2002 erhöht wird und diese Erhöhung den Innerortsstraßen

(incl. außerörtlichen Gemeindestraßen) zugeordnet wird.

Die Fahrleistung der schweren Nutzfahrzeuge wird daher im Jahr 2002 so festgesetzt, dass ihr Fahr-

leistungsanteil auf Innerortsstraßen 4% beträgt. Die Aufteilung auf die einzelnen Fahrzeugkatego-

rien (Lkw solo, Lastzug, Sattelzug) wird so festgelegt, dass sich für die einzelnen Kategorien in Rela-

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66

tion zu ihrer Gesamtfahrleistung und der zeitlichen Entwicklung der jeweiligen Innerortsfahrleistung

plausible Größenordnungen ergeben. Damit wird jedoch nicht behauptet, dass das abgeleitete Fahr-

leistungsgerüst die Realität richtig wiedergibt, da auch andere Ursachen für die scheinbare Inplausi-

bilität denkbar sind. Eine genaue Untersuchung der möglichen Ursachen kann jedoch im Rahmen

der TREMOD-Arbeiten nicht geleistet werden. Die folgende Tabelle stellt das Ergebnis der Annahmen

dar.

Tabelle 44 Inlandsfahrleistung der LNF, SNF und Busse im Jahr 2002 in TREMOD

Mrd. Fz-km AB B L K G I Gesamt

Lkw <= 3,5 t (LNF) 9,1 3,8 3,1 1,4 2,0 15,2 34,7

Lkw und übrige >3,5 t* 6,2 3,3 2,6 1,4 0,8 6,0 20,4

LZ + SZ 24,6 4,9 2,2 0,9 0,3 2,7 35,6

Summe SNF* 30,8 8,2 4,8 2,3 1,1 8,7 56,0

Busse 0,8 0,7 0,8 0,4 0,1 1,2 4,1

Quelle: FLE 2002 und ifeu-Annahmen

Die Fahrleistungen in der Zeitreihe 1993-2002 werden nun, ausgehend von den Eckwerten 1993 und

2002 aufgrund der Bestandsentwicklung, der Straßenverkehrszählungen und im Abgleich mit der

Energiebilanz plausibel abgeleitet.

Nach 2002 wurden die Fahrleistungen der LNF und SNF im Wesentlichen auf Basis der SVZ 2005,

der jährlichen Zählungen bis 2009, der Mautstatistik [BAG, 2013] und der INTRAPLAN Mittelfrist-

prognose fortgeschrieben. Die Fahrleistungen der Jahre vor 1994 wurde gegenüber der vorigen Ver-

sion nicht geändert.

3.2.2.3 Differenzierung der Fahrleistungen nach Fahrzeugmerkmalen

Übersicht

Die vorliegenden Fahrleistungsdaten der Fahrleistungserhebungen [IVT, 1994, 2004a], der Fahrleis-

tungsuntersuchungen [Heusch-Boesefeldt, 1994a; b, 1996] und anderer Untersuchungen zeigen,

dass sich die Fahrleistungsanteile der verschiedenen Fahrzeugschichten innerhalb einer Fahrzeugka-

tegorie auf verschiedenen Straßenkategorien z.T. deutlich voneinander unterscheiden. Gründe dafür

sind sowohl bei den Pkw als auch bei den Nutzfahrzeugen, dass größere Fahrzeuge häufiger auf Au-

tobahnen fahren als kleinere Fahrzeuge, Diesel-Fahrzeuge im Schnitt eine höhere Jahresfahrleistung

haben als Otto-Fahrzeuge und ältere Fahrzeuge eine geringere Jahresfahrleistung haben als neue

Fahrzeuge. Diese Zusammenhänge haben einen hohen Einfluss auf die Ergebnisse der Emissionsbe-

rechnung, da dadurch die größeren Fahrzeuge gegenüber ihrem Bestandsanteil einen höheren Fahr-

leistungsanteil haben als die kleineren Fahrzeuge, genauso wie neue Fahrzeuge mit tendenziell

günstigerem Emissions- und Verbrauchsverhalten. Es ist daher notwendig, diese Zusammenhänge so

gut wie möglich im Modell abzubilden.

Eine wesentliche Grundlage für TREMOD ist die Fahrleistungsuntersuchung 1993 [Heusch-

Boesefeldt, 1996]. In der FLU 1993 wurde die Fahrleistung der Pkw nicht nur nach Antriebsart, Grö-

ßenklasse und Alter insgesamt sondern auch für die Straßenkategorien differenziert. Die Daten zeig-

ten insbesondere für die Autobahnen eine sehr starke Abhängigkeit der Fahrleistung vom Fahrzeug-

alter. Bei den übrigen Fahrzeugkategorien lag diese Differenzierung in der Fahrleistungsuntersu-

chung 1993 nach Größenklassen, jedoch nicht nach Alter vor. Daher wurden für die übrigen Fahr-

zeugkategorien die Fahrleistungsrelationen nach Alter aus der Fahrleistungserhebung 1990 [IVT,

1994] verwendet.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

67

Für das Jahr 2002 lagen mit der Fahrleistungserhebung die Inländerfahrleistungen nach Größen-

klasse und Alter für die meisten Fahrzeugkategorien vor [IVT, 2004a]. Die Differenzierung der Fahr-

leistungen nach den Merkmalen Antriebsart, Größenklasse und Alter für einzelne Straßenkategorien,

wie sie mit der Fahrleistungsuntersuchung 1993 vorhanden war, fehlt für das Jahr 2002. Aus diesem

Grund wurde folgendes Vorgehen gewählt:

▸ Die Fahrleistungsrelationen nach Antriebsart, Größenklasse und Alter wurden soweit möglich

anhand der Fahrleistungserhebung 2002 neu abgeleitet.

▸ Die ursprünglichen Unterschiede in den Fahrleistungsrelationen auf verschiedenen Straßen-

kategorien wurden, soweit sinnvoll und möglich, anhand der Fahrleistungsuntersuchung

1993 differenziert.

Die Details sind bei den einzelnen Fahrzeugkategorien beschrieben.

Pkw

Eingang in die Ableitung dieses Fahrleistungsgerüstes finden:

▸ die Pkw-Fahrleistungsrelationen aus dem Jahr 1993 von Heusch-Boesefeld (differenziert

nach Straßenkategorien und Fahrzeugsegmenten),

▸ die Pkw-Inländer-Fahrleistungen für das Jahr 2002 von IVT (differenziert nach Fahrzeugseg-

menten),

▸ DIW Zeitreihe der Pkw-Fahrleistungen nach Otto- und Dieselantrieb [ViZ, n.d.]

▸ die Pkw-Bestandszahlen des KBA (differenziert nach Baujahren und Fahrzeug-Segmenten).

Diese Eingangsdaten wurden für die Jahre 1993 bis 2002 so aufeinander abgestimmt, dass sich ein

konsistentes Fahrleistungsgerüst nach Größenklasse, Antriebsart und Straßenkategorie ergab. Kern

der Anpassungen ist die Verknüpfung der nach Straßenkategorien differenzierten Daten von Heusch-

Boesefeldt mit den nur nach Fahrzeugsegmenten differenzierten, Fahrleistungen von IVT. Ergebnis

sind nach Straßenkategorien und Fahrzeugsegmenten differenzierte Fahrleistungsrelationen.

Die Fahrleistungsrelationen der Zeitreihe 1995-2001 sowie die Werte für die Jahre nach 2002 wur-

den anhand der Entwicklung der Fahrleistungen für Otto- und Diesel-Pkw nach [ViZ, n.d.] und der

Bestandsentwicklung nach KBA interpoliert.

Im Einzelnen ergeben sich, die für das Jahr 2014 in der folgenden Tabelle exemplarisch dargestellten

Fahrleistungsrelationen.

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Tabelle 45 Fahrleistungsrelationen der Pkw-Segmente nach Straßenkategorien und mittlere

Jahresfahrleistung im Jahr 2014

Segment Fahrleistungsrelation

Autobahn

Fahrleistungsrelation

übrige Straßen

Mittlere Jahresfahrleistung

je Fahrzeug (km/a)

Pkw Otto klein 1,000 1,000 9.882

Pkw Otto mittel 1,628 0,986 10.882

Otto groß 2,870 0,856 12.033

Diesel klein 1,265 1,265 12.500

Diesel mittel 3,100 1,976 21.522

Diesel groß 3,818 1,858 21.845

Anmerkungen: Fahrleistungsrelation der Segmente einer Fahrzeugkategorie;

Mittlere Jahresfahrleistung: Inlandsfahrleistung bezogen auf den inländischen Bestand

Quellen: IVT 2004a, Abschätzungen des ifeu

Die folgende Abbildung zeigt die Zeitreihe der Gewichtungsfaktoren, die sich beim Pkw aus den ver-

schiedenen Untersuchungen für 1993 und 2002 und aus der Übernahme der Änderungen der mittle-

ren Fahrleistung von Otto- und Diesel-Pkw der DIW-Zeitreihe ergibt.

Abbildung 9 Fahrleistungsrelationen der Pkw nach Antrieb und Größenklasse von 1995-2014

Anmerkung: relative Fahrleistung bezogen auf das Segment Benzin klein, ab 2005 Umstellung der Größenklas-

seneinteilung von Hubraum auf Kaufsegmente. Quellen: ifeu-Annahmen auf Basis verschiedener Quellen

Grundlage für die weitere Differenzierung der Fahrleistung nach Fahrzeugalter bildet die Inländer-

fahrleistung 2002 [IVT, 2004a]. Die dort enthaltenen Fahrleistungen sind nach Fahrzeugsegmenten

und Fahrzeugalter, jedoch nicht nach Straßenkategorien differenziert. Die von [IVT, 2004a] gebilde-

ten Altersklassen werden aufgelöst und zu jahresfeinen Angaben erweitert. Für jedes Fahrzeugseg-

ment werden Fahrleistungsrelationen nach Fahrzeugalter ermittelt. Ergebnis sind normierte Trep-

penfunktionen, die die Relation der Gesamtfahrleistung eines Pkw-Segmentes bestimmten Alters

gegenüber einem neu zugelassen Fahrzeugs dieses Segmentes wiedergibt. Diese Treppenfunktionen

werden anschließend geglättet, um Sprünge in den Fahrleistungen zu vermeiden (siehe Abbildung

10).

0

1

2

3

4

1995 2000 2005 2010

Autobahn

Diesel groß Diesel mittel Diesel kleinBenzin groß Benzin mittel Benzin klein

0

1

2

3

1995 2000 2005 2010

Innerorts/Außerorts

Diesel groß Diesel mittel Diesel kleinBenzin groß Benzin mittel Benzin klein

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

69

In einem weiteren Schritt werden die je Fahrzeugsegment gebildeten Fahrleistungsrelationen nach

Alter für die verschiedenen Straßenkategorien angepasst. Grund dieser Anpassung ist, dass nach

[Heusch-Boesefeldt, 1996] die Relation der Pkw-Fahrleistung auf Autobahnen nach Alter steiler ver-

läuft, als auf Außer- bzw. Innerortstraßen: Für die altersabhängigen Fahrleistungsrelationen im au-

ßerorts- bzw. innerorts-Verkehr wird angenommen, dass sie gleich verlaufen.

Für den Autobahnverkehr wird angenommen, dass die Fahrleistungsrelationen bis zu einem Alter

von 4 Jahren mit denen des Gesamtverkehrs übereinstimmen. Ab einem Pkw-Alter von 5 Jahren wird

angenommen, dass die Autobahn-Fahrleistung gegenüber dem mittleren Verlauf auf allen Straßen-

kategorien um durchschnittlich 2 %, ab einem Alter von 8 Jahren um 4 %, ab einem Alter von 11

Jahren um 2 % und über 18 Jahren um jeweils 1 % gegenüber dem Wert des Vorjahres abnimmt.

Aus den angenommenen altersabhängigen Fahrleistungsrelationen auf Autobahnen und denen für

den Gesamtverkehr abgeleiteten ergeben sich rechnerisch die Fahrleistungsrelationen für den außer-

orts- bzw. innerorts-Verkehr:

FLRel.ges., m, n = FLRel., m, n, AB * FLA, m, AB, + FLRel., m, n, AO/IO * FLA, m, AO/IO

FLA Fahrleistungsanteil je Segment nach Straßenkategorien (AB, AO/IO)

FLRel. Fahrleistungsrelation je Segment und Straßenkategorie (AB, AO/IO) nach Alter

m Segment (Otto < 1,4 l…Diesel > 2,0 l)

n Alter Kfz in Jahren im Jahr 2002 (1…30)

AB Autobahn

AO/IO außerorts / innerorts

Abbildung 10 Fahrleistungsrelationen mittelgroßer Pkw nach Alter

Quelle: [IVT, 2004a], eigene Annahmen

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18 -20 -22 -24 -26 -28 -30

rela

tie

Fah

rle

istu

ng

in %

(Ne

ufa

hrz

eu

g 1

00

%)

Fahrzeugalter in Jahren

Pkw Otto - mittel - AB

Pkw Otto - mittel - IO/AO

Pkw Diesel- mittel - AB

Pkw Diesel- mittel - IO/AO

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

70

LNF, SNF, Busse und übrige Kfzs

Die Fahrleistungsgewichtung bei den übrigen Fahrzeugkategorien beruht auf dem gleichen Verfah-

ren und den gleichen Quellen wie beim Pkw, wobei die Kennzahlen nicht zwingend nach allen

Merkmalen unterschieden werden. So werden etwa die Fahrleistungsrelationen der leichten Nutz-

fahrzeuge, Lkw, Busse und Krafträder nicht nach Straßenkategorien unterschieden (siehe Tabelle

46).

Tabelle 46 Fahrleistungsrelationen der SNF-, Bus- und Krafträder-Segmente nach Straßenka-

tegorien und mittlere Jahresfahrleistung im Jahr 2014

Segment Fahrleistungsrelation

Autobahn

Fahrleistungsrelation

Übrige Straßen

Mittlere Jahresfahrleistung je

Fahrzeug (km/a)

LNF N1-I 1,0 1,0 13.485

LNF N1-II 1,15 1,15 15.507

LNF N1-III 1,47 1,47 19.822

Lkw <= 7,5t 1,0 1,0 37.529

Lkw > 7,5-12t 1,5 1,5 56.294

Lkw >12-20t 2,0 2,0 75.059

Lkw >20-28t 2,5 2,5 93.823

Lkw >28 2,0 2,0 75.059

Lz <=28t 1,0 1,0 29.707

Lz >28-34t 3,0 2,0 70.111

Lz >34t 4,0 2,0 85.362

Sz >28-34t 1,0 1,0 118.890

Sz >34t 1,33 1,0 144.917

RBus <=18t 1,0 1,0 81.004

RBus >18t 1,3 1,3 105.305

LBus <=15t 1,0 1,0 21.177

LBus >15-18t 1,51 1,51 31.978

LBus >18t 1,45 1,45 30.701

MR <=150 ccm 1,0 1,0 1.966

MR >150 ccm 1,6 1,6 3.145

Anmerkungen: Fahrleistungsrelation der Segmente einer Fahrzeugkategorie; Mittlere Jahresfahrleistung: In-

landsfahrleistung bezogen auf den inländischen Bestand

Quellen: IVT 2004a, Abschätzungen des ifeu

Anders als bei den Pkw wurden die Fahrleistungsrelationen der Segmente ab 1994 nicht verändert,

da keine neuen Erkenntnisse vorlagen.

Die altersabhängige Fahrleistungsrelation der Fahrzeugkategorien LNF, SNF, Busse, Wohnmobile

und übrige Kfz werden entsprechend der Methode für Pkw ermittelt. Eine straßenspezifische Unter-

scheidung bleibt bei diesen Fahrzeugkategorien aus (siehe Abb. 8). Die Fahrleistungsrelationen nach

Alter wurden für alle Bezugsjahre übernommen, mit einer Ausnahme: In der Mautstatistik ab 2005

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

71

wurde eine geringere Fahrleistung für ältere Lkw, Last- und Sattelzüge ausgewiesen als mit TREMOD

berechnet wurde. Daher wurden alle Altersrelationen für die schweren Nutzfahrzeuge auf Autobah-

nen ab 2005 so geändert, dass die älteren Fahrzeuge über 10 Jahre geringere Autobahnfahrleistun-

gen aufweisen als in den Jahren davor. Diese neue Verteilung wird ab 2005 für alle mautpflichtigen

Fahrzeuge angesetzt.

Abbildung 11 Fahrleistungsrelationen der übrigen Kfz nach Alter

Anmerkungen: Sz: Sattelzug; SNF>12t: alle Lkw, Last- und Sattelzüge >12t auf Autobahnen; MZR = Motorrad

(MR) + Kleinkraftrad (KKR). Quelle: [IVT, 2004a]

Annahmen für alternative Antriebe

Die mittlere Fahrleistung der neuen Fahrzeugkonzepte beruht auf Annahmen, da empirische Werte

noch nicht vorliegen5. Bei den Pkw und LNF wurden daher die folgenden Annahmen getroffen:

▸ Für Fahrzeuge mit CNG und LPG-Antrieb wird angenommen, dass Besitzer von Gasfahrzeu-

gen eher höhere Jahresfahrleistungen realisieren als im Mittel. Wir setzen daher die mittlere

Fahrleistung von CNG- und LPG-Pkw wie diejenigen der Diesel-Pkw an. Dies gilt auch bei den

Linienbussen.

▸ Batterieelektrische Fahrzeuge werden eher im Nahbereich eingesetzt. Aufgrund der hohen

Fahrzeugkosten wird davon ausgegangen, dass sie in Bereichen mit eher hoher Fahrzeugnut-

zung eingesetzt werden, so dass die mittlere Jahresfahrleistung insgesamt höher ist als bei

Benzin-Pkw der gleichen Größenklasse

▸ Für alle Hybridkonzepte (HEV) wird das gleiche Nutzungsverhalten wie für die konventionel-

len Fahrzeuge der gleichen Antriebsart und Größenklasse angenommen. Entsprechend wird

beispielsweise für den Benzin-HEV ein Nutzungsverhalten analog zum rein verbrennungsmo-

torisch angetriebenen Benziner angenommen.

5 Eine Analyse alternativer Antriebsarten erfolgt in der Fahrleistungserhebung 2014, welche jedoch zum Zeitpunkt dieses

Berichts noch nicht abgeschlossen war.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

SZ SNF >12t AB LNF u. Lkw

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30

Rbus Lbus MZR

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

72

Tabelle 47 Anpassung der Fahrleistungsrelationen für neue Fahrzeugkonzepte bei Pkw und

LNF anhand der vorhandenen konventionellen Konzepte

Konzept neu Konzept Bezug AB AO IO

CNG Diesel gleich Gleich gleich

LPG Diesel gleich Gleich gleich

BEV Benzin -30% +50% +100%

HEV Diesel / Benzin / CNG gleich Gleich gleich

PHEV Diesel / Benzin /CNG gleich Gleich gleich

Anmerkungen: HEV, PHEV jeweils Diesel, Benzin oder CNG

3.2.2.4 Fahrleistungsdifferenzierung nach Verkehrssituationen und Längsneigung

Die FLU 1993 sowie die Vorgängeruntersuchungen für 1990 und 1986 sind die einzigen vorliegen-

den Arbeiten, in denen eine Fahrleistungsabschätzung in der Differenzierung nach Verkehrssituatio-

nen und Längsneigung vorgenommen wurde. Sie wird daher als Grundlage für die Ableitung der

Fahrleistungsanteile der Verkehrssituationen und Längsneigungsklassen verwendet. Der Original-

Datensatz der FLU 1993 [Heusch-Boesefeldt, 1996] und die Zuordnung auf die Verkehrssituationen

ist in folgender Abbildung dargestellt:

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73

Abbildung 12 Zuordnung der Verkehrssituationen in der Fahrleistungsuntersuchung 1993 zu den

Verkehrssituationen in TREMOD

Quelle: Heusch-Boesefeldt 1996, INFRAS 2010, ifeu-Annahmen

Die folgenden Abbildungen zeigen die Anteile der Verkehrssituationen auf Autobahnen, Außerorts-

und Innerortsstraßen für die verschiedenen Fahrzeugkategorien.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

74

Abbildung 13 Differenzierung der Fahrleistungen nach Verkehrssituationen (Teil 1)

Quelle: Heusch-Boesefeldt, ifeu-Annahmen

Autobahn

Bundesstraßen

Landesstraßen

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pkw KR/MR LNF SNF RBus

Land/AB/100/stop+go

Land/AB/80/gesaettigt

Land/AB/100/gesaettigt

Land/AB/120/gesaettigt

Land/AB/130/gesaettigt

Land/AB/80/fluessig

Land/AB/100/fluessig

Land/AB/120/fluessig

Land/AB/130/fluessig

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pkw KR/MR LNF SNF LBus

Land/Fernstr./80/dicht

Land/Fernstr./100/dicht

Land/Fernstr./100/fluessig

Land/Fernstr./110/fluessig

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pkw KR/MR LNF SNF LBus

Land/HVS (kurvig)/80/dicht

Land/HVS/80/dicht

Land/HVS/80/fluessig

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

75

Abbildung 14 Differenzierung der Fahrleistungen nach Verkehrssituationen (Teil 2)

Quelle: Heusch-Boesefeldt, ifeu-Annahmen

Kreisstraßen

Gemeindestraßen

Innerortsstraßen

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pkw KR/MR LNF SNF LBus

Land/Sammelstr. (kurvig)/80/dicht

Land/Sammelstr./80/dicht

Land/Sammelstr./80/fluessig

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pkw KR/MR LNF SNF LBus

Land/Sammelstr.-kurv./80/dicht

Land/Sammelstr./80/dicht

Land/Sammelstr./80/fluessig

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Pkw KR/MR LNF SNF LBus

Agglo/HVS/50/stop+go

Agglo/Erschliessungsstr./50/gesaettigt

Agglo/Erschliessungsstr./50/dicht

Agglo/HVS/50/gesaettigt

Agglo/HVS/50/dicht

Agglo/HVS/50/fluessig

Agglo/HVS/:70/gesaettigt

Agglo/HVS/70/dicht

Agglo/HVS/70/fluessig

Page 76: Aktualisierung „Daten- und Rechenmodell: Energieverbrauch ... · 3.1.1 Erläuterungen zur KBA-Statistik und allgemeine Vorgehensweise ..... 24 3.1.1.1 Zuordnung der Emissionsschlüsselnummern

UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

76

Zusätzlich wurde die Fahrleistung auf allen Straßenkategorien für jede Verkehrssituation nach den

vier Längsneigungsklassen <1%, 1-3%, 3-5% und >5% unterteilt. Im Mittel werden 60% der Fahrleis-

tungen im Bereich <1%, 30% im Bereich 1-3%, 7% im Bereich 3-5% und 3% im Bereich >5% er-

bracht. Auf Innerortsstraßen ist der Anteil der Fahrleistungen ohne bzw. mit geringer Längsneigung

etwas höher als im Durchschnitt. Da die Längsneigung auch das Fahrverhalten beeinflusst haben auf

Autobahnen und Außerortstraßen die Verkehrssituationen mit höheren Durchschnittsgeschwindig-

keiten bzw. mit geringeren Störungen einen höheren Fahrleistungsanteil ohne bzw. mit geringer

Längsneigung als Verkehrssituationen mit geringeren Durchschnittsgeschwindigkeiten und mehr

gebundenem Verkehr.

3.2.3 Verkehrsleistungen

Die Fahrleistungen werden in einem weiteren Schritt mit den Verkehrsleistungen nach „Verkehr in

Zahlen“ abgeglichen. Im Personenverkehr sind das die Verkehrsleistungen des motorisierten Indivi-

dualverkehrs. Daraus ergibt sich z.B. für 2010 ein Auslastungsgrad bei Pkw von 1,5 Personen/Fz, bei

Krafträdern 1,1 Personen und Kleinkrafträder 1 Person.

Für den Omnibusverkehr liegen keine Verkehrsleistungsdaten vor, die mit der Fahrleistung korreliert

werden können. Die Verkehrsleistungen des Öffentlichen Straßenverkehrs (ÖSPV) enthalten auch die

kommunalen Schienenverkehre, umgekehrt fehlen aber zahlreiche Busverkehre, z.B. der Werkver-

kehr, der Verkehr von Omnibusunternehmen mit weniger als 6 Omnibussen, der Busverkehr auslän-

discher Unternehmen sowie sonstiger nicht öffentlicher Busverkehr. Die in TREMOD abgeschätzten

Auslastungsgrade und die daraus berechneten Verkehrsleistungen orientieren sich an den Erkennt-

nissen früherer ifeu-Studien (z.B. [ifeu, 2002]). Sie werden mit 21% für den Linienbusverkehr und

60% für den Reisebusverkehr angenommen. Daraus ergibt sich im Jahr 2010 für Linienbusse eine

durchschnittliche Besetzung von 15 Personen, für Reisebusse von 28 Personen.

Für den Straßengüterverkehr wurden folgende Annahmen getroffen:

▸ die Verkehrsleistung der leichten Nutzfahrzeuge wird statistisch nicht erfasst, deren Auslas-

tung ist daher definitionsgemäß Null,

▸ die statistisch erfassten Verkehrsleistungen werden somit ausschließlich von den schweren

Lkw, Lastzügen und Sattelzügen erbracht. Die Auslastungsgrade wurden anhand der KBA-

Kraftverkehrsstatistik [KBA-BAG, n.d.] nach Größenklassen differenziert ermittelt und für

TREMOD für jedes Bezugsjahr an die Fahr- und Verkehrsleistungen angepasst,

▸ bis 2013 wurden die Verkehrsleistungsdaten nach „Verkehr in Zahlen“, für 2014 nach der

Mittelfristprognose von INTRAPLAN verwendet.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

77

Tabelle 48 Kapazität der Fahrzeugsegmente und Auslastung im Jahr 2014

Segment Kapazität Auslastung 2014

Pkw 4,5 Personen 1,5 Personen

Lkw <= 7,5t 3 Tonnen 33,9%

Lkw > 7,5-12t 5 Tonnen 33,9%

Lkw >12-14t 6 Tonnen 38,7%

Lkw >14-20t 8 Tonnen 38,7%

Lkw >20-26t 10 Tonnen 38,7%

Lkw >26-28t 12 Tonnen 38,7%

Lkw >28-32t 13 Tonnen 38,7%

Lkw >32t 14 Tonnen 38,7%

Lz <=28t 11 Tonnen 33,9%

Lz >28-34t 19 Tonnen 38,7%

Lz >34t 24 Tonnen 48,4%

Sz>28-34t 19 Tonnen 43,6%

Sz>34t 24 Tonnen 48,4%

RBus <=18t 40 Personen 60,9%

RBus >15t 60 Personen 60,9%

LBus <=15t 30 Personen 21,1%

LBus >15-18t 60 Personen 21,1%

LBus >18t 90 Personen 21,1%

Kleinkrafträder 1,2 Personen 1 Person

Krafträder 2 Personen 1,1 Personen

Quelle: Heusch-Boesefeldt 1996a, KBA_BAG, ifeu-Annahmen

3.3 Emissionsfaktoren und Energieverbrauch

3.3.1 Überblick

Die Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs werden in TREMOD aus dem HBEFA übernommen. Dabei

werden folgende Kategorien unterschieden:

Emissionsfaktoren im warmen Betriebszustand [in g/FzKm].

„Warme“ E-Faktoren beziehen sich auf den Schadstoffausstoß im warmen bzw. heißen Motorenbe-

triebszustand (Einheit g/FzKm). Diese E-Faktoren hängen bei allen Fahrzeugkategorien ab vom Fahr-

verhalten bzw. der Verkehrssituation (und der Längsneigung). Zusätzliche Einflüsse, die berücksich-

tig werden, sind:

▸ Der Alterungseinfluss (Laufleistung) bei Otto-Pkw und LNF mit geregeltem Katalysator

▸ Der Beladungsgrad bei schweren Nutzfahrzeugen und Bussen

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

78

▸ Die Kraftstoffqualität (Einfluss des Schwefel- und Aromatengehalts auf bestimmte Ab-

gasemissionen)

Kaltstart

Die „Start-Emissionsfaktoren“ werden als Emissionszuschläge bei Startvorgängen ausgegeben (Ein-

heit: g/Startvorgang). Diese hängen von verschiedenen Einflussfaktoren ab:

▸ Umgebungstemperatur beim Startvorgang,

▸ Fahrtweiten anschließend an den Startvorgang,

▸ Standzeiten (als Näherung für die Motortemperatur beim Starten).

In TREMOD werden die in Kapitel 3.4 erläuterten mittlere Fahrtweiten- bzw. Standzeiten-

Verteilungen unterstellt.

Verdampfungsemissionen

HBEFA unterscheidet zwischen:

▸ Verdampfung nach Motorabstellen (= Heiß- bzw. Warm-Abstellen) [in g/Abstellvorgang].

▸ Verdampfung infolge Tankatmung (gelegentlich auch als „Verdunstungsemissionen“ be-

zeichnet) [in g/Tag und Fahrzeug]

▸ Verdampfung während der Fahrt (sog. „Running Losses = RL) [in g/km]

Die Verdampfungsemissionen nach dem Abstellen des Motors (= Heiß bzw. Warm-Abstellen); sie

betreffen lediglich HC-Emissionen (Einheit: g/Abstellvorgang und Fahrzeug). Diese Verdampfungs-

Emissionen hängen von der Außentemperatur, der Temperatur des Motors (angenähert über eine

Standzeit bzw. -Verteilung) und der Länge der vorausgehenden Fahrt ab. Diese Parameter werden

auch für die Berechnung der Startzuschläge benötigt. Zudem spielt auch der Dampfdruck (RVP, Reid

vapour pressure) eine Rolle. Angegeben wird schließlich ein gewichteter, mittlerer Emissionsfaktor

(in g/Abstellvorgang und Fahrzeug).

Die Verdampfungsemissionen infolge Tankatmung entstehen beim stehenden Fahrzeug (gelegentlich

auch als „Verdunstungsemissionen“ bezeichnet); sie betreffen lediglich HC-Komponenten (Einheit:

g/Fahrzeug und Tag). Wichtigste Ursache dieser Emissionsart sind Änderungen der Umgebungstem-

peratur im Verlauf eines Tages. Deshalb sind die resultierenden E-Faktoren (in g/Fahrzeug und Tag)

abhängig von den zugrunde gelegten Temperaturschwankungen. Dazu werden die gleichen Umge-

bungsmuster wie für den Kaltstart verwenden. Zudem hängen sie ab von der Kraftstoffqualität

(Dampfdruck RVP).

„Running Losses“ entstehen während des Fahrbetriebs durch Erwärmung des Tanks durch Motor-

und Außentemperatur. Sie sind v.a. abhängig vom Temperaturverlauf und der Fahrtdauer.

Für die Berechnung der Emissionsfaktoren für die Verdampfung wird ein Ansatz verwendet, der auch

in COPERT 4 implementiert ist (vgl. Dokumentation HBEFA3.1).

Betrachtete Komponenten

TREMOD berechnet, analog zum HBEFA die Emissionen folgender Schadstoffe bzw. Komponenten:

▸ CO (Kohlenmonoxid)

▸ HC (Kohlenwasserstoffe [Gesamt-HC])

▸ NOx (Stickoxide)

▸ PM (Partikelmasse)

▸ PN (Partikelanzahl)

▸ mKr (Kraftstoffverbrauch)

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

79

▸ CO2 (Kohlendioxid, berechnet als Gesamt-CO2 aus dem Treibstoffverbrauch)

▸ Pb (Blei, berechnet aus dem Bleigehalt des Kraftstoffes)

▸ SO2 (Schwefeldioxid, berechnet aus dem Schwefelgehalt des Kraftstoffes)

▸ CH4 (Methan; abgeleitet aus Gesamt-HC)

▸ NMHC (Nicht-Methan-HC; abgeleitet aus Gesamt-HC)

▸ Benzol (abgeleitet aus Gesamt-HC)

▸ NH3 (Ammoniak, berechnet nach der Copert 4-Methodik)

▸ N2O (Lachgas, berechnet nach der Copert 4-Methodik)

▸ Toluol (abgeleitet aus Gesamt-HC)

▸ Xylol (abgeleitet aus Gesamt-HC)

▸ NO2 (Stickstoffdioxid, ausgegeben in g/km, aber berechnet aufgrund von %-Angaben von

NOx)

Seit TREMOD 5.53 werden zusätzlich die Emissionen von BC (Black Carbon) in Anlehnung an die

Methodik des EMEP/EEA Guidebook 2013 berechnet.

3.3.2 Neue Emissionsfaktoren im HBEFA 3.2

Am 17. Juli 2014 wurde die Version HBEFA 3.2 veröffentlicht [INFRAS, 2014]. HBEFA 3.2 versteht

sich nicht als grundlegend neue Version gegenüber HBEFA 3.1 (2010), sondern als eine Aktualisie-

rung. Die Konzepte und Modellansätze wurden weitestgehend aus HBEFA 3.1 übernommen. Die

wichtigsten Neuerungen gegenüber 3.1 betreffen folgende Punkte:

▸ Emissionsfaktoren: Die sog. „warmen“ Emissionsfaktoren (EF) bis Euro 4/IV wurden prak-

tisch unverändert belassen. Der Fokus lag auf der Aktualisierung der Emissionsfaktoren Eu-

ro 5/V und 6/VI von PKW, LNF und schweren Motorwagen (schwere Nutzfahrzeuge, Linien-

und Reisebusse). Für die EF von Euro 5/V lagen genügende Messwerte vor, um belastbare

Aussagen machen zu können. Für Euro 6/VI können nur indikative Angaben gemacht wer-

den, die sich an einzelnen Messergebnissen orientieren.

▸ Zusätzliche Emissionsstufe Euro 6c: Für PKW und LNF wurde zusätzlich zur Emissionsstufe

Euro 6, welche als Euro 6a/b zu interpretieren ist, eine weitere Stufe Euro 6c eingeführt. Diese

beginnt etwas später als Euro 6 (um ca. 3 Jahre verzögert) und geht aufgrund des geänderten

Messverfahrens, das auch die Einhaltung eines Grenzwertes für reale Fahrten vorsieht, von

einem nennenswerten weiteren Reduktionspotenzial (bei NOx von Diesel-Fahrzeugen) aus.

▸ Kaltstart Emissionsfaktoren: Der Ansatz bleibt unverändert gegenüber HBEFA 3.1. Allerdings

wurde der Einfluss der Parkierdauer verändert: während in HBEFA 3.1 von einem linear stei-

genden Einfluss von „Kühl“ zu „Kaltstart“6 ausgegangen wurde, geht HBEFA 3.2 von einer

nichtlinearen Steigerung aus. Dadurch werden den Kühlstarts geringere Emissionen zuge-

schrieben, die EF der eigentlichen Kaltstarts bleiben unverändert. In der Summe führt dies zu

tieferen (gewichteten) Kaltstart-Emissionsfaktoren.

Kaltstart-Emissionen werden bisher für alle Pkw und leichte Nutzfahrzeuge mit Benzin- und

Dieselantrieb, jedoch nicht für CNG- und LPG-Fahrzeuge berücksichtigt.

▸ Flottenzusammensetzungen: Namentlich die Einführung eines zusätzlichen Konzepts bei den

PKW/LNF (Euro 6c) hat es nötig gemacht, die Flottenzusammensetzungen zu aktualisieren.

▸ Verkehrssituationen: Das zugrundeliegende Verkehrssituationsschema ist in HBEFA 3.2 un-

verändert gegenüber der Vorversion. Hingegen wurden bei einzelnen Verkehrssituationen die

6 Kühlstart bezeichnet alle Zustände, bei denen der Motor weder ganz kalt noch ganz warm ist. Je wärmer der Motor ist

desto geringer sind die zusätzlichen Kaltstartemissionen. Ein Motor ist nach etwa acht Stunden Abstelldauer als kalt

anzusehen.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

80

zugrundeliegenden Fahrzyklen angepasst. Das gilt für die beiden Verkehrssituationsbündel

„Agglo/HVS/Tempolimit 50“ resp. „Agglo/Sammelstrasse/Tempolimit 50” bei PKW und LNF.

3.3.3 Einfluss Klimaanlagen

Das HBEFA berücksichtigt bei Pkw eine aktualisierte Methodik zur Berücksichtigung der zusätzlichen

Emissionen durch Klimaanlagen. Die Berechnung dieses Zuschlags basiert auf einem Modellkonzept

der EMPA und ist abhängig von der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit (EMPA: HBEFA

Version 3: A/C Modell; Präsentation DACHNLS-meeting 23 in Den Haag, 27.-28- Oktober 2008;

www.hbefa.net). Deshalb werden die gleichen „Umgebungsmuster“ verwendet wie beim Kaltstart

bzw. den Verdampfungsemissionen. Ein durchschnittliches Verhalten der Klimaanlagennutzer ist in

dem Verfahren implizit enthalten.

Anteile von Fahrzeugen mit Klimaanlage

Der Anteil der Fahrzeuge mit Klimaanlage bei den Neuzulassungen stieg nach Analysen von Öko-

Recherche [Öko-Recherche, 2001] von 10% im Jahre 1990 auf 79% im Jahr 2000 (Tab. 44). Auf Basis

verschiedener Expertengespräche und weniger Daten wurden Annahmen zu der Ausstattung der

Fahrzeuge mit Klimaanlagen zu Grunde gelegt. Dabei wurde - wegen der unterschiedlichen Anteile

der Fahrzeuge im Innerortsbereich sowie der unterschiedlichen jährlichen Fahrleistungen - nach

Hubraumklassen unterschieden

Tabelle 49 Ausstattung der Neuzulassungen mit Klimaanlagen

< 1.400 cm³ 1.400-2.000 cm³ > 2.000 cm³ alle Pkw

1990 - - 70% 10,4%

1991 - 1% 75% 12,3%

1992 - 2% 80% 13,5%

1993 1% 6% 85% 13,7%

1994 2% 10% 90% 20,2%

1995 3% 15% 100% 23,9%

1996 5% 40% 100% 39,3%

1997 15% 60% 100% 54,1%

1998 30% 75% 100% 66,3%

1999 35% 80% 100% 70,9%

2000 40% 90% 100% 78,6%

2001 45% 95% 100% 82,9%

2002 47% 97% 100% 84,5%

2003 50% 99% 100% 86,3%

2004 55% 100% 100% 88,1%

ab 2005 60% 100% 100% 89,4%

Quelle: Öko-Recherche, ifeu-Annahmen

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

81

Es wurde angenommen, dass in der kleinsten Klasse - wegen der Kostensensibilität dieser Klasse - der

Ausstattungsgrad mit Klimaanlagen nicht höher als 60% steigen wird.

Die zugrunde liegenden Annahmen stammen aus dem Jahr 2003. Eine Überprüfung für neuere Be-

zugsjahre sollte daher beim nächsten Update erfolgen.

Die Berücksichtigung der Klimaanlagen führt beim Pkw-Verkehr zur Erhöhung des Energie-

verbrauchs und der NOx- und PM-Emissionen um bis zu 4%, die den HC-Emissionen ist der Einfluss

vernachlässigbar.

3.3.4 Spezifischer Energieverbrauch der Pkw

3.3.4.1 Otto- und Diesel-Pkw

Anpassung an KBA

Der spezifische Energieverbrauch der Pkw orientiert sich nicht nur an den Verbrauchswerten je Ver-

kehrssituation der Fahrzeugschichten aus dem PHEM-Modell sondern auch an der jährlichen Ent-

wicklung der Verbrauchswerte der Neuzulassungen nach dem CO2-Monitoring (durchgeführt vom

KBA). Als Bezug wird der NEFZ-Verbrauch der Neuzulassungen des Jahres 2002 aus dem PHEM-

Modell genommen. Dieser unterscheidet sich für die einzelnen Länder mehr oder weniger von den

Ergebnissen des CO2-Monitoring. Für Deutschland ergeben sich folgende Werte:

▸ Otto-Pkw: PHEM: 176,3 g/km KBA: 182,9 g/km

▸ Diesel-Pkw: PHEM: 179,6 g/km KBA: 177,5 g/km

Im HBEFA 3.2 werden die PHEM-Verbrauchswerte für alle Verkehrssituationen daher um die Diffe-

renz zu den nationalen Monitoring-Ergebnissen in 2002 korrigiert. Diese Korrektur wird nach Grö-

ßenklassen differenziert durchgeführt. Auch für die Entwicklung des Verbrauchs in der Zeitreihe

wird die relative Entwicklung des CO2-Monitoring unterstellt. In TREMOD wurde dieses Verfahren

übernommen.

Umstellung auf Kaufsegmentklassen

Durch die Umstellung von Hubraumklassen auf Kaufsegmentklassen, die im HBEFA 3.2 nicht enthal-

ten ist, mussten in TREMOD neue Verbrauchswerte für Deutschland abgeleitet werden. Da TREMOD

für die Pkw die Fahrleistungsdaten aus dem DIW-Fahrleistungs- und Verbrauchsmodell übernimmt,

wurden die TREMOD-Verbrauchswerte in der Umstellung auf Kaufsegmente (2006) so geeicht, dass

über die gesamte Flotte der TREMOD-Verbrauch für Otto- und Diesel-Pkw mit den DIW-Werten über-

einstimmt.

Die nach obigem Verfahren (Basiskorrektur) abgeleiteten Verbrauchswerte aus dem HBEFA für Otto-

und Diesel-Pkw nach Hubraumklassen und Verkehrssituationen, basierend auf den Euro-3-

Fahrzeugen Bezugsjahr 2002, wurden anhand der NEFZ-Monitoring Ergebnisse mit den jeweiligen

Relationen „Hubraumklasse zu Kaufsegmentklasse“ umgerechnet. Darin steckt die Annahme, dass

der Realverbrauch der Neufahrzeuge des Jahres 2002 nach Größenklassen in gleicher Relation steht

wie die entsprechenden Verbrauchswerte im NEFZ.

Der neue Basiswert wird für die TREMOD-Berechnungen ab 2006 verwendet. In den Vorjahren bleibt

der bisherige Ansatz mit der Differenzierung nach Hubraumklassen bestehen.

Anpassung an DIW

Setzt man diese Annahmen um, ergibt sich noch eine Diskrepanz zwischen den TREMOD-

Ergebnissen für die mittlere Otto- und Diesel-Pkw-Flotte und den DIW-Werten. Eine weitgehende

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

82

Übereinstimmung wird erreicht, wenn man die nach dem obigen Verfahren berechneten Basisfakto-

ren für Otto-Pkw um 2,25% reduziert und für Diesel-Pkw um 10% erhöht. Die Ableitung der Gesamt-

korrektur für die Umrechnung der Basisverbrauchswerte der Neuzulassungen 2002 aus dem HBEFA

nach Hubraumklassen in Basisverbrauchswerte nach Kaufsegmentklassen ist in Tabelle 50 darge-

stellt.

Tabelle 50: Umrechnung Verbrauch nach Hubraumklassen in Verbrauch nach Segmenten, Be-

zugsjahr 2002

Segment NEFZ-Werte

nach Hub-

raumklasse

(CO2 in g/km)

NEFZ-Werte

nach Seg-

mentklasse

(CO2 in g/km)

Korrektur

NEFZ Seg-

ment / Hub-

raum

Korrektur An-

passung an

DIW-

Ergebnisse

Gesamt-

korrektur

TREMOD-

Werte

(CO2 in

g/km)

B klein 150,6 149,5 0,99 0,975 (-2,25%) 0,97 146,1

B mittel 187,9 176,0 0,94 0,975 (-2,25%) 0,91 171,0

B groß 252,7 210,1 0,83 0,975 (-2,25%) 0,81 204,7

D klein 101,9 124,5 1,22 1,1 (+10%) 1,34 136,5

D mittel 153,2 143,8 0,94 1,1 (+10%) 1,03 157,8

D groß 204,0 179,9 0,88 1,1 (+10%) 0,97 197,9

Quellen: [ViZ, n.d.],[KBA, n.d.], TREMOD-Abschätzung

3.3.4.2 Batterie-elektrische Pkw

Bisher spielten Elektrofahrzeuge für die Emissionsberechnung aufgrund der geringen Stückzahl kei-

ne Rolle. Da von einem wachsenden Anteil der Elektro-(BEV), Hybrid-(HEV) und Plug-in-Hybrid

PHEV)-Fahrzeuge ausgegangen wird, werden diese neuen Fahrzeugkonzepte für die Szenarienrech-

nung benötigt. Es wurden daher folgende für die Modellierung relevanten Erweiterungen in TREMOD

vorgenommen:

▸ Integration der aktuell vorhandenen Fahrzeugbestände für BEV, HEV und PHEV in die TRE-

MOD-Berechnungen.

▸ Ermittlung von mittleren Fahrleistungen, Einsatzspektren und Verbrauchskennzahlen für die

verschiedenen Fahrzeugkonzepte aus vorliegenden Untersuchungen. Da das HBEFA 3.2 noch

keine Energie- und Emissionsfaktoren für die neuen Fahrzeugkonzepte bereitstellt, wurden

diese aufgrund vorliegender Untersuchungen abgeschätzt.

Die Verbrauchswerte stammen aus Arbeiten im Rahmen des Flottenversuchs Elektromobilität [ifeu,

2013a]. Aus den im Forschungsvorhaben ermittelten Daten ist mittels eines Fahrzeugmodelles

(eLCAr ) der Realverbrauch von generischen Fahrzeugen in den verschiedenen Größenklassen und

differenziert nach Straßenkategorie simuliert worden.

Die Ergebnisse der Simulation sind als Basisverbrauchsfaktoren für das Jahr 2010 in TREMOD über-

nommen. Bis 2014 wird eine Absenkung des mittleren Verbrauchs der Neufahrzeuge von 3,6% an-

genommen (siehe Tabelle 51). Der mittlere Verbrauch aller Elektro-Pkw liegt damit im Jahr 2014 bei

70 MJ/100 km.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

83

Tabelle 51 Stromverbrauch von Elektro- Pkw nach Größenklassen und Straßenkategorie Zu-

lassungsjahrgang 2010 und 2014 (in MJ/100 km)

Größenklasse Autobahn Außerorts Innerorts

Zulassungsjahr 2010 2014 2014 2014 2010 2014

Klein 77 74 62 60 60 58

Mittel 97 94 80 77 77 74

Groß 118 114 98 94 96 93

Quelle: [ifeu, 2013b] und Annahmen für TREMOD

3.3.4.3 CNG- und LPG-Pkw

Der Realverbrauch der CNG- und LPG-Fahrzeuge wird aus dem Realverbrauch des HBEFA 3.2 für

Benzin-Fahrzeuge und den Ergebnissen von [JEC, 2013] abgeleitet.

Aus den Simulationen von [JEC, 2013] ergibt sich ein relativer Mehrverbrauch gegenüber einem Ben-

zin-Fahrzeug. Dieser Faktor liegt, jeweils energiebezogen, bei:

▸ LPG-Fahrzeugen +2%

▸ CNG-Fahrzeugen +4%

Der Mehrverbrauch unterscheidet sich dabei signifikant, ob der Ottomotor als DISI oder PISI ausge-

legt ist. Als Basis für die in TREMOD getroffenen Annahmen sind dabei die Simulationsergebnisse für

die DISI gewählt, da diese insbesondere für die Szenarienrechnungen die erwartete Motorenentwick-

lung besser darstellen. Auf eine differenzierte Darstellung des Mehrverbrauchs für vergangene und

für zukünftige Motoren wird aufgrund der bisher geringen Bedeutung der CNG- und LPG-Fahrzeugen

in der Flotte verzichtet.

Der aus der Simulation ermittelte Mehrverbrauch wird als Faktor auf den in HBEFA ermittelten stra-

ßenkategorienfeinen Realverbrauch des Benziners übertragen. Es wird somit angenommen, dass der

konzeptbedingte, relative Mehrverbrauch im Norm- und im Realbetrieb vergleichbar ist.

Im letzten Rechenschritt wird angenommen, dass die Entwicklung des Realverbrauchs der CNG- und

LPG-Fahrzeuge bis 2013 identisch mit der von den Benzinfahrzeugen ist. Als Basisverbrauchsfaktor

der CNG- und LPG-Fahrzeuge ist dabei 2010 gewählt.

Als Besonderheit müssen LPG-Fahrzeuge beim Starten bis zur Erreichung der notwendigen Betriebs-

temperatur mit Benzin betrieben werden. Die Umsetzung der verschiedenen Betriebsanteile bei LPG-

Fahrzeugen ist jedoch zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht in TREMOD implementiert. Ebenso werden

für Bifuel-Fahrzeuge mit Benzin- und CNG-Antrieb bisher als reine CNG-Fahrzeuge gerechnet.

3.3.4.4 Hybride

In TREMOD werden zwei Hybridisierungskonzepte (HEV und PHEV) unterschieden, die jeweils mit

drei verschiedenen Verbrennungsmotorkonzepten (Benzin, Diesel, CNG) kombiniert werden. Die

konzeptionelle Umsetzung der Hybridisierung ist dabei identisch für jedes der Verbrennungsmotor-

konzepte.

Bei den HEV sind die konzeptuellen Änderungen zum Ursprungskonzept am geringsten, da kein zu-

sätzlicher Energieträger integriert werden muss. Die Umsetzung erfolgt über geänderte Basisenergie-

verbrauchsfaktoren, in die ein Hybridisierungsfaktor eingerechnet wird. Dieser wurde für die Stra-

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

84

ßenkategorien Innerorts (IO), Außerorts (AO) und Autobahn (AB) differenziert mit dem Fahrzeugmo-

dell eLCAr in der Version 6.5 simuliert.

Tabelle 52 Änderung des Energieverbrauchs von HEV gegenüber dem Verbrenner-

Basiskonzept differenziert nach Straßenkategorie

AB AO IO

CNG-HEV 0% -2% -29%

Benzin-HEV 0% -2% -29%

Diesel-HEV 0% -2% -26%

Neben der Anpassung der Basisverbrauchsfaktoren durch die Hybridisierung erfolgt zudem eine Kor-

rektur für die Effizienzentwicklung zwischen dem Referenzjahr des jeweiligen (Verbrenner-) Basis-

konzeptes und dem Referenzjahr für die neu eingefügten Konzepte (2010).

Bei den PHEV muss zusätzlich zum Basisverbrauchsfaktor für den Verbrennungsmotor noch ein Ba-

sisverbrauchsfaktor für Strom in TREMOD integriert werden. Der Gesamtverbrauch der Konzepte rich-

tet sich dabei nach

▸ dem Anteil der Betriebsmodi und

▸ dem Verbrauch je Energieträger je Betriebsmodi.

Der Anteil der Betriebsmodi je Straßenkategorie ist im TREMOD Bericht Kapitel 2.3.8 beschrieben.

Für die Verbrauchsfaktoren ist dabei die Festlegung entscheidend, dass in TREMOD nur die Be-

triebsmodi Charge Depleting (CD; also reiner Elektrobetrieb = Verbrauch von extern geladenen

Strom) und Charge Sustaining (CS; also reiner Verbrennerbetrieb = Verbrauch des mitgeführten che-

mischen Energieträgers) definiert sind. Mischformen (z.B. 80% der Leistung wird aus Benzin mittels

des ICE und 20% der Leistung wird aus extern geladenen Batteriestrom erzeugt) zwischen diesen

Betriebsstrategien sind lediglich implizit über die Anteile der Betriebsmodi je Straßenkategorie inte-

griert.

Im reinen Elektrobetrieb sind die Basisverbrauchsfaktoren gleichgesetzt mit den Verbräuchen der

BEV (differenziert nach Größenkasse und Straßenkategorie). Im CS-Modus sind Hybridisierungsfak-

toren analog den HEV abgeleitet. Die Faktoren basieren dabei auf Arbeiten im Rahmen von [ifeu,

2013b] (siehe Tabelle 53).

Tabelle 53 Änderung des Energieverbrauchs von PHEV im CS-Modus gegenüber dem Verbren-

ner-Basiskonzept differenziert nach Straßenkategorie

AB AO IO

CNG +5% +0% -10%

Benzin +5% +0% -10%

Diesel +5% +0% -10%

Es ist dabei zu beachten, dass die Verbrauchsminderung der PHEV durch die Hybridisierung geringer

als bei den HEV ausfällt, da der Hauptverbrauchsvorteil durch die Nutzung des rein elektrischen Be-

triebs (CD-Modus) entsteht.

Analog den HEV erfolgt die Anpassung der Basisverbrauchsfaktoren an die unterschiedlichen Refe-

renzjahre der (Verbrenner-) Referenzfahrzeuge und der hybridisierten Varianten.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

85

3.3.5 Weitere Emissionsfaktoren

3.3.5.1 Verschiedene HC-Komponenten

Verschiedene HC-Komponenten werden ausgehend von den Gesamt-HC berechnet. Basierend auf

einer Literaturrecherche [ifeu, 1995] werden in den folgenden Tabellen die verwendeten Anteilswerte

aufgeführt (Angabe in Massen-%):

Tabelle 54 Anteile verschiedener Kohlenwasserstoffe an Total-HC

in Massen-% Warm Start Verdampfung

Methan

Konv. 3,4 % 8,0 % 0 %

GKat 22,4 % 3,5 % 0 %

Diesel 2,4 % 2,4 % 0 %

2-Takt 7,0 % 7,0 % 0 %

Benzol

Konv. 5,5 % 4,8 % 1,5 %

GKat 8,4 % 5,1 % 1,5 %

Diesel 1,9 % 1,9 % 0 %

2-Takt 5,0 % 5,0 % 1,5 %

Toluol

Konv. 10,65 % 12,1 % 2,5 %

GKat 9,25 % 10,5 % 2,5 %

Diesel 0,8 % 0,8 % 0 %

2-Takt 12,1 % 12,1 % 2,5 %

Xylol

Konv. 8,5 % 11 % 1,5 %

GKat 7,7 % 9,9 % 1,5 %

Diesel 0,8 % 0,8 % 0 %

2-Takt 11 % 11 % 1,5 %

Quelle: [ifeu, 1995]

Diese Anteilswerte werden bei allen Fahrzeugkategorien gleichermaßen verwendet (Differenzierung

lediglich nach Motorenkonzepten). Deshalb werden die E-Faktoren im Handbuch nicht schichtspezi-

fisch ausgegeben.

3.3.5.2 N2O und NH3

Die N2O- und NH3-Emissionsfaktoren des Straßenverkehrs werden im HBEFA 3.2 wie in COPERT 4

berechnet. Die zugrunde liegende Methodik ist in [EMEP-EEA, 2013] dargestellt.

Die Emissionsfaktoren sind abhängig vom Fahrzeugkonzept (Kategorie, Antrieb, Emissionsstandard),

der Straßenkategorie und der Betriebstemperatur (kalt, warm). Bei Otto-Kfz mit geregeltem Katalysa-

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

86

tor besteht außerdem eine große Abhängigkeit vom technischen Standard (Euro-Stufe) und vom

Schwefelgehalt des Kraftstoffes. Daher kommt es ab 1990 zu einem starken Emissionsanstieg und

durch die Absenkung des Schwefelgehalts und Einführung von technisch verbesserten Katalysatoren

von 1997-2003 zu einem Rückgang der Emissionen. Ab 2006 steigen die N2O-Emissionen wieder an,

was auf die zusätzlichen Minderungstechniken bei Dieselfahrzeugen, v.a. Lkw, zurückzuführen ist.

Die folgende Abbildung zeigt die Entwicklung in der Zeitreihe von 1960 bis 2030.

Abbildung 15 N2O- und NH3-Emissionen des Straßenverkehrs in Deutschland

Quelle: TREMOD 5.6

3.3.5.3 NO2-Emissionsfaktoren

Die Emissionsfaktoren von NO2 wurden im HBEFA 3.1 erstmalig erfasst. Da die Anzahl der Messun-

gen noch gering ist, wurden die NO2-Emissionen als Anteilswerte von NOx im Abgas auf Grundlage

verschiedener Untersuchungen ermittelt. Die NO2-Anteile wurden für HBEFA 3.2 übernommen.

Tabelle 55 Anteile der NO2-Emissionen an den NOx-Emissionen

Pkw, LNF, KR und KKR SNF, Busse

Konzept Anteil Konzept Anteil

Benzin 5 % Diesel Euro-0,I,II,III 7 %

Diesel Euro-0,1 8 % Diesel Euro-I,II (DPF) 25 %

Diesel Euro-2 11 % Diesel Euro-III (DPF) 30 %

Diesel Euro-2,3 (DPF) 30 % Diesel Euro-IV,V EGR 21 %

Diesel Euro-3 35 % Diesel Euro-IV,V EGR (DPF) 25 %

Diesel Euro-4 40 % Diesel Euro-IV,V SCR 7 %

Diesel Euro-4 (DPF) 50 % Diesel Euro-IV,V SCR (DPF) 25 %

Diesel Euro-5 DPF 35 % Diesel Euro-VI 28 %

Diesel Euro-6 DPF 30 %

Quelle: HBEFA 3.2

0

1

2

3

4

5

6

7

1990 2000 2010 2020 2030

Dirkete N2O-Emissionen in kt

Güterverkehr Personenverkehr

0

5

10

15

20

25

30

35

1990 2000 2010 2020 2030

Dirkete NH3-Emissionen in kt

Güterverkehr Personenverkehr

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

87

3.3.5.4 BC (Black Carbon)

BC ist als der kohlenstoffhaltige Bestandteil von verbrennungsbedingten Partikelmissionen definiert

[Bond et al. 2013]. Ruß gefährdet zum einen als kanzerogener Luftschadstoff die menschliche Ge-

sundheit [Silverman et al. 2012]. Zusätzlich gilt BC jedoch als kurzlebiger klimawirksamer Schadstoff

(engl. shortlived climate pollutants oder SLCPs) [IASS 2012]. Die Treibhauswirkung beruht auf einer

(pro Massenkonzentration) hohen direkten Absorption von Strahlung in der Atmosphäre, sowie dem

beschleunigten Abschmelzen von Eisflächen durch Ruß-Auflagerung (Albedo Effekt). Jedoch müssen

auch indirekte Effekt, z.B. Einfluss auf die Wolkenbildung, berücksichtig werden [ifeu 2014]. Die

Quantifizierung der Klimawirkungen von Black Carbon ist derzeit daher noch Gegenstand der For-

schung. Nach [Bond et al. 2013] wird für BC ein GWP1007 mit 270-1700 sowie ein GWP20 von 200-

6200 CO2-Äquivalenten angeben. Damit verdeutlicht sich insbesondere die kurzzeitige Klimarelevanz

von BC.

In TREMOD werden die BC-Emissionen als Anteil an den motorischen PM-Emissionen berechnet. Ent-

scheidend für eine Differenzierung sind hierbei die Emissionsstandards, da sich die Art des Kraftstof-

fes, die Motortechnik (innermotorische Einstellungen, aber auch Abgasnachbehandlungstechniken)

auf den Anteil von BC an PM2,5 auswirken. Die Anteilsfaktoren entstammen dem EMEP/EEA Hand-

buch 20138.

Eine Übersicht über die angenommen Faktoren zeigt Tabelle 56. Die BC-Anteile für den Straßenver-

kehr unterscheiden sich vor allem hinsichtlich der Faktoren für Benzin und Diesel sowie Ausstattung

mit Partikelfiltern.

7 „Global Warming Potential“ über einen Zeitraum von 100 Jahren 8 Einzelberichte unter: http://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-guidebook-2013; letzter Aufruf am 13.11.2014

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

88

Tabelle 56 Black carbon (BC)- Anteile an PM2,5 für Straßenfahrzeuge

Fahrzeugtyp Antrieb/Emissionsstufe BC/PM2,5 Quelle/Annahme

HDV

(Lkw, LZ, SZ, Bus)

Diesel Conv. 50% EMEP/EEA 2013

Diesel Euro I bis II 65% EMEP/EEA 2013

Diesel Euro III 70% EMEP/EEA 2013

Diesel Euro IV bis V 75% EMEP/EEA 2013

Diesel Euro VI 15% EMEP/EEA 2013

Diesel Euro I-V (DPF) 15% analog Euro VI

Benzin/Ethanol 2% EMEP/EEA 2013

CNG 15% analog LDV Benzin Euro 4

LDV

(Pkw, LNF)

Benzin Conv. 2% EMEP/EEA 2013

Benzin Euro 1 bis 2 25% EMEP/EEA 2013

Benzin Euro 3 bis 4 15% EMEP/EEA 2013

Benzin Euro 5 bis 6 15% analog LDV Benzin Euro 4

Diesel Conv. 55% EMEP/EEA 2013

Diesel Euro 1 70% EMEP/EEA 2014

Diesel Euro 2 80% EMEP/EEA 2015

Diesel Euro 3 85% EMEP/EEA 2016

Diesel Euro 4 87% EMEP/EEA 2017

Diesel Euro 3 bis 4 (DPF) 20% EMEP/EEA 2013 "Euro 3-5 Catalyzed DPF"

Diesel Euro 5 bis 6 20% EMEP/EEA 2013 "Euro 3-5 Catalyzed DPF"

LPG Conv. 2% analog LDV Benzin conv.

Mopeds (KKR) Benzin 2-Takt conv. 20% EMEP/EEA 2013 "Moped conventional"

Benzin 2-Takt Euro 1-5 10% EMEP/EEA 2013 "Moped Euro 1+2"

Motorcycles (KR) Benzin 4-Takt conv. 15% EMEP/EEA 2013 "Motorcycles conventional"

Benzin 4-Takt Euro 1-5 25% EMEP/EEA 2013 "Motorcycles Euro 1+2"

Quelle: EMEP/EEA 2013, eigene Annahmen; Anmerkung: für LDV mit CNG und LPG werden die BC-Anteile der

jeweiligen Benziner übernommen

3.3.5.5 Einfluss der Kraftstoffqualitäten bei Otto-Kfz

Das Umweltbundesamt hat den Einfluss geänderter Kraftstoffqualitäten auf die Emissionen der ver-

schiedenen Fahrzeugkonzepte untersucht. Die entsprechenden Annahmen und Begründungen sind

in einem internen Arbeitspapier enthalten [UBA, 2002]. Die folgenden Ausführungen beschreiben die

für die Rechnung getroffenen Annahmen.

Die Basiswerte für die Komponenten NMHC, Methan, Benzol, Xylol und Toluol wurden der Studie

[ifeu, 1995]entnommen (siehe weiter vorne).

Für die zukünftige Entwicklung wird von folgenden Werten der Kraftstoffqualität bei Otto-Kraftstoff

ausgegangen:

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

89

Tabelle 57 Änderung des Aromaten- und Schwefelgehalts im Ottokraftstoff in Deutschland

2000-2005

Komponen-

te

Annahme 2000 2001 2002 2003 2004 2005 und

später

Aromaten

(vol. %)

Gesetz 42 42 42 42 42 35

Daten 35 34 33 33 33 33

Schwefel

(ppm)

Gesetz/Steuer 150 150/50 50 10 10 10

Daten 70 55 25 8 8 8

Quelle: Umweltbundesamt

Diese Änderungen werden direkt auf die Verdunstungsemissionen übertragen. Bei den Aromaten

Xylol und Toluol wird angenommen, dass sich die Veränderung im gleichen Umfang auch auf die

Betriebsemissionen niederschlägt.

Für Benzol werden die folgenden Annahmen getroffen: 1997: 2,4 Vol %, 1998: 2 Vol %, 1999: 1,5

Vol %, ab 2000: 1 Vol %

Bei Benzol führt die Änderung der Kraftstoffqualitäten bei den Betriebsemissionen (warm und kalt)

für verschiedene Fahrzeugkonzepte zu unterschiedlichen Minderungseffekten. Darüber hinaus gibt

es bei allen Otto-Kfz bis einschließlich Stufe Euro 3 Verbesserungen bei anderen limitierten Kompo-

nenten. Die vom Umweltbundesamt abgeleiteten Minderungsfaktoren für einen Kraftstoff mit den

genannten Eigenschaften gegenüber dem jeweiligen Referenzkraftstoff sind in folgender Tabelle dar-

gestellt. Zusätzlich wird für die weitere Absenkung des Schwefelgehalts von 50 ppm auf 10 ppm ei-

ner Abschätzung der EU-Kommission angesetzt, die im zweiten Teil der Tabelle dargestellt ist.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

90

Tabelle 58 Korrektur der Emissionsfaktoren auf Grund der veränderten Kraftstoffqualitäten im

Otto-Kraftstoff

Konzept/ S-Gehalt

Referenz

Schadstoff Warm AB Warm AO Warm IO Start Verduns-

tung

Gegenüber Kraftstoff 2001 (S-Gehalt 50ppm, Aromatengehalt <35%, Benzolgehalt 1%)

Konv/180ppm

Benzol -31% -31% -31% -35% -63%

Aromate -15% -15% -15% -15% -15%

GKat bis Euro 1/

180ppm

Benzol -31% -31% -33% -37% -63%

Aromate -15% -15% -15% -15% -15%

Euro 2 75ppm

Benzol -31% -31% -33% -37% -63%

Aromate -15% -15% -15% -15% -15%

Euro 3 und 4/

23ppm

Benzol -31% -31% -33% -37% -63%

Aromate -15% -15% -15% -15% -15%

Kraftstoff 10 ppm gegenüber 50 ppm

alle Otto bis Euro 2 Benzol,

Aromate

-1% -10% -10% -10% -

Euro 3 Benzol,

Aromate

-1% -2% -2% -2% -

Quelle: Abschätzungen des Umweltbundesamtes

3.3.5.6 Einfluss der Kraftstoffqualitäten bei Diesel-Kfz

Ein veränderter Schwefelgehalt hat einen Einfluss auf die Partikelemissionen. Die gemessenen Emis-

sionsfaktoren beziehen sich auf den jeweils aktuellen Schwefelgehalt im Kraftstoff. Um die unter-

schiedlichen Schwefelgehalte im Zeitverlauf zu berücksichtigen, wurden im HBEFA Korrekturfakto-

ren abgeleitet und im Emissionsmodell berücksichtigt. Der Einfluss der Kraftstoffqualität wird in der

Version 3.2 gleich wie in Version 2.1 berechnet, und zwar in Anlehnung an Arbeiten aus dem Umfeld

zu EPEFE bzw. ARTEMIS [INFRAS, 2010b].

Die Änderungsraten für die PM-Emissionsfaktoren sind folgender Abbildung dargestellt.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Abbildung 16 Änderung der direkten PM-Emissionen bei Kraftfahrzeugen durch geänderte Kraft-

stoffqualitäten

Anmerkungen: Ab 2003 liegt der Schwefelgehalt der Kraftstoffe unter 10ppm, daher bleiben die Korrekturen

konstant. Quelle: HBEFA 3.2

3.3.6 Emissionsfaktoren für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben

3.3.6.1 Allgemeine Vorgehensweise

Die Emissionsfaktoren für TREMOD werden soweit möglich auf Basis des HBEFA (v. 3.2) verwendet.

Aufgrund der mangelnden Datenlage werden derzeit nur warme Emissionsfaktoren und keine Fakto-

ren für Kaltstart- sowie Evaporationsemissionen berücksichtigt.

Für Mischkonzepte wurden vorerst vereinfachte Annahmen getroffen. So wird bei LPG und CNG-

Bifuel kein Benzinbetrieb berücksichtigt, Otto-Hybride werden hingegen wie konventionelle Otto-

Pkw behandelt.

Für Fahrzeugschichten und Komponenten, die nicht im HBEFA enthalten sind, wurden Daten von

COPERT verwendet oder zusätzliche Annahmen getroffen. Die genaue Vorgehensweise hierfür wird

in den folgenden Abschnitten näher erläutert.

3.3.6.2 Regulierte Schadstoffe

Die regulierten Schadstoffe CO, HC, NOX und PM werden im HBEFA 3.2 für LPG- und CNG/Bifuel-

Pkw, sowie für CNG-Busse aufgeführt. Da den Emissionsfaktoren für alternative Antriebe im HBEFA

nur wenige Messungen zugrunde, sind diese als vergleichsweise unsicher zu betrachten. Aufgrund

mangelnder weiterer Informationen wurden die HBEFA-Daten dennoch in weitgehend übernommen.

Um alle Fahrzeugsegmente in TREMOD berücksichtigen zu können, werden folgende Annahmen

getroffen:

▸ Für CNG und CNG-Hybrid-Pkw und -LNF entsprechen die Emissionsfaktoren denen von CNG-

Bifuel im HBEFA 3.2. Die Faktoren für CNG-Busse werden übernommen.

▸ Für LPG-Pkw werden die Faktoren werden aus dem HBEFA übernommen. Für LNF werden

die gleichen Emissionsfaktoren wie für Pkw der entsprechenden Fahrzeugschicht im HBEFA

3.2 angesetzt

▸ Elektrofahrzeuge (BEV und PHEV im Elektrobetrieb) haben keine direkten Emissionen

▸ PHEV im Verbrennerbetrieb haben den gleichen Emissionsfaktor wie reine Verbrenner der

entsprechenden Fahrzeugschicht im HBEFA 3.2 (z.B. Benzin Euro 6 =PHEV-Benzin Euro 6)

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

1,05

1,10

1,15

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Pkw+LNF Diesel Euro-1

Pkw+LNF Diesel Euro-2

0,80

0,85

0,90

0,95

1,00

1,05

1,10

1,15

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

SNF Euro-0

SNF Euro-I

SNF Euro-II

SNF Euro-III

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3.3.6.3 Weitere Schadstoffe

N2O und NH3

Die Komponenten N2O und NH3 werden in TREMOD auf Basis der COPERT-Methodik berechnet und

nach Fahrzeugschichten und Straßenkategorien differenziert [EMEP-EEA 2010]. Die verwendeten

Emissionsfaktoren zeigt Tab. 50.

Tabelle 59 Emissionsfaktoren für N2O und NH3

Fahrzeug-

Kategorie

Antriebsart Emissions-

Standard

N2O [mg/km] NH3 [mg/km]

io Ao AB Io ao AB

Pkw* LPG Euro 1 2 2 2 21 13 8

Euro 2 70 132 74 13 3 2

Euro 3 163 149 84 5 2 1

Euro 4 2 29 65

Euro 5+6 2 0 0

CNG und

CNG/B

Euro 4-6 Wie

LPG

Euro 4

LBus CNG Euro IV-VI 0 (n.b.) 3

* die gleichen Annahmen gelten auch für leichte Nutzfahrzeuge. Quellen: LPG-Pkw nach COPERT, CNG-LBus

nach HBEFA

NO2

Die NO2 Direktemissionen werden über den prozentualen Anteil an den NOx-Emissionen berechnet.

Die Anteile für Gasfahrzeuge wurden hierfür vom HBEFA übernommen. Für Hybride und PHEV im

Verbrennerbetrieb wurden die Werte der entsprechenden reinen Verbrenner übernommen.

Tabelle 60 Anteile NO2 an NOX nach Antriebsart und Fahrzeugkategorie

Antriebsart Fahrzeug Kategorie NO2/NOx

LPG Pkw/LNF 10 %

CNG Pkw/LNF 10 %

LBus 25 %

Otto-Hybrid Pkw 5 %

CH4, NMHC und Spezifikationen

Die HC Emissionen werden in CH4 und in NMHC (Nicht-Methan Kohlenwasserstoffe), sowie in die zu

den NMHC gehörenden aromatischen Schadstoffe Benzol, Toluol und Xylol, unterschieden. In TRE-

MOD werden diese Emissionen, entsprechend der HBEFA Struktur als Anteil an HC berechnet. Für

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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CNG Fahrzeuge wurden die Anteile aus dem HBEFA übernommen, für LPG wurden Werte entspre-

chend Otto-Fahrzeugen mit Gkat angenommen.

Tabelle 61 Anteile CH4 an HC nach Fahrzeugkategorie und Antriebsart

Fahrzeug Kategorie Antriebsart Anteil CH4 an HC

Pkw/LNF LPG 22,4 %

CNG und CNG/B 92 %

LBus CNG 92 %

Die Anteile für Benzol, Toluol und Xylol wurden aus den Anteilen der einzelnen NMHC Spezifikatio-

nen für LPG-Pkw in COPERT [EMEP-EEA 2010] berechnet und für CNG Fahrzeuge übernommen.

Tabelle 62 Anteile Benzol, Toluol und Xylol an HC für Gasfahrzeuge

Komponente Anteil an HC

Benzol 0,49 %

Toluol 0,95 %

Xylol 0,78 %

SO2

Zu den Schwefelhalten von CNG- und LPG lagen nur vereinzelte Informationen vor. Für CNG wird der

Schwefelgehalt von 3,5 ppm in Anlehnung den Schwefelanteil in verflüssigtem Erdgas (LNG) in [TNO

2011], angenommen. Bei LPG werden die bisherigen Werte der ZSE-Berichtserstattung des Umwelt-

bundesamtes übernommen, welche sich am Grenzwert von 10 ppm orientieren. Die Werte werden für

alle Bezugsjahre konstant angenommen.

Tabelle 63 Schwefelgehalt und SO2-Faktoren für CNG und LPG

Kraftstoff Schwefelgehalt in ppm kg SO2 pro TJ

LPG 9,5 0,412

CNG/LNG 3,5 0,151

3.3.6.4 LPG-Fahrzeuge im ZSE von 1990 bis 2000

In TREMOD werden LPG-Fahrzeuge erst ab dem Bezugsjahr 2001 im Bestand und den Fahrleistungen

erfasst. Vereinfacht wird hierbei angenommen, dass diese Fahrzeuge mindestens den Standard Eu-

ro 1 erfüllen, für welchen das HBEFA Emissionsfaktoren bereits enthält.

Da in der Energiebilanz und im ZSE LPG schon ab 1990 erfasst wird, wurden hierfür aggregierte

Kraftstoffbezogene Emissionsfaktoren abgeleitet:

LPG konventionell: Emissionsfaktoren aus COPERT (V.4.11)

LPG mit Minderungstechnik: Mittlere Emissionsfaktoren der LPG-Flotte aus TREMOD im Jahr

2001 differenziert nach Straßenkategorien innerots, außerorts, Autobahn.

Die zugrunde gelegten Emissionsfaktoren zeigt die folgende Tabelle.

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Tabelle 64 Emissionsfaktoren für LPG-Pkw von 1990-2000 für das ZSE, in kg/TJ

Schad-

stoff

Konventionell –

Alle Straßen

Minderungstechnik -

innerorts

Minderungstechnik -

außerorts

Minderungstechnik -

Autobahn

NH3 0,84 38,61 58,48 27,06

Benzol 3,12 0,14 0,13 0,09

PM 0,97 1,02 2,63 6,05

NMHC 329,19 21,68 19,89 14,01

CO2 65.000,00 65.000,00 65.000,00 65.000,00

CO 2.042,52 262,82 445,40 817,07

N2O 0,00 5,43 3,13 1,40

CH4 19,15 6,26 5,74 4,04

SO2 0,41 0,41 0,41 0,41

NOx 1.047,36 90,69 98,81 126,62

Der Anteil dieser Konzepte am Energieverbrauch pro Bezugsjahr wurde wie folgt festgelegt.

Tabelle 65 Aufteilung der Aktivitätsraten für LPG-Pkw von 1990-2000 für das ZSE

SE:Name (ZSE) 1990-

1994

1995 1996 1997 1998 1999 2000

LPG-Pkw mit Minderungstechnik,

ausserorts

5% 10% 15% 20% 25% 30%

LPG-Pkw mit Minderungstechnik,

Autobahn

5% 10% 15% 20% 25% 30%

LPG-Pkw mit Minderungstechnik in-

nerorts

5% 10% 15% 20% 25% 30%

Konventionelle Otto-Pkw, innerorts 100% 85% 70% 55% 40% 25% 10%

3.4 Basisdaten zum Kaltstart und zur Verdunstung

Für die Berechnung von (Kalt-) Startzuschlägen und Verdampfungsemissionen sind weitere Inputs

vonnöten, insbesondere Angaben zu den Temperaturverhältnissen, aber auch Fahrtweiten- und

Standzeitenverteilungen.

Dazu werden für Deutschland folgende Werte verwendet:

3.4.1 Temperaturen

Grundlage der Temperaturdaten sind die 30-Jahres-Daten des Deutschen Wetterdienstes (1951-

1980), veröffentlicht in [RWTÜV, 1987]. Der Wetterdienst ermittelte:

▸ mittlere Tagesmittel der Lufttemperatur (T7:00 + T14:00 + 2*T21:00)/4, ausgewiesen als

Monatsmittelwert,

▸ mittlere Tageschwankungen, ausgewiesen als Monatsmittelwert.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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Es wurden weiterhin stündliche Temperaturdaten für die vier Jahreszeiten modelliert. Diese wurden

mit Hilfe der Tagesmittel sowie einem normierten Temperaturverlauf pro Jahreszeit berechnet, der

mit Hilfe der Mittelwerte sowie der Minima- und Maximawerte des obigen Berichts den Temperatur-

verlauf liefert.

Die Temperaturmessungen des Wetterdienstes erfolgen in Ortsrandlagen bzw. auf freiem Gelände

[RWTÜV, 1987]. Für die Berechnung der Verdunstungs- und Startemissionen sind aber die innerört-

lichen Temperaturen, gewichtet mit dem Bestand an Kfz in den jeweiligen Orten, von Belang. Des-

halb wurden von RWTÜV die Temperaturdaten des Wetterdienstes mittels der Einflussgrößen

▸ Einwohnerzahl (entspricht in erster Näherung auch Pkw-Anzahl)

▸ Stadtklima = f(Einwohnerzahl)

umgerechnet. Dabei liegt z.B. die nächtlich auftretende, maximale Temperaturerhöhung des Stadt-

kerns einer Stadt mit 30.000 Einwohnern bei 5 Grad und einer Stadt mit 3 Mio. Einw. bei 9 Grad ge-

genüber der Temperatur im freien Umland. Weiterhin wurde der Temperaturverlauf zwischen Zent-

rum und Randlage berücksichtigt. Unter Einbezug weiterer Parameter konnte der Temperaturverlauf

für das Stadtklima berechnet werden.

Abbildung 17 Mittlere Tagestemperaturverteilungen in Deutschland

Quelle: RWTÜV

3.4.2 Standzeitenverteilungen

Die Standzeit gibt an, wie lange ein Fahrzeug vor dem Start ununterbrochen gestanden hat. Es wur-

den Daten aus [Friedrich, 1999] zur Ableitung der Standzeitverteilungen verwendet. Der verwendete

Datensatz ist in folgender Tabelle dargestellt.

Tabelle 66 Mittlere Standzeitenverteilungen für Deutschland

-5

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Tageszeit (Stunde)

Te

mp

era

tur

(°C

)

Frühling

Sommer

Herbst

Winter

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Standzeit (h) 0 bi 1 1 bis 2 2 bis 3 3 bis 4 4 bis 5 5 bis 6 6 bis 7 7 bis 8 >8

Standzeit Anteil 35,1% 14,0% 6,1% 3,6% 1,8% 1,5% 1,6% 1,1% 35,1%

Quelle: [Friedrich, 1999]

3.4.3 Fahrtweitenverteilungen

Die Fahrtweitenverteilungen werden, ebenso wie die Standzeiten, benötigt, um den Zustand des Mo-

tors beim Start (kalt-kühl-warm) zu bestimmen. Für Deutschland wurden die Daten aus [Heusch-

Boesefeldt, 1993] übernommen, welche aus den DRIVE-Fahrten abgeleitet wurden. Die Anteile wer-

den für die Berechnung der Kaltstartemissionen in fünf Gruppen aufgeteilt.

Eine Differenzierung der Streckenanteile nach Tagesstunden wurde nicht vorgenommen.

Tabelle 67 Fahrtweitenverteilungen

Fahrstrecke <1 km 1 - 2 km 2 - 3 km 3 - 4 km > 4 km

Fahrstr.-Anteil 10,3% 13,4% 10,9% 7,1% 58,3%

Quelle: Heusch-Boesefeldt

3.4.4 Startzeit

Der Kaltstartzuschlag hängt entscheidend von der Außentemperatur ab. Zur Berücksichtigung des

Tagesganges der Temperatur muss die Startverteilung über den Tag angegeben werden. Da keine

Daten zur stündlichen Verteilung der Starts der Pkw vorliegen, wurden hilfsweise Tagesganglinien

der Starthäufigkeit herangezogen /Heusch-Boesefeldt 1993a/, die sicherlich ansatzweise das Start-

verhalten wiedergeben. Im Emissionsmodell werden als Standardeinstellung für den Tagesgang der

Starts der Tagesgang der Straßen am Kernstadtrand Di - Do angegeben.

Abbildung 18 Startzeitenverteilungen der Pkw für Deutschland

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

97

Quelle: Heusch-Boesefeldt

3.4.5 Tagestemperaturdifferenzen

Zur Berechnung der Emissionen durch die Tankatmung werden die Tagestemperaturdifferenzen je

Monat in Deutschland aus [RWTÜV, 1987] verwendet. Diese sind in der folgenden Abbildung darge-

stellt.

Abbildung 19 Mittlere Differenz der maximalen zur minimalen Tagestemperatur in Deutschland

Quelle: RWTÜV

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98

4 Schienenverkehr

4.1 Abgrenzungen

Die Emissionsberechnung wird in TREMOD differenziert nach den in Tabelle 68 dargestellten Merk-

malen. In dieser Differenzierung werden die Basisdaten und die Ergebnisse der Energie- und Emissi-

onsberechnungen aufbereitet.

Tabelle 68 Differenzierung des Schienenverkehrs in TREMOD

Unternehmen Verkehrsart Zugart =

Zuggattung

Betriebsart Leistungsart

DB/DR/ DB AG Personenverkehr Nahverkehr

Fernverkehr

Dampftraktion

Dieseltraktion

Elektrotraktion

Zugbetrieb

Rangieren

Güterverkehr - Dampftraktion

Dieseltraktion

Elektrotraktion

Zugbetrieb

Rangieren

VDV: Öffentliche

Eisenbahnen NE

Personenverkehr Nahverkehr Dieseltraktion

Elektrotraktion

Zugbetrieb

Güterverkehr Güterverkehr Dieseltraktion

Elektrotraktion

Zugbetrieb

VDV: Städtische

Bahnen

Personenverkehr Straßenbahnen

Stadt- und U-

Bahnen

Elektrotraktion Zugbetrieb

HWB: Hafen- und

Werkbahnen

Güterverkehr WV: Werkverkehr Dieseltraktion

Elektrotraktion

Zugbetrieb

Die folgenden Parameter werden in dieser Differenzierung berechnet:

▸ Verkehrsleistungen (Pkm und tkm)

▸ Betriebsleistungen (Platz-km und angebotene tkm),

▸ Energieverbrauch (Endenergie, Primärenergie)

▸ Emissionen (direkt, indirekt und gesamt)

Die Berechnung beruht auf folgenden Eingangsdaten (siehe Abb. 21):

▸ Verkehrsleistungen insgesamt und VL-Anteile je Zuggattung für jedes Bezugsjahr,

▸ Anteile der Betriebsarten an der Betriebsleistung je Zuggattung und Bezugsjahr,

▸ Auslastungsgrad je Zuggattung, Betriebsart und Bezugsjahr,

▸ spezifische Energieverbräuche je Platz-km bzw. angebotene tkm für jede Zuggattung und Be-

triebsart,

▸ Emissionsfaktoren je Zugart, Betriebsart und Bezugsjahr und

▸ Emissionsfaktoren für die vorgelagerte Energiebereitstellungskette je Endenergieträger (bei

der Bahn: Bahnstrom, öffentlicher Strom, Diesel, Steinkohle) und Bezugsjahr.

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99

Abbildung 20 Berechnungsablauf „Schienenverkehr“

4.2 Grundsätzliches Vorgehen

4.2.1 Deutsche Bundesbahn und Deutsche Reichsbahn 1980-1993

Die Daten für die DB und DR bis 1993 wurden aus einer Vielzahl an Einzelinformationen aufbereitet.

Das Verfahren ist detailliert in [ifeu, 2002] beschrieben. Die Daten wurden letztmalig in der TREMDO-

Version 4 angepasst. In diesem Bericht wird daher nicht mehr auf diesen Teil von TREMOD einge-

gangen.

4.2.2 Deutsche Bahn AG 1994-2014

Die Emissionsberechnung für den Schienenverkehr der DB AG ab 1994 erfolgte in enger Abstimmung

mit der DB [DB, n.d.]. Grundlagen der Berechnung sind u.a.:

▸ Gesamtenergieverbräuche der Traktion und Aufteilung der Energieverbräuche auf die Zuggat-

tungen entsprechend den Angaben der DB AG für die Jahre 1994-2014

▸ Angaben der DB AG zu Verkehrs- und Betriebsleistungen (Leistungstonnenkilometer) sowie

Auslastungsgraden nach Antriebsarten und Zuggattungen 1994 - 2014

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

100

▸ Durchschnittliche Emissionsfaktoren für den Dieselbetrieb aufgrund der Arbeiten zu den

Emissionen des Bahndieselbetriebs [ifeu, 2003; WTZ, 2002], differenziert nach Personennah-

, -fern- und Güterverkehr. Die Werte wurden von der DB bis 2014 fortgeschrieben.

Abbildung 21 Ableitung der Daten DB AG 1994-2014

4.2.3 Sonstige Bahnen

Die sonstigen Bahnen beinhalten in TREMOD die Nichtbundeseigenen Bahnen für den öffentlichen

Verkehr, die Hafen- und Werksbahnen sowie die kommunalen Straßen-, Stadt- und U-Bahnen.

4.2.3.1 Nichtbundeseigene Eisenbahnen für den öffentlichen Verkehr

Die Nichtbundeseigenen öffentlichen Eisenbahnen (NE) erbringen einen zunehmenden Anteil an den

Verkehrsleistungen der Eisenbahnen in Deutschland. Das Modell enthält die Verkehrsleistungen der

NE als Differenz aus den Gesamtverkehrsleistungen nach „Verkehr in Zahlen“ [ViZ, n.d.] bzw. [Stat-

Ba 8.2] und den Zahlen der DB AG. Die Emissionsberechnungen basieren derzeit auf den DB-

Kennzahlen (Spezifischer Energieverbrauch, Emissionsfaktoren, Auslastung). Der Anteil der Be-

triebsarten (Elektro, Diesel) wurde im Rahmen von [ifeu, 2012] für die Jahre 2009 bis 2011 abgelei-

tet. Für die Zeitreihen davor und danach wurde der Dieselanteil unter Berücksichtigung der Absatz-

zahlen von Dieselkraftstoff nach Energiebilanz plausibel abgeschätzt (siehe Kapitel 4.4).

Die im Modell enthaltenen Ergebnisse sind auf Grund der Annahmen eine Schätzung, die keine de-

taillierte Aussage über die Emissionen der NE-Bahnen machen, jedoch im Rahmen der Gesamtbe-

trachtung des Eisenbahnverkehrs in Deutschland in der richtigen Größenordnung liegen.

Personennahverkehr,

Personenfernverkehr,

Güterverkehr

Ableitung der "Realdaten" DB AG 1994-1996

Verkehrsleistung

nach Statistik

Auslastungsgrade

nach Angaben der

DB AG

Betriebsleistung

spezifische

Energievebräuche,

angepaßt

Gesamtenergie-

verbrauch

Energieverbrauch

nach StatistikAbgleich

Anpassung

Anteile der Betriebsarten

(entsprechend der

Leistungstonnenkilometer)

Anpassung

Diesel

Elektro

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

101

4.2.3.2 Hafen- und Werkbahnen

Verkehrsleistungen für den nichtöffentlichen Güterverkehr der Hafen- und Werkbahnen sind nur für

die Unternehmen erfasst, die Mitglied im VDV [VDV Statistik] sind. Einen hohen Anteil an den Ver-

kehrsleistungen haben die elektrisch betriebenen Bahnen der großen Energieerzeuger RWE und Vat-

tenfall zum Transport der Braunkohle zum Kraftwerk [ifeu, 2012]. Für die Verkehrsleistung der übri-

gen Unternehmen wird angenommen, dass diese mit Dieseltraktion erbracht wird. Damit wird in

TREMOD über die ganze Zeitreihe ein Dieselanteil von 22% angenommen.

Die Berechnung erfolgt einheitlich mit einem angenommenen spezifischen Verbrauch von 6

g/angebotenen tkm für Dieseltraktion und 15 Wh/angebotenen tkm für Elektrotraktion. Die Auslas-

tung wird mit 35% angenommen. Insgesamt ergibt sich daraus ein höherer Verbrauch je tkm als bei

der DB und den NE. Dem liegt die Annahme zugrunde, dass im Werkverkehr eher kurze - und damit

energetisch ungünstigere - Züge über kurze Distanzen gefahren werden.

4.2.3.3 Straßen-, Stadt- und U-Bahnen

Die Emissionsberechnungen für den Verkehr mit Straßen-, Stadt- und U-Bahnen basieren auf der

Zeitreihenentwicklung der Verkehrs- und Betriebsleistungen entsprechend der VÖV- bzw. VDV-

Statistik bzw. den Statistischen Jahrbüchern der DDR und Einzelanalysen und Erhebungen des ifeu

bei den Verkehrsbetrieben zum spezifischen Energieverbrauch der Fahrzeuge.

4.3 Verkehrsleistungen

Ab 1994 werden die Verkehrsleistungen der DB AG direkt von der DB AG für TREMOD aufbereitet.

Für die übrigen Bahnen werden weiterhin v.a. die Werte aus [VIZ, n.d] bzw. [VDV Statistik] verwen-

det.

Die aktuellen Verkehrsleistungsdaten für den gesamten Eisenbahnverkehr stammen aus ViZ 2014/15

sowie der aktuellen DESTATIS-Publikation [StatBa 8.2] für das Jahr 2014. Die Kennzahlen für die

Straßen- Stadt- und U-Bahnen stammen aus der VDV-Statistik 2013 und für 2014 aus [StatBa 8.3.1],

4. Vierteljahr 2014. Für die Hafen- und Werkbahnen ist der letzte verfügbare Wert für 2013 aus der

VDV-Statistik 2013 [VDV Statistik]

Die folgenden Tabellen zeigen die Verkehrsleistungen ab 1994.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

102

Tabelle 69 Verkehrsleistungen der DB AG 1994-2014

Jahr Güterverkehr

(Mrd. tkm)

Personen-

fernverkehr

(Mrd. Pkm)

Personen-

nahverkehr

(Mrd. Pkm)

Summe Perso-

nenverkehr

(Mrd. Pkm)

1994 70,6 34,8 29,7 64,5

1995 69,5 36,3 34,1 70,3

1996 67,9 35,6 35,4 71,0

1997 72,6 35,2 36,5 71,6

1998 73,3 34,6 37,3 71,9

1999 75,8 34,9 37,9 72,8

2000 81,2 36,2 38,2 74,4

2001 78,8 35,3 39,1 74,5

2002 77,2 32,7 36,7 69,3

2003 79,2 31,6 37,9 69,5

2004 83,1 32,3 37,9 70,3

2005 81,7 33,6 38,9 72,6

2006 88,4 34,5 40,3 74,8

2007 91,0 34,1 40,7 74,8

2008 91,2 35,5 41,6 77,0

2009 72,3 34,7 41,0 75,7

2010 80,4 36,0 41,4 77,4

2011 83,8 35,4 42,3 77,7

2012 78,5 37,2 43,4 80,6

2013 75,2 36,6 43,6 80,2

2014 74,8 35,9 43,6 79,5

Quelle: [DB, nd]

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

103

Tabelle 70 Verkehrsleistungen der NE und SSU 1994-2014

Jahr Güterverkehr öf-

fentlich(Mrd. tkm)

Güterverkehr Ha-

fen- und Werk-

bahnen

Personenverkehr

NE (Mrd. Pkm)

Personenverkehr

SSU (Mrd. Pkm)

1994 0,1 5,4 0,6 12,4

1995 1,0 5,2 0,6 12,7

1996 2,1 4,8 0,7 13,0

1997 1,3 4,7 0,8 13,3

1998 0,9 4,2 0,8 13,6

1999 1,0 4,0 1,0 13,9

2000 1,5 4,3 1,0 14,1

2001 2,2 4,2 1,3 14,4

2002 3,9 3,6 1,5 14,7

2003 5,9 2,8 1,8 14,8

2004 8,8 4,4 2,6 15,0

2005 13,7 5,1 4,3 15,3

2006 18,6 3,0 4,2 15,5

2007 23,6 3,2 4,3 15,6

2008 24,5 3,1 5,5 15,8

2009 23,5 2,8 6,5 16,2

2010 26,9 3,0 6,6 16,2

2011 29,5 3,4 7,6 16,3

2012 31,5 3,7 8,2 16,5

2013 37,4 4,1 8,4 16,7

2014 37,8 4,1* 9,9 16,8

*wie 2013

Quelle, Verkehr in Zahlen, VDV-Statistik und DESTATIS

4.4 Betriebsleistungen und Auslastungsgrade

Die Betriebsleistungen der Bahnen werden im Modell benötigt als Platz-km bzw. angebotene tkm.

Diese Größen wurden gewählt, da sie direkt in Beziehung gesetzt werden können zu den Verkehrs-

leistungen in Personen-km bzw. Tonnen-km, verknüpft mit dem Auslastungsgrad.

Während die Betriebsleistungen für die Jahre vor 1994 aufgrund verschiedener Kennzahlen und An-

nahmen abgeleitet wurden (siehe Bericht zur TREMOD Version 3.0 [ifeu, 2002]), werden die Auslas-

tungsgrade für den Personenverkehr seit 1995 von der DB AG für TREMOD ermittelt.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

104

Tabelle 71 Auslastungsgrade nach Zuggattungen und Betriebsarten 1994-2014

Jahr PNV PFV GV

1994 26,0% 42,1% 30,0%

1995 26,0% 43,4% 29,6%

1996 26,0% 42,5% 35,9%

1997 26,0% 39,9% 29,2%

1998 24,9% 39,0% 32,2%

1999 22,7% 38,3% 36,7%

2000 22,7% 40,2% 39,8%

2001 21,9% 42,3% 37,4%

2002 20,6% 39,7% 38,8%

2003 21,6% 41,0% 42,6%

2004 21,6% 42,6% 47,2%

2005 22,7% 44,3% 47,8%

2006 23,9% 43,8% 46,9%

2007 24,4% 43,4% 47,8%

2008 25,5% 46,1% 47,6%

2009 25,8% 46,3% 47,2%

2010 25,0% 48,0% 50,0%

2011 26,2% 46,8% 53,6%

2012 26,6% 50,4% 45,3%

2013 27,9% 50,7% 46,8%

2014 27,9% 49,9% 47,5%

Quelle: [DB, n.d.]; PNV vor 1997 geschätzt

Die Auslastungsgrade der DB AG wurden mangels eigener Daten auch für den Eisenbahnverkehr der

NE-Bahnen übernommen. Die Auslastungsgrade der Straßen-, Stadt- und U-Bahnen wurden direkt

aus der VDV-Statistik übernommen. Sie lagen im Jahr 2013 bei rund 19% und sind damit im Zeitver-

lauf bis 2008 leicht angestiegen, danach blieben sie mehr oder weniger konstant.

Für den Güterverkehr wird die eher theoretische Kennzahl „angebotene tkm“ anhand anderer Kenn-

zahlen der Betriebsleistung rückgerechnet werden. Das Berechnungsverfahren für die Jahre vor 1994

wurde in [ifeu, 2002] ausführlich beschrieben.

Für die Jahre ab 1994 liegen die Kenngrößen „Achs-km“, „Bruttotonnenkilometer“ und „Nettoton-

nenkilometer“ nicht mehr durchgängig vor. Daher wurden die angebotenen Tonnenkilometer nach

dem bis dahin verwendeten Verfahren aus den Netto-, Brutto- und Tariftonnenkilometern sowie den

Annahmen zum durchschnittlichen Gewichtsangebot je Achse für 1994 berechnet (mögliches Ge-

samtgewicht je Achse: 20 Tonnen, Leergewicht je Achse: 5,9 Tonnen; daraus ergibt sich ein Angebot

von 14,1 Tonne je Achse - übertragen ist das ein Angebot von 14,1 Tonnen je 5,9 Tonnen Zugleerge-

wicht). Für die Jahre ab 1994 wurden theoretische Leergewichtstonnenkilometer des Zuges aus den

Tariftonnenkilometern und den Leistungstonnenkilometern berechnet und als „Beladungsindex“ die

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

105

Relation aus Tariftonnenkilometern und Leergewichtstonnenkilometern (Ltkm) berechnet. Die Ver-

änderung dieses Beladungsindex im Zeitverlauf wurde für die Ableitung der Entwicklung des Auslas-

tungsgrades verwendet. Die resultierende Entwicklung zeigt eine deutliche Zunahme des Auslas-

tungsgrades bis 2011, danach lagen sie wieder niedriger.

Tabelle 72 Ableitung der Betriebsleistung und des Auslastungsgrads im Güterverkehr der DB

in TREMOD ab 1994 bis 2014

Jahr Tarif-tkm

(Mrd)

Ltkm

(Mrd.)

"Leer-tkm"

(Mrd.)

Beladungsindex

Tarif-tkm/

“Leer-tkm“

ALG

Tarif-tkm/

angeb. tkm

1994 70,6 206,1 135,6 0,520 0,300

1995 69,5 205,0 135,5 0,513 0,296

1996 67,9 177,0 109,1 0,622 0,359

1997 72,6 216,2 143,6 0,506 0,292

1998 73,3 204,3 131,1 0,559 0,322

1999 75,8 194,8 119,0 0,637 0,367

2000 81,2 198,9 117,7 0,690 0,398

2001 78,8 200,2 121,4 0,649 0,374

2002 77,2 191,9 114,7 0,673 0,388

2003 79,2 186,3 107,1 0,740 0,426

2004 83,1 184,7 101,6 0,818 0,472

2005 81,7 180,4 98,7 0,828 0,478

2006 88,4 197,0 108,6 0,814 0,469

2007 91,0 200,8 109,8 0,829 0,478

2008 91,2 201,6 110,4 0,826 0,476

2009 72,3 160,6 88,3 0,816 0,472

2010 80,4 173,2 92,8 0,866 0,500

2011 83,8 174,0 90,2 0,929 0,536

2012 78,5 178,6 100,1 0,785 0,453

2013 75,2 167,9 92,7 0,812 0,468

2014 74,8 165,7 90,8 0,824 0,475

Anmerkungen: Ltkm: Leistungstonnenkilometer = Bruttotonnenkilometer incl. Triebfahrzeuge; Leer.tkm: Diffe-

renz aus Leistungstonnenkilometer und Tarif-tkm.

Quelle: [DB, n.d.], ifeu-Abschätzungen

Die Annahmen zur Auslastung wurden mangels publizierter Daten auch für den Güterverkehr der NE-

Bahnen übernommen. Bei den Hafen- und Werkbahnen wurde, wie oben bereits dargestellt, ein ge-

schätzter Auslastungsgrad von 35% angenommen.

Anteil der Betriebsarten an der Betriebsleistung

Die Aufteilung der Betriebsleistung auf die Betriebsarten erfolgt ab 1994 nach Angaben der DB AG

[DB, n.d.]. Für die NE-Bahnen sowie die Hafen- und Werkbahnen liegen keine Informationen vor. Sie

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

106

mussten daher geschätzt werden. Bis 1999 wurden weitgehend konstante Anteile angenommen. Da

die Verkehrsleistungen der NE-Bahnen ab 1999 deutlich anstiegen, wurde der Dieselanteil an den

Betriebsleistungen so angepasst, dass der mit TREMOD berechnete Gesamtverbrauch den Dieselab-

satz nach Energiebilanz nicht wesentlich überschreitet. Die so berechnete Entwicklung der Verkehrs-

leistungen und des Energieverbrauchs der NE-Bahnen nach Traktionsarten ist in Abb. 23 auf Seite 83

dargestellt.

Die folgende Tabelle zeigt die Anteile der Dieseltraktion an der Betriebsleistung ab 1994.

Tabelle 73 Anteile der Dieseltraktion an der Betriebsleistung je Zuggattung

Jahr DB AG

PNV

DB AG

PFV

DB AG

GV

NE

PNV

NE

GV

HWB

GV

1994 32,7% 11,7% 15,7% 60% 95% 22%

1995 31,2% 10,2% 14,9% 60% 93% 22%

1996 31,5% 8,0% 15,8% 60% 90% 22%

1997 29,9% 6,4% 12,4% 60% 90% 22%

1998 32,7% 7,4% 11,5% 60% 90% 22%

1999 28,5% 5,8% 9,3% 60% 85% 22%

2000 27,2% 4,5% 8,2% 60% 80% 22%

2001 25,6% 3,6% 7,9% 60% 71% 22%

2002 25,4% 2,6% 6,9% 60% 63% 22%

2003 24,1% 2,2% 7,3% 60% 54% 22%

2004 23,2% 2,4% 7,2% 60% 46% 22%

2005 22,3% 2,1% 6,0% 59% 37% 22%

2006 21,8% 2,1% 5,3% 52% 28% 22%

2007 21,4% 1,9% 4,3% 46% 22% 22%

2008 18,2% 2,3% 4,2% 37% 17% 22%

2009 17,3% 2,1% 3,8% 32% 18% 22%

2010 16,8% 2,0% 3,6% 30% 16% 22%

2011 17,3% 2,2% 3,6% 29% 15% 22%

2012 17,1% 2,0% 3,4% 28% 14% 22%

2013 15,0% 2,0% 3,7% 27% 13% 22%

2014 15,7% 2,1% 3,4% 26% 12% 22%

Quelle: [DB, n.d.],, ifeu-Annahmen

4.5 Energieverbrauch

Die wichtigste Kenngröße für die Emissionsberechnungen bei Eisenbahnen ist der Energieverbrauch:

▸ Der gesamte Energieverbrauch eines Jahres ist die zuverlässigste bekannte Randgröße, mit

der alle Emissionsberechnungen abzustimmen sind.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

107

▸ Da die meisten vorliegenden Emissionsfaktoren im Schienenverkehr kraftstoff- bzw. energie-

bezogen angegeben werden, ist der spezifische Energieverbrauch die Basisgröße für die Emis-

sionsberechnung.

Die Energieverbrauchsdaten der DB AG werden von der DB für TREMOD aufbereitet. Der Dieselkraft-

stoffverbrauch der übrigen Bahnen wurde aufgrund der Verkehrsleistungen und dem Dieselabsatz

nach Energiebilanz geschätzt (siehe auch Kapitel 4.4).

Folgende Tabelle zeigt die Dieselkraftstoffverbrauchsdaten der Bahnen für Deutschland in den Jah-

ren 1994-2011.

Tabelle 74 Gegenüberstellung des Dieselkraftstoffverbrauchs im Schienenverkehr in Deutsch-

land 1994-2014

in PJ DB AG HWB NE Summe Un-

ternehmen

(TREMOD)

Absatz Differenz

Absatz/

TREMOD

Anteil

Biodiesel

1994 29,1 0,9 0,5 30,5 31,9 +5%

1995 28,1 0,8 0,9 29,8 31,1 +4%

1996 26,7 0,8 1,4 28,8 29,5 +3%

1997 25,0 0,8 1,2 26,9 27,8 +3%

1998 23,6 0,7 1,0 25,3 26,5 +5%

1999 21,8 0,6 1,1 23,6 25,0 +6%

2000 21,6 0,7 1,3 23,6 25,4 +8%

2001 20,2 0,7 1,8 22,7 23,5 +3%

2002 17,0 0,6 2,0 19,6 22,0 +13%

2003 16,2 0,5 2,7 19,3 21,6 +12%

2004 15,3 0,7 3,4 19,4 20,5 +6% 0,9%

2005 14,0 0,8 4,7 19,5 18,5 -5% 2,1%

2006 13,3 0,5 4,2 17,9 17,6 -2% 2,8%

2007 13,0 0,5 3,9 17,3 17,5 +1% 4,3%

2008 12,8 0,5 4,0 17,3 17,2 -1% 4,7%

2009 11,4 0,5 4,0 15,9 15,3 -3% 6,4%

2010 11,4 0,5 4,2 16,2 15,8 -4% 6,1%

2011 11,1 0,6 4,2 15,8 15,7 -1% 6,2%

2012 10,6 0,6 4,3 15,5 14,4 -7% 6,1%

2013 10,4 0,7 4,8 15,9 14,6 -8% 5,5%

2014 9,5 0,7 4,9 15,1 14,5 -4% 5,7%

Quellen: [DB, n.d.]; HWB und NE geschätzt

Absatz: AG Energiebilanzen; Biodiesel nach BAFA

Folgende Tabelle stellt die vorliegenden bzw. in TREMOD abgeschätzten Werte für den Stromver-

brauch der Bahnen dar. Ein Abgleich auf den Wert der AG Energiebilanzen wird nicht vorgenommen,

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

108

da dieser Wert, zumindest bis2011, nicht den Stromverbrauch der Traktion im Schienenverkehr be-

schreibt sondern vermutlich andere Verbräuche sowie Transport- und Umwandlungsverluste enthält.

Nach einer Revision der Werte passen die Werte der AG Energiebilanzen recht gut zu den mit TRE-

MOD berechneten Werten.

Tabelle 75 Traktionsenergieverbrauch Strom der Bahnen 1994-2014

in TWh DB HWB Kommunale

Bahnen

NE Gesamt AG Energiebi-

lanzen

1994 9,19 0,18 1,60 0,03 11,00 15,41

1995 9,54 0,17 1,63 0,03 11,38 16,19

1996 9,77 0,16 1,67 0,04 11,65 16,55

1997 10,29 0,16 1,71 0,04 12,21 16,86

1998 10,45 0,14 1,75 0,05 12,39 16,08

1999 10,61 0,13 1,79 0,06 12,59 15,84

2000 10,61 0,14 1,83 0,07 12,64 15,91

2001 10,13 0,14 1,86 0,11 12,24 16,00

2002 9,82 0,12 1,86 0,16 11,96 16,00

2003 10,41 0,09 1,87 0,23 12,60 16,10

2004 9,95 0,15 1,86 0,34 12,30 16,20

2005 9,94 0,17 1,85 0,59 12,55 16,20

2006 10,10 0,10 1,86 0,77 12,83 16,30

2007 9,82 0,11 1,85 0,95 12,72 16,40

2008 9,64 0,10 1,83 1,11 12,69 16,50

2009 8,91 0,09 1,86 1,18 12,05 15,90

2010 9,14 0,10 1,86 1,31 12,41 16,70

2011 9,02 0,11 1,88 1,45 12,45 16,60

2012 8,83 0,12 1,87 1,54 12,37 12,08

2013 8,51 0,14 1,86 1,70 12,20 11.89

2014 8,11 0,14 1,86 1,78 11,88 11,58

Quelle: [DB, n.d.]; Kommunale Bahnen: VDV; NE und HWB geschätzt

Die folgende Abbildung zeigt separat für die NE-Bahnen die Entwicklung der Verkehrsleistungen und

des Energieverbrauchs unterteilt nach Traktionsarten. Diese Aufteilung beruht auf Schätzungen, da

dazu bisher dazu keine öffentlichen statistischen Kennzahlen vorliegen. Eckdaten für die Abschät-

zung waren die statistisch erfassten Verkehrsleistungen und der Dieselverbrauch des Schienenver-

kehrs nach Energiebilanz. Dabei wurde der Dieselanteil an den Betriebsleistungen der NE-Bahnen ab

2005 so angepasst, dass der ausgewiesene Dieselabsatz nicht oder nur geringfügig überschritten

wurde.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

109

Abbildung 22 Verkehrsleistungen und Energieverbrauch der öffentlichen Eisenbahnunternehmen

1995 bis 2014 (ohne DB AG)

Verkehrsleistung Personenverkehr Anteil Personenkilometer

Transportleistung Güterverkehr Anteil Tonnenkilometer

Energieverbrauch Anteil Energieverbrauch

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Strom

Diesel

in Mrd. Personen-km

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Strom

Diesel

0

5

10

15

20

25

30

35

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Strom

Diesel

in Mrd. Tonnen-km

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Strom

Diesel

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Strom

Diesel

in PJ

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Strom

Diesel

Anmerkungen: Eisenbahnverkehr ohne DB AG sowie Hafen- und Werkbahnen

Quelle: VDV, ViZ, ifeu-Annahmen

Spezifische Energieverbräuche

Die spezifischen Energieverbräuche der DB ergeben sich je Zuggattung und Betriebsart als Quotient

des Energieverbrauchs und der Betriebsleistung. Die spezifischen Energieverbräuche für Rangieren

ergeben sich als Quotient des Energieverbrauchs „Rangieren Personenverkehr“ bzw. „Rangieren Gü-

terverkehr“ und der gesamten Betriebsleistung Personen- bzw. Güterverkehr. Diese Kennzahlen wur-

den auch für die NE-Bahnen übernommen.

Die so ermittelten spezifischen Energieverbräuche beziehen sich auf die zu Grunde liegenden durch-

schnittlichen Züge mit der realen durchschnittlichen Auslastung.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

110

Tabelle 76 Spezifischer Energieverbrauch der DB 2014 in TREMOD

Strom Diesel (g/Bl-km)

Personennahverkehr

Personenfernverkehr

Rangieren Personenverkehr

27,2 Wh/Platz-km

31,3 Wh/Platz-km

6,0 g/Platz-km

7,9 g/Platz-km

0,02 g/Platz-km

Güterverkehr

Rangieren Güterverkehr

15,3 Wh/angebotene tkm 4,5 g/angebotene tkm

0,22 g/angebotene tkm

Quelle: [DB, n.d.], ifeu-Annahmen

4.6 Emissionsfaktoren

Datenbasis für die direkten Emissionen der Dieseltraktion sind kraftstoffbezogene Emissionsfaktoren.

Die Emissionsfaktoren für große Bahnmotoren wurden im Rahmen eines Forschungsvorhabens des

Umweltbundesamtes erarbeitet [WTZ 2002] und im Auftrag der Deutschen Bahn AG für TREMOD

aufbereitet [ifeu 2003c]. Die Daten werden jährlich der DB AG fortgeschrieben. Der aktuelle Daten-

satz enthält die Werte bis einschließlich 2014.

Tabelle 77 Emissionsfaktoren direkt in Deutschland 2014 (in g/kg)

HC CO NOx Partikel

Güterverkehr 2,6 5,8 40,0 0,89

Personenfernverkehr 1,9 6,6 49,3 0,53

Personennahverkehr 1,7 3,8 38,1 0,60

Rangieren 1,7 4,4 34,3 0,63

Quelle: [DB, n.d.]

Die Emissionsfaktoren für NMHC, Methan, Benzol, Xylol, Toluol für den Dieselbetrieb wurden ent-

sprechend der Anteilswerte der schweren Nutzfahrzeuge abgeleitet. Für N2O und NH3 wurden kraft-

stoffbezogene Emissionsfaktoren der konventionellen schweren Nutzfahrzeuge verwendet. Der

Schwefelgehalt des eingesetzten Dieselkraftstoffs liegt ab 2004 bei 10ppm.

Die Emissionsfaktoren für den Dampfbetrieb wurden anhand von Emissionsfaktoren für Kesselfeue-

rungsanlagen abgeschätzt (nach [GEMIS 1995]).

Für den übrigen Bahnverkehr wurden diese Werte mangels eigener Kennzahlen übernommen.

Die BC-Emissionen in EMEP/EEA von den Dieselmotoren in schweren Nutzfahrzeugen als Anteile der

PM-Emissionen abgeleitet. Da die BC-Anteile - unter der Annahme, dass der Einsatz von Partikelfil-

tern bisher vernachlässigbar ist - kaum variieren, wird in TREMOD bisher der Flottenmittelwert von

65 % BC an PM übernommen.

4.7 Szenarien für den Schienenverkehr 2015-2035

Die Szenarienberechnung knüpft an die Daten im Bezugsjahr 2010 an. Die berücksichtigten Parame-

ter sind in Abb. 24 dargestellt und werden nachfolgend erläutert.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

111

Abbildung 23 Szenarienberechnung Schienenverkehr

4.7.1 Annahmen für die Entwicklung der Auslastungsgrade

Die Auslastungsgrade des Personen- und Güterverkehrs der DB AG nahm bis 2014 tendenziell zu. Die

DB AG geht davon aus, dass die Auslastung bis zum Jahr 2020 weiter zunehmen wird. Das Ziel ist für

den Personennahverkehr eine Auslastung von 24% und für den Personenfernverkehr von 50% [DB

2005b]. Da diese Werte bereits real erreicht bzw. überschritten wurden, werden in den Szenarien für

alle Jahre ab 2020 28% für den Personennahverkehr und 51% für den Personenfernverkehr ange-

setzt.

4.7.2 Annahmen für die Entwicklung der Betriebsartenanteile

Bei den Anteilen der Betriebsarten Diesel- und Elektrotraktion wurde unterstellt, dass sich die Ten-

denz zur Zunahme des Anteils elektrisch betriebener Züge fortsetzt. Neben der Elektrifizierung bzw.

des Neubaus weiterer Strecken spielt hierbei auch die Bündelung der Verkehrsleistungen auf den

Hauptverkehrsstrecken eine Rolle.

Personennahverkehr,

Personenfernverkehr,

Güterverkehr

Verkehrsleistungen,

Prognose

Auslastungsgrade,

Prognose

Betriebsleistung

spezifische

Energieverbräuche,

Prognose

Energieverbrauch,

direkt

Anteile der

Betriebsarten,

Prognose

Diesel

Elektro

Szenarienrechnung

direkte und indirekte

Emissionsfaktoren,

Prognose

direkte und indirekte

Emissionen,

Primärenergie

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

112

Tabelle 78 Anteile der Betriebsarten an der Betriebsleistung bei der DB AG 2010 und im Ba-

sisszenario bis 2035

Zuggattung Betriebsart 2010 2020 2030 2035

GV Diesel 3,6% 3,0% 2,5% 2,4%

GV Elektrisch 96,4% 97,0% 97,5% 97,6%

PFV Diesel 2,0% 1,8% 1,6% 1,5%

PFV Elektrisch 98,0% 98,2% 98,4% 98,5%

PNV Diesel 16,8% 14,0% 13,0% 12,5%

PNV Elektrisch 83,2% 86,0% 87,0% 87,5%

Quelle: [DB, n.d.], ifeu-Annahmen

4.7.3 Annahmen für die Entwicklung der spezifischen Energieverbräuche

Die Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs je Platz-km bzw. je angebotenen Tonnenkilome-

ter war nach Angaben der DB AG in den Jahren 1994-2004 uneinheitlich. Hierbei spielen auch Ände-

rungen in der statistischen Erfassung eine Rolle, so dass der rückgerechnete spezifische Energiever-

brauch je Zuggattung und Betriebsart keinen Hinweis auf die tatsächliche Reduktion in diesem Zeit-

raum gibt. Andererseits ist anzunehmen, dass durch die Einführung neuer Fahrzeuge (z.B.: ICE 3,

moderne Triebwagen im Personennahverkehr) Einsparungen erzielt wurden und weiterhin realisiert

werden können. Wir übernehmen daher für die Elektrotraktion die Einschätzung des Bahn-Umwelt-

Zentrums, wonach sich der Energieverbrauch je Triebfahrzeugkilometer beim Personenverkehr um

20% gegenüber 2005 verringern könnte (Quelle: interne Unterlagen). Beim Güterverkehr wird eine

20%ige Minderung insgesamt (Fahrzeuge, Betrieb und Auslastung) erreicht. Bei Dieselfahrzeugen ist

die Minderung geringer.

4.7.4 Entwicklung der Emissionsfaktoren für Dieselfahrzeuge

Die Entwicklung der Emissionsfaktoren wurde aufgrund der geplanten Grenzwerte für Schienenfahr-

zeuge abgeschätzt. Die folgende Tabelle zeigt die Grenzwerte [EU 2002a].

Tabelle 79 Grenzwerte für Schienenfahrzeuge (ISO-F-Zyklus in g/kWh)

Stufe Gültig ab* Leistungsklasse CO HC NOx Part

Triebwagen

IIIa 1/2006 Alle 3,5 4,0 0,2

III b 1/2012 Alle 3,5 0,19 2,0 0,025

Lokomotiven

IIIa 1/2007 ≤560 kW 3,5 4,0 0,2

IIIa 1/2009 >560 kW 3,5 0,5 6,0 0,2

IIIa 1/2009 >2000 kW 3,5 0,4 7,4 0,2

IIIb 1/2012 All 3,5 4,0 0,025

Bemerkungen: *Gültig für neue Fahrzeuge; neue Typen 6-12 Monate später

Quelle: EU 2002a

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

113

Auf Grundlage des aktuellen Emissionsniveaus neuer Bahnmotoren und der Grenzwerte wurden in

[ifeu 2003c] zukünftige Emissionsfaktoren für den dieselbetriebenen Schienenverkehr abgeschätzt.

Die Details der Ableitung können der genannten Arbeit entnommen werden. Die getroffenen Annah-

men sind in folgender Tabelle dargestellt:

Tabelle 80 Annahmen zur Entwicklung der Emissionsfaktoren der Dieseltraktion bis 2035 (in

g/kg)

Komp. Zugart 1995 2004 2008 2010 2020 2030 2035

CO Rangieren 18,0 11,5 6,4 5,6 4,4 4,4 4,4

GV 11,5 9,5 9,3 9,8 5,8 5,8 5,8

PFV 14,1 8,0 7,3 6,5 6,6 6,6 6,6

PNV 10,8 5,9 4,5 3,9 3,8 3,8 3,8

WV 18,0 11,5 6,4 5,6 4,4 4,4 4,4

HC Rangieren 2,9 2,9 2,3 2,3 1,7 1,7 1,7

GV 5,3 5,8 4,6 4,6 2,6 2,6 2,6

PFV 6,8 3,4 2,4 1,9 1,9 1,9 1,9

PNV 4,1 2,2 1,8 1,7 1,7 1,7 1,7

WV 2,9 2,9 2,3 2,3 1,7 1,7 1,7

NOx Rangieren 49,4 42,7 39,9 39,0 25,2 10,0 10,0

GV 50,6 55,0 48,4 51,5 28,7 10,0 10,0

PFV 60,0 49,3 51,0 48,5 34,6 10,0 10,0

PNV 51,2 49,6 42,3 39,5 27,6 10,0 10,0

WV 49,4 42,7 39,9 39,0 25,2 10,0 10,0

Part Rangieren 1,9 1,6 1,2 1,0 0,4 0,1 0,1

GV 1,9 1,7 1,4 1,3 0,6 0,1 0,1

PFV 1,8 1,0 0,7 0,6 0,4 0,1 0,1

PNV 1,9 0,7 0,6 0,6 0,4 0,1 0,1

WV 1,9 1,6 1,2 1,0 0,4 0,1 0,1

SO2 alle 3,0 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016

Quelle: [DB, n.d.] (bis 2010), ifeu-Abschätzung

5 Binnenschifffahrt

Seit der Version TREMOD 5.42 erfolgt die Emissionsberechnung für die Binnenschifffahrt in TREMOD

mit einer aktualisierten und deutlich detaillierteren Datengrundlage als in früheren Versionen. Im

Rahmen eines eigenen UBA-Forschungsvorhabens [ifeu, / INFRAS, 2013] wurden aktuelle Informati-

onen zu den Transportleistungen, spezifischen Energieverbräuchen und Emissionsfaktoren für die

Binnenschifffahrt in Deutschland zusammengetragen, aufbereitet und analysiert. Darauf aufbauend

wurde eine Berechnungsmethodik entwickelt, die es erlaubt, die Umweltwirkungen der Binnenschiff-

fahrt differenzierter und realitätsnäher als bisher zu berechnen. Dazu wurde ein entsprechendes Tool

(TREMOD-NA für „navigation“) erstellt und eine detaillierte Hochrechnung für Deutschland für die

Bezugsjahre ab 2010 durchgeführt.

5.1 Übersicht zur Emissionsberechnung in TREMOD-NA

Im Folgenden werden die wichtigsten Datengrundlagen und Methoden der Emissionsberechnung in

TREMOD-NA zusammengefasst. Eine detaillierte Dokumentation findet sich im separaten Abschluss-

bericht des Forschungsvorhabens von [ifeu, / INFRAS, 2013].

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

114

Basis des Verkehrsmengengerüstes ist die Binnenschifffahrtsstatistik des statistischen Bundesamtes.

Diese enthält auf Grundlage von Hafen- und Schleusenbefragungen detaillierte Informationen zu den

Gütertransporten auf Binnenschiffen in Deutschland. Wichtigsten Eingangsgrößen dieser Studie

hiervon sind die Fahr- und Verkehrsleistungen differenziert nach Schiffs- und Ladungsmerkmalen

sowie nach räumlicher Aufteilung (Flussstraßen). Zusätzlich zu den Originaldaten der Güterstatistik

mussten Annahmen zu den Schiffsfahrten, zusätzlichen Leerfahrten und der Aufteilung von Leich-

tern (Schiffe ohne eigenen Antrieb) auf Schubverbände getroffen werden.

Für die Berechnung des Energieverbrauchs der Binnenschifffahrt wurde ein Bottom-up-Ansatz ent-

wickelt, der spezifische Energieverbrauchswerte mit dem ermittelten Verkehrsmengengerüst ver-

knüpft. Die spezifischen Energieverbrauchswerte werden dabei mittels einer Berechnungsformel ab-

geleitet, die eine Berücksichtigung des Einflusses verschiedener Schiffstypen, der Tragfähigkeit der

Schiffe, des Beladungszustandes sowie des Gewässertyps erlaubt. Die verwendeten Verbrauchswerte

wurden mit Hilfe von Literatur- und Einzelmesswerten plausibilisiert. Der über alle Schiffstypen ge-

mittelte Dieselverbrauch in den Jahren 2010 bis 2012 liegt zwischen 8,3 g/tkm und 9,1 g/tkm. Letz-

terer Wert für das Jahr 2011 zeigt dabei eine sehr gute Übereinstimmung mit einem über Tankstatis-

tiken rückgerechneten Wert von 9,3 g/tkm Dieselkraftstoff für Westeuropa.

Spezifische Emissionsfaktoren für regulierte Schadstoffe (NOx, PM, CO, HC) wurden anhand einer

breiten Basis von Messwerten und Literaturangaben abgeleitet. Differenziert wurden diese über das

Alter der eigesetzten Hauptantriebsmotoren. Es zeigt sich, dass die spezifischen Emissionen seit 1970

konstant gesunken sind, mit Ausnahme der NOx-Emissionen, welche erst nach der Einführung von

verbindlichen Emissionsgrenzwerten (seit 2001 über die Abgasstufe ZKR I) sinken. Um die Emissi-

onsfaktoren der Motoren dem Verkehrsmengengerüst zuzuordnen, erfolgte eine Untersuchung der

Binnenschiffsflotte hinsichtlich des Alters der eingebauten Motoren differenziert nach Größenklassen

und Flaggen. Hierbei zeigt sich, dass größere Schiffe aufgrund der neueren Motoren tendenziell

niedrigere Emissionen haben als kleinere. Auch sind die spezifischen Emissionen der niederländi-

schen Flotte etwas geringer als die der deutschen.

Das wichtigste Gesamtergebnis der Detailberechnung ist, dass der Energieverbrauch und die Emissi-

onen der Binnenschifffahrt in Deutschland in den Jahren 2010 bis 2012 niedriger sind als bisher in

TREMOD berechnet wurde. So ergibt sich beim Energieverbrauch und den CO2-Emissionen eine Re-

duktion um 5-13%, bei NOx um 12-19%, bei PM um 30-37%, bei CO um 16-21% und bei HC um 43-

49%.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über den Differenzierungsgrad für verschiedene Jahre in

TREMOD-NA und TREMOD

Tabelle 81 Detaillierungsgrad der Ergebnisse Binnenschifffahrt in TREMOD-NA und TREMOD

Szenario/

Bezugsjahre

Merkmale TREMOD-NA TREMOD

D-West / D-Ost

1960-1993

keine Keine Differenzierung Keine Differenzierung

D real 1994-2009 Größenklasse 3 Klassen 3 Klassen

D real

2010-2014

Schiffstyp

Größenklasse

Ladungsart

Flagge

Wasserwege

6 Klassen, 16 Subklassen

7 Klassen, 11 Subklassen

7 Klassen, 81 Subklassen

55 Klassen

Alle 157 Flussabschnitte in

Deutschland

2 Klassen

3 Klassen

4 Klassen

3 Klassen

3 Klassen

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

115

D Szenario 2015-2030 Größenklasse 3 Klassen 3 Klassen

5.2 Emissionsfaktoren für nicht limitierte Schadstoffe

Die Emissionsfaktoren für nicht limitierte Schadstoffe wurden im Forschungsvorhaben [ifeu, /

INFRAS, 2013] nicht aktualisiert und werden daher von den bisherigen Daten (vor TREMOD 5.42)

abgeleitet. Der Emissionsfaktor für BC wird seit TREMOD 5.53 in Anlehnung an das EMEP/EEA

Guidebook 2013 als Anteil der PM-Emissionen berechnet.

Tabelle 82 Emissionsfaktoren für nicht regulierte Schadstoffe bei Binnenschiffen - Flottenmit-

telwert 2010 in g/kg Diesel

Komponente TREMOD 5.6 EFA bis TREMOD 5.42 Annahme

CH4 0,062 0,102 2,4% von HC (wie SNF)

NMHC 2,511 4,148 97,6% von HC (wie SNF)

Toluol 0,021 0,034 0,8% von HC (wie SNF)

Xylol 0,021 0,034 0,8% von HC (wie SNF)

Benzol 0,049 0,081 1,9% von HC (wie SNF)

N2O 0,043 0,043 wie SNF <Euro I Autobahn

NH3 0,023 0,023 wie SNF <Euro I Autobahn

BC* 0,675 - 50% von PM (wie SNF < Euro1)

* Seit TREMOD-Version 5.53 berücksichtigt.

5.3 Ergebnisse zur Verkehrsleistung und dem Energieverbrauch

Tabelle 83und Tabelle 84 fassen die Verkehrsleistungen und den Energieverbrauch der Binnenschiff-

fahrt in der Zeitreihe zusammen.

Tabelle 83 Dieselkraftstoffverbrauch der Binnenschifffahrt in Deutschland 1980-1993 (in kt)

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

116

Jahr

Verbrauch Diesel

(kt)

Ostdeutschland

Verkehrsleistung

(Mrd. tkm)

Ostdeutschland

Verbrauch Diesel

(kt)

Westdeutschland

Verkehrsleistung

(Mrd. tkm)

Westdeutschland

1980 17 2,2 847 51,4

1981 19 2,4 837 50,0

1982 16 2,3 799 49,4

1983 18 2,4 759 49,1

1984 20 2,6 769 52,0

1985 18 2,4 699 48,2

1986 20 2,5 679 52,2

1987 20 2,4 606 49,7

1988 20 2,5 571 52,9

1989 19 2,3 588 54,0

1990 17 1,9 631 54,8

1991 20 0,9 635 55,1

1992 25 1,2 674 56,1

1993 19 1,5 691 56,1

Anmerkungen: Energiebilanz Binnen- und Küstenschifffahrt.

Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, Verkehr in Zahlen

Tabelle 84 Dieselkraftstoffverbrauch und Verkehrsleistungen der Binnenschifffahrt in

Deutschland 1994-2014

Jahr Verkehrsleis-

tung (Mrd.

tkm)

Diesel-

Verbrauch

Modell (PJ)

Diesel-

Verbrauch

Absatz (PJ)

Differenz

Absatz/Modell

Bioanteil

1994 61,8 26,3 29,8 +13%

1995 64,0 27,0 23,6 -13%

1996 61,3 25,6 21,6 -15%

1997 62,2 25,7 17,1 -33%

1998 64,3 26,3 15,7 -40%

1999 62,7 25,4 12,8 -50%

2000 66,5 26,7 11,9 -56%

2001 64,8 25,8 11,4 -56%

2002 64,2 25,3 10,0 -60%

2003 58,2 22,7 10,4 -54%

2004 63,7 24,5 11,7 -52% 0,9%

2005 64,1 24,4 13,1 -46% 2,1%

2006 64,0 24,1 11,5 -52% 2,8%

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

117

2007 64,7 24,2 11,7 -52% 4,3%

2008 64,1 23,7 10,7 -55% 4,7%

2009 55,5 20,3 11,9 -41% 6,4%

2010 62,3 22,3 11,9 -47% 6,1%

2011 55,0 21,4 12,8 -40% 6,2%

2012 58,5 20,8 12,1 -42% 6,1%

2013 60,1 21,2 12,3 -42% 5,5%

2014 59,1 21,3 12,5 -42% 5,7%

Quelle: Verkehr in Zahlen, Stat. Bundesamt, AG Energiebilanzen, BAFA; incl. Beimischung

Es ist offensichtlich, dass der in der Energiebilanz ausgewiesene Dieselkraftstoffverbrauch und die

Transportleistung der Binnenschifffahrt nicht zueinander passen: Die Energiebilanz weist seit 1994

einen starken Rückgang des Energieverbrauchs der Binnenschifffahrt in Deutschland aus (-65% bis

2003), dagegen blieb die Verkehrsleistung in etwa konstant. Die Ursachen des Rückgangs werden in

der Energiebilanz nicht erklärt.

Wie im Kapitel 2.1.1 ausgeführt, liegt der Energiebilanz für den Posten „Binnenschifffahrt“ eine an-

dere Abgrenzung zugrunde als in TREMOD. So wird der Dieselabsatz der Binnenschifffahrt dem von

nicht IMO-registrierten Schiffen zugrunde gelegt, welche sowohl im See- als auch Binnenverkehr

vorkommen können. Weiterhin ist insbesondere bei der Binnenschifffahrt die Möglichkeit der Betan-

kung im Ausland einzubeziehen, da über 80% der Verkehrsleistung grenzüberschreitend stattfindet.

6 Flugverkehr

6.1 Vorbemerkungen

Die Verkehrsleistungsdaten sowie die Energie- und Emissionsberechnungen für den Flugverkehr

wurden im Rahmen eines UBA-Vorhabens für die Jahre ab 1990 neu berechnet. Details dazu finden

sich im Bericht [ifeu, / Öko-Institut, 2010, 2012]. Die Beschreibung für die Jahre 1960-1989 befinden

sich z.B. in [ifeu 2005b].

Aufgrund der geänderten Modellierung musste die Szenarienberechnung bis 2030 angepasst wer-

den, wobei die grundsätzlichen Annahmen aus TREMOD 5.1 nach Vorgaben des Umweltbundesam-

tes beibehalten wurden [UBA 2004].

6.2 Anforderungen an die Bilanzierung des Flugverkehrs

Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass der Absatz an Flugkraftstoffen auf deutschen Flug-

plätzen gut mit der von Deutschland abgehenden Flugverkehrsleistung verglichen werden kann.

Daher wurden die Modellergebnisse von TREMOD für den Flugverkehr auf die Energiebilanz abgegli-

chen. Von 2010 bis 2013 entwickelten sich jedoch die Absatzzahlen und Verkehrsleistungen des

Flugverkehrs gegenläufig, so dass diese Korrelation zunehmend fraglich erscheint.

Die IPCC Guidelines für die Berechnung der Emissionen im Luftverkehr enthalten keine genaue Fest-

legung, dass die Ermittlung der Emissionen mit der Energiebilanz zu erfolgen hat. Hingegen wird

dort explizit gefordert, dass der Brennstoffverbrauch zu berücksichtigen ist, um sicher zu stellen,

dass die gesamten CO2-Emissionen abgedeckt werden:

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

118

IPCC Guidelines

Regardless of method, it is important to account for all fuel used for aviation in the country. The

methods are based on total fuel use, and should completely cover CO2 emissions.

[IPCC Guidelines 2006, Chapter 3.6.1.5]

Dem spricht entgegen, dass für die Berichterstattung unter UNECE explizit der Absatz zu berücksich-

tigen ist:

UNECE Guidelines

For emissions from transport, Parties within the EMEP region should calculate and report emissions

consistent with national energy balances reported to Eurostat or the International Energy Agency.

[UNECE Guidelines for reporting Emission data under the CLTRAP, 2009, IV, A, 15]

Zudem wird argumentiert, dass durch den EU-weiten Ansatz der Absatzmengen eine Doppelzählung

der Kerosinmengen vermieden wird.

Durch den UNFCCC wird regelmäßig die Übereinstimmung der Daten zwischen den beiden Konven-

tionen überprüft, außerdem wird diese mit den Berichtspflichten der MMR (Mechanism for Monito-

ring and Reporting) 9ab 2013 EU-weit überprüft. Dieser Widerspruch in den Richtlinien sollte in Zu-

kunft an geeigneter Stelle adressiert werden, damit er möglichst behoben werden kann.

In jedem Fall ist es für die Erklärung von Emissionsverläufen und der Wirksamkeit von Maßnahmen

und Instrumenten erforderlich, eine möglichst genaue Kenntnis über das tatsächlich auf Grund der

Aktivitäten zu verzeichnende Emissionsaufkommen durch den Kerosinverbrauch zu erlangen, auch

wenn diese Kenntnis nicht direkt in die Berichterstattungen eingeht.

Dazu ist es notwendig, den Flugverkehr möglichst vollständig zu erfassen, die verwendeten Ver-

brauchs- und Emissionsfaktoren zu überprüfen und zu aktualisieren und andere Quellen zum Ab-

gleich der Ergebnisse heranzuziehen.

6.3 Ergänzung übriger Flugverkehr

Die bisherige TREMOD–Berechnung beruht auf den Verkehrsleistungen des gewerblichen Flugver-

kehrs auf ausgewählten Flugplätzen. Durch den Abgleich der Ergebnisse auf die Energiebilanz wurde

bisher angenommen, dass dadurch auch der übrige Flugverkehr implizit berücksichtigt wurde. Wer-

den nun die Modellergebnisse zur Bestimmung des Emissionsinventars verwendet, muss der übrige

Flugverkehr ebenfalls quantifiziert werden. Dies sind

▸ der gewerbliche Verkehr auf sonstigen Flugplätzen und

▸ der nicht-gewerbliche Flugverkehr.

Für diese Verkehrsarten werden die Verkehrsleistungen und Flugzeugklassen aufgrund der Statisti-

ken des Statistischen Bundesamtes abgeschätzt und das Emissionsinventar mit geeigneten Ver-

brauchs- und Emissionsfaktoren berechnet.

Der Anteil des bisher nicht erfassten Flugverkehrs ist gering. So lag der Anteil des sonstigen Flugver-

kehrs am gesamten Kerosinverbrauch 2014 bei 0,9%. Zwischenzeitlich war der Anteil höher, aller-

9 Regulation (EU) No 525/2013

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

119

dings wurden ab 2006 mehrere aufkommensstarke sonstige Flugplätze in die Statistik der ausge-

wählten Flugplätze aufgenommen. Die folgende Abbildung zeigt die Entwicklung in der Zeitreihe.

Abbildung 24 Verbrauch Flugbenzin und Kerosin des Flugverkehrs in Deutschland (Abgang)

1990-2014

Flugbenzin (in PJ) Kerosin (in PJ)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

nichtgewerblicher Flugverkehr

sonstige Flugplätze: gewerblicher Flugverkehr

ausgewählte Flugplätze: gewerblicher Flugverkehr (international)

ausgewählte Flugplätze: gewerblicher Flugverkehr (national)

Energiebilanz

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

nichtgewerblicher Flugverkehr

sonstige Flugplätze: gewerblicher Flugverkehr

ausgewählte Flugplätze: gewerblicher Flugverkehr (international)

ausgewählte Flugplätze: gewerblicher Flugverkehr (national)

Energiebilanz

Quellen: AG Energiebilanzen, Berechnungen mit TREMOD

6.4 Verbrauchs- und Emissionsfaktoren

Die Datenbasis für die Verbrauchs- und Emissionsfaktoren wurde im Rahmen des Vorhabens Projekt

„Entwicklung eines eigenständigen Modells zur Berechnung des Flugverkehrs - TREMOD-AV“ [ifeu /

Öko-Institut, 2010] erstellt. Diese wurde für die Version TREMOD 5.53 an verschiedenen Stellen

überarbeitet und ergänzt.

6.4.1 Kraftstoffverbrauch und regulierte Schadstoffe

Differenzierte Verbrauchsfaktoren und Emissionsfaktoren für die Schadstoffe NOx, PM und HC wur-

den im Vorhaben [ifeu / Öko-Institut, 2010] aus der EMEP-EEA-Datenbank abgeleitet [EMEP-EEA,

2009]. Seit August 2013 liegt eine aktuelle Version dieser Datenbank vor [EMEP-EEA, 2013]. Gegen-

über der Version aus dem Jahr 2009 werden weitere Flugzeugtypen differenziert und die Emissions-

faktoren um zusätzliche Komponenten, darunter auch Partikel, ergänzt. Diese wurden in die TRE-

MOD-Version 5.53 integriert.

Die Emissionsfaktoren in [EMEP-EEA, 2013] wurden aus Verbrauchs- und Emissionsmessdaten ver-

schiedener Flugzeugmotoren (Turbojets und Turboprops) mithilfe des Advanced Emission Models

(AEM) für verschieden Flugphasen bzw. Distanzklassen berechnet.

Das AEM-Modell von EUROCONTROL ist ein von der ICAO/CAEP Modelling and Databases group an-

erkanntes Tool [EMEP-EEA, 2013]. Es berechnet den Schubbedarf für konkrete Flugbahnen und Dis-

tanzklassen und berechnet den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen für konkrete Flugzeugtypen.

Dabei werden die Leistungseigenschaften der Flugzeugtypen pro Flughöhe, sowie die Motoreneigen-

schaften, basierend auf der ICAO-Datenbank berücksichtigt. Die typenspezifischen Verbrauchs- und

Emissionsfaktoren in [EMEP-EEA, 2013] sind daher als konsistent zu den Daten von EUROCONTROL

anzusehen (vgl. Kap. 6.5).

Die Emissionsmessdaten entstammen einer Datenbank der ICAO10 und umfassen HC, CO und NOx

sowie Rauchmessungen (aus welchen die PM-Emissionen abgeleitet werden können). PM-Emissionen

konkreter Flugzeugtypen in [EMEP-EEA, 2013] wurden aus verschiedenen Literaturquellen abgeleitet

10 http://www.caa.co.uk/default.aspx?catid=1437&pagetype=90&pageid=13449, Aufruf am 28.08.2014

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

120

und berücksichtigen auch das Baujahr der Flugzeugmodelle. Weitere Emissionsfaktoren, z.B. für

Kohlenwasserstofffraktionen wurden aus weniger detaillierten Literaturangaben zusammengestellt.

In TREMOD-AV werden die Emissionsfaktoren anhand verschiedener Qualitätsstufen von 1 bis 4 ver-

geben. Die Stufe 1 bedeutet eine direkte Zuordnung der Emissionsfaktoren zu den in TREMOD ver-

wendeten Starts und Flugbewegungen nach Flugzeugtypen der Luftverkehrsstatistik des statisti-

schen Bundesamtes (DESTATIS). In [EMEP-EEA, 2013] werden 80 verschiedene Flugzeugtypen diffe-

renziert, gegenüber46 Typen im Guidebook 2009. Gegenüber dem Datensatz des Guidebooks 2009

können somit deutlich mehr Emissionsfaktoren direkt den DESTATIS- Flugzeugtypen zugewiesen

werden und somit eine genauere Emissionsberechnung als bisher ermöglichen. Eine Übersicht über

die Anzahl zuordenbarer Typen gibt folgende Tabelle (siehe Tabelle 85).

Tabelle 85 Anzahl Flugzeugtypen nach Qualitätsstufe der Zuordnung der Emissionsfaktoren

(EFA) zu den Starts und Flugbewegungen

Qualitätsstufe EMEP/EEA 2009 EMEP/EEA 2013 Neue

Zuordnung

1 (direkt) 35 85 +50

2 (Ähnliche technische Merkmale) 102 86 -16

3 (Regressionsfunktion über Startgewicht) 125 91 -34

4 (pauschale EFA in g/kg Kraftstoff) 13 13 -

Summe 275 275 -

Die Aktualisierung der jeweiligen Emissionsfaktoren mit den Daten aus [EMEP-EEA, 2013] be-

schränkt sich auf die Qualitätsstufen 1 und 2. Die bisherigen Regressionsfunktionen (Qualitätsstufe

3) und pauschalen Faktoren (Qualitätsstufe 4) wurden aus [ifeu / Öko-Institut, 2010] beibehalten.

Die Emissionsfaktoren für Flugbenzin bleiben damit ebenfalls unverändert.

Die folgende Abbildung stellt Veränderungen im Gesamtergebnis für den gewerblichen Flugverkehr

auf ausgewählten Flugplätzen beim Energieverbrauch und ausgewählten Schadstoffkomponenten

dar. Folgende Ergebnisse sind zu beobachten.

▸ Die Veränderungen gehen bei allen Komponenten in der gesamten Zeitreihe in die gleiche

Richtung

▸ Der Energieverbrauch wird höher berechnet als bisher. Damit wird die Vermutung, dass die

bisherigen Verbrauchsfaktoren tendenziell zu niedrig waren, bestätigt. Noch offen bleibt al-

lerdings, ob bei den Verbrauchswerten im Detail, z.B. bei den LTO-Verbräuchen noch Anpas-

sungsbedarf besteht.

▸ Die Emissionen für die Kohlenwasserstoffe und PM-Emissionen sind nun deutlich niedriger,

die Stickstoffoxidemissionen dagegen höher mit zunehmender Abweichung in den jüngeren

Jahren.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

121

Abbildung 25 Energieverbrauch und Emissionen des abgehenden gewerblichen Flugverkehrs auf

den ausgewählten Flugplätzen 1990-2013 – Vergleich der Ergebnisse auf Basis der

Verbrauchs- und Emissionskennzahlen EEA 2009 und EEA 2013

Quellen: EEA 2009, EEA 2013, Berechnungen mit TREMOD-AV

6.4.2 Weitere Emissionsfaktoren

CO2 - Emissionsfaktor Flugbenzin

In den überarbeiteten (aber noch nicht endgültigen) IPCC guidelines11 wurde die Tabelle 3.6.4 zu den

Emissionsfaktoren geändert. Die Berechnung des Inventars wird bezüglich des Standard-Wertes des

Emissionsfaktors für Flugbenzin angepasst auf 70.000 kg/TJ für die gesamte Zeitreihe. Die CO2 -

Emissionen aus Flugbenzin in der UNFCCC Berichterstattung steigen damit über die gesamte Zeitrei-

he um etwa 1 %.

6.4.2.1 NMVOC- Emissionsfaktor für Flugbenzin

Der Emissionsfaktor für NMVOC von Flugbenzin wird in TREMOD wie bei Kerosin als Differenz aus

dem Faktor für HC und CH4 ermittelt. Dieses Vorgehen wurde jetzt auch für die Emissionsberichter-

stattung übernommen, denn bisher wurde der Emissionsfaktor für Flugbenzin für NMVOC für die

Inventare den IPCC Guidelines 1996, S. I.42 entnommen. Da der HC-Emissionsfaktor von TREMOD

übernommen wird, wurde eine Harmonisierung durchgeführt. Damit wurde der der bislang fixe Wert

von 300 kg/TJ jährlich variabel, im Mittel liegt er für die Zeitreihe von 1990 bis 2012 bei 180 kg/TJ.

11 http://www.ipcc.ch/meetings/session25/doc4a4b/vol2.pdf

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1990 1995 2000 2005 2010

Kraftstoffverbrauch

EEA 2009

EEA 2013

in Kilotonnen

0

1

2

3

4

5

6

7

1990 1995 2000 2005 2010

Kohlenwasserstoffe

EEA 2009

EEA 2013

in Kilotonnen

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1990 1995 2000 2005 2010

Stickstoffoxid

EEA 2009

EEA 2013

in Kilotonnen

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

1990 1995 2000 2005 2010

Partikel (PM2,5)

EEA 2009

EEA 2013

in Kilotonnen

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

122

Die NMVOC Emissionen für Flugbenzin in der UNFCCC Berichterstattung sinken damit über die Zeit-

reihe um etwa ein Drittel.

6.4.2.2 POP-Emissionen

In die Inventarberechnung soll die Ermittlung von POP (Persistent organic pollutant) -Emissionen

aufgenommen werden, soweit entsprechende Emissionsfaktoren verfügbar sind.

Als POP-Emissionen gelten folgende Stoffe:

HCB: hexachlorobenzene

HCH: hexachlorhexane

PCBs : polychlorinated biphenyls

Dioxins and Furans

PAHs: poly-aromatic hydrocarbons

Zu dieser Frage wurde eine Literaturrecherche angestellt, deren Ergebnisse in einem Memo an das

UBA zusammengefasst wurden. Als Ergebnis wurde beschlossen, von der Berichterstattung der POP-

Emissionen im Flugverkehr in TREMOD abzusehen, bis verlässliche Emissionsfaktoren verfügbar

sind.

Die Daten, die von 2014 an jährlich von Eurocontrol den Mitgliedsstaaten zur Inventarberechnung

zur Verfügung gestellt werden (siehe Kapitel 6.5), enthalten neben dem Kerosinverbrauch auch zahl-

reiche Schadstoffe, darunter POM 16 und POM 7 PAH. In kommenden Jahren ist zu überdenken, ob

diese Zahlen nicht – auf die Energiebilanz angepasst – direkt für die UNFCCC Berichterstattung über-

nommen werden können.

6.4.2.3 BC-Anteile an PM

Die BC-Emissionen werden anteilig an den PM-Emissionen in Anlehnung an EMEP/EEA 2013 be-

rechnet. Da in verschiedenen Literaturauswertungen laut EMEP/EEA keine signifikanten Unterschie-

de nach Flugzeugtypen oder Flugphasen festgestellt werden konnten, werden die Anteilsfaktoren

pauschal pro Kraftstoffart übernommen:

48% für Kerosin

15% für Flugbenzin

6.5 Abgleich mit Eurocontrol

Der europäische Flugverkehr wird kontinuierlich durch Eurocontrol erfasst, außerdem werden detail-

lierte Modellierungen des europäischen Treibstoffverbrauchs und der mit dem Luftverkehr verbun-

denen Schadstoffemissionen betrieben. Aus diesem Grund war es ein Ziel bei der Entwicklung von

TREMOD-AV, mit den Eurocontrol-Ergebnissen möglichst vergleichbar zu sein. Übernommen wurde

von Eurocontrol für die Emissionsberichterstattung bisher lediglich der sogenannte Splitfaktor , der

den Anteil des nationalen Flugverkehrs am gesamten Flugverkehr bezüglich des Energieverbrauchs

angibt. Der Energieverbrauch des nationalen Flugverkehrs berechnet sich dann aus dem gesamten

Energieverbrauch nach Energiebilanz multipliziert mit dem Splitfaktor von Eurocontrol. Hierbei wer-

den also zwei Werte verknüpft, die inhaltlich schlecht zueinander passen. Allerdings waren die de-

taillierten Ergebnisse von Eurocontrol bisher nicht verfügbar.

Derzeit planen die EEA und Eurocontrol den Mitgliedsstaaten regelmäßig detaillierte Informationen

zu den nach Eurocontrol ermittelten Kerosinverbräuchen und Emissionen für die nationale Inventar-

berichterstattung zukommen zu lassen.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

123

Aktuell ergibt sich der folgende Sachstand:

Eurocontrol wendet eine detaillierte Berechnungsmethode an, die die tatsächlichen jeweiligen Flug-

routen aller Flüge berücksichtigt, die durch die europäische Flugsicherung erfasst werden. Die Flug-

routen außerhalb dieses Bereichs werden durch Annahmen zu durchschnittlichen Flugrouten er-

gänzt. Zudem werden nicht die Standard-Taxizeiten für die LTO-Ermittlung angesetzt, sondern soweit

verfügbar flugplatzspezifische Taxi-Zeiten. Da die deutschen Flugplätze im Allgemeinen erheblich

kleiner sind als die den Standard-Werten zu Grunde liegenden (US-amerikanischen) Flugplätze, er-

geben sich bei der Berücksichtigung der flughafen-spezifischen Zeiten deutlich geringere Werte.

Damit sind die durch Eurocontrol berechneten Kerosinverbräuche in dreifacher Hinsicht nicht direkt

mit den Ergebnissen nach TREMOD vergleichbar:

▸ Die Anzahl der berücksichtigten Flüge ist etwas höher, da nicht nur Flüge von ausgewählten

Flugplätzen einbezogen werden sondern alle Flüge nach Instrumentenflugregeln.

▸ Die LTO-Verbräuche werden auf Basis flugplatzspezifischer Taxizeiten berechnet

▸ Die Cruise-Verbräuche werden auf Basis der tatsächlich geflogenen Strecken berechnet.

Der von Eurocontrol ermittelte Energieverbrauch und der sich daraus ergebende Splitfaktor wurden

bis zum Inventarbericht 2014 ab dem Jahr 2003 zur Bestimmung des inländischen Energiever-

brauchs des Flugverkehrs im nationalen Inventarbericht verwendet.

Mit der im Sommer 2014 von Eurocontrol über die EEA zur Verfügung gestellten Zeitreihe zum Treib-

stoffverbrauch im Flugverkehr zeigt sich eine gute Übereinstimmung zwischen den Splitfaktoren, die

sich aus den Berechnungen von TREMOD ergeben. In Abbildung 3 sind die Splitfaktoren aus dem

Eurocontrol-Datensatz mit den TREMOD-Ergebnissen vergleichend dargestellt. Deutlich zu sehen ist,

dass sich durch die Verwendung der neuen Emissionsfaktoren in TREMOD ab 2008 eine starke Über-

einstimmung ergibt.

Abbildung 26 Splitfaktoren (Anteil des Energieverbrauchs des nationalen Flugverkehrs am ge-

samten Flugverkehr) in TREMOD und nach Eurocontrol

Quelle: Eurocontrol (via EEA); TREMOD; eigene Berechnungen Öko-Institut

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

Domestic split (Kerosinverbrauch national/gesamt)

Tremod - neue EFAEurocontrolTremod - alte EFA

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

124

6.6 Ergebnisse

Folgende Tabelle enthält die wichtigsten Eckdaten und Ergebnisse für den Energieverbrauch der ak-

tuellen Berechnung bis einschließlich 2014 und für das Trendszenario bis 2035.

Tabelle 86 Verkehrsleistungen und Kraftstoffverbrauch des Flugverkehrs in Deutschland

1990-2014 und Szenario bis 2035

Verkehrsleistung Energie

Jahr Personenverkehr

(Mrd. Pkm)

Güterverkehr

(Mrd. tkm)

Kerosin (PJ) Flugbenzin (PJ)

1990 70,7 3,1 179,8 1,0

1991 70,8 3,0 184,6 1,0

1992 82,7 3,2 212,2 0,9

1993 90,4 3,6 223,9 0,9

1994 98,4 4,3 231,3 0,9

1995 106,7 4,5 250,2 0,8

1996 111,0 4,7 247,6 0,8

1997 117,4 5,0 251,3 0,8

1998 123,9 4,8 257,3 0,9

1999 133,2 5,0 268,9 0,9

2000 142,6 5,7 283,8 0,9

2001 139,0 5,7 281,6 0,9

2002 135,7 6,0 271,2 0,9

2003 139,6 6,0 276,1 0,9

2004 159,4 6,7 303,0 0,9

2005 169,5 7,2 321,8 0,9

2006 176,4 8,0 337,6 1,0

2007 186,9 8,6 352,7 1,0

2008 190,0 8,6 363,5 1,0

2009 182,6 8,3 349,2 0,8

2010 193,7 10,8 365,1 0,8

2011 201,4 11,6 385,5 0,7

2012 206,5 11,3 383,3 0,7

2013 207,7 11,3 374,8 0,7

2014 212,7 11,3 382,4 0,8

2020 264,4 14,6 441,0 0,7

2030 344,8 19,2 510,7 0,7

2035 363,6 20,3 510,9 0,6

Anmerkungen: Abgehender Flugverkehr, Quellen: Statistisches Bundesamt, TREMOD-Ergebnisse Version 5.6

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

125

7 Vorketten der Energieträger

In TREMOD werden neben den direkten Emissionen die Gesamtemissionen dargestellt. Das sind die

direkten Emissionen einschließlich der Emissionen der Kraftstoffherstellung bzw. Stromerzeugung

inklusive Förderung, Aufbereitung und Transport der Primärenergieträger. Für diese Kennzahlen

wurden im Rahmen dieses Vorhabens aktuelle Werte ermittelt.

Prinzipiell können in TREMOD die Emissionsfaktoren für die Vorketten flexibel zugeschaltet werden.

Es können daher Datensätze unterschiedlicher Herkunft in TREMOD integriert und bei Bedarf für die

Berechnung ausgewählt werden. In TREMOD 5.53 werden daher verschiedene Datensätze aufge-

nommen und eine erweiterte Dokumentation bereitgestellt.

7.1 Vorketten von fossilen flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen

Die Emissionsfaktoren für die Vorketten von konventionellen Kraftstoffen und Gasen werden im

Rahmend des Projektes [ifeu-INFRAS-LBST 2013] bereitgestellt und in TREMOD integriert.

7.2 Vorketten von biogenen Kraftstoffen

Die energiebezogenen Emissionswerte der Vorketten bei Biokraftstoffen unterscheiden sich deutlich

voneinander. Wesentlich ist dabei, dass die Berechnungsweise der Treibhausgasemissionen für die

dabei betrachteten Biokraftstoffe den Regeln der Erneuerbare Energie Richtlinie (2009/28/EG; kurz:

RED) folgt. Für zehn wesentliche Biokraftstoff-Herstellungswege wurden in einem Kurzgutachten

[ifeu, 2013a] die THG-Daten um die klassischen Luftschadstoffe sowie Primärenergie ergänzt, wobei

diese Datenwerte nach der gleichen methodischen Vorgehensweise und den analogen Basisdaten,

die den „typischen Werten“ für THG-Emissionen nach Anhang V der RED entsprechen, errechnet

wurden. Betrachtet wurden die folgenden Herstellungswege:

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

126

Tabelle 87 Betrachtete Herstellungswege von Biokraftstoffen

Herstellungswege Energieversorgung des Prozesses

Bioethanol

Ethanol aus Weizen Braunkohle als Prozessbrennstoff in KWK-

Anlage

Ethanol aus Weizen Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Ethanol aus Zuckerrüben Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Ethanol aus Zuckerrohr Bagasse als Prozessbrennstoff in KWK-Anlage

Ethanol aus Mais (EU) Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Biodiesel und Pflanzenöl

Biodiesel auf Sojabasis Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Biodiesel auf Rapsbasis Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Biodiesel aus Palmöl (Verarbeitung mit Methan-

bindung an der Ölmühle)

Faserrückstände der Ölmühle als Prozessbrenn-

stoff in KWK-Anlage

Biodiesel aus pflanzlichem oder tierischem Ab-

fallöl

Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Pflanzenöl aus Raps Erdgas als Prozessbrennstoff in konventioneller

Anlage, Strom aus europäischem Mix

Bei der Ermittlung der Emissionen der klassischen Luftschadstoffe und Primärenergie wurden zu-

nächst die Daten- und Modellstruktur der Herstellungsketten herangezogen, wie sie im von der EU

geförderten Projekt „BioGrace“ zu Grunde gelegt wurden, um die „typischen Werten“ für THG-

Emissionen nach Anhang V der Richtlinie 2009/28/EG exakt nachzuberechnen. Dabei wurden z.B.

zu den entsprechenden Strom-, Dünger-, Diesel-Vorkettenwerten die Datenwerte zu Emissionen und

Primärenergie aus den dort verwendeten Datenquellen in ein Umberto-Netz (Ökobilanz-Software)

eingepflegt. Waren in den Originaldatenquellen keine weiteren Werte außer die Treibhausgaswerten

zu entnehmen (z.B. bei Düngerdaten), so wurden von ifeu die Daten nach Maßgabe höchstmöglicher

Analogie zu den Originaldaten ergänzt.

Für TREMOD müssen mittlere Emissionswerte für die Energieträger Bioethanol und Biodiesel (inkl.

Pflanzenölen) abgeleitet werden, die dem jahresdurchschnittlichen Verbrauchsmix der einzelnen

Herstellungspfade in Deutschland entsprechen. Hierzu werden im Bezugsjahr 2011 die Nachhaltig-

keitsnachweise der Biokraftstoffe verwendet, welche die Bundesanstalt für Landwirtschaft (BLE) im

Rahmen der Biomassestrom-Nachhaltigkeitsverordnung und der Biokraftstoff-

Nachhaltigkeitsverordnung dokumentiert [BLE2011]. Diese Werte werden für alle Bezugsjahre kon-

stant angenommen.

Diese Anteile können bei Biodiesel näherungsweise für die Gewichtung der Emissionsfaktoren der

einzelnen Herstellungspfade zu mittleren Emissionsfaktoren für die in Deutschland genutzten Biok-

raftstoffe verwendet werden. Bei Ethanol ist zu beachten, dass Mais aus US-Produktion nicht in

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

127

Deutschland verwendet wird sondern in andere Länder weiter exportiert wird. Für die Abschätzung

der Anteile wird daher Mais aus US-Produktion nicht berücksichtigt.

Somit kann man für 2011 folgende Anteile für den Energiemix (energiebezogen) in Deutschland an-

setzen:

▸ bei Biodiesel 80% aus Raps, 14% aus Abfall und 5% aus Palmöl (Sonstige: 1%, hier als Sojaöl

angenommen).

▸ bei Ethanol 30% aus Mais (EU-Produktion), 38% aus Weizen, Roggen und Gerste (als Weizen

mit Erdgas als Prozessbrennstoff angenommen), 30% aus Zuckerrüben und 2% aus Zucker-

rohr.

Die folgende Tabelle zeigt die verwendeten gewichteten Energiekennzahlen und Emissionsfaktoren

der energetischen Vorkette in TREMOD für Biodiesel und Bioethanol.

Tabelle 88 Emissionsfaktoren der energetischen Vorkette von Ethanol und Biodiesel inkl.

Pflanzenöl in 2011

Ethanol Biodiesel inkl. Pflanzenöl

Treibhausgase

Kohlendioxid (g CO2/MJ) -43,938 -48,437

Methan (g CH4/MJ) 0,106 0,092

Lachgas (g N2O/MJ) 0,036 0,053

klassische Luftschadstoffe

Schwefeloxide (g SO2/MJ) 0,029 0,037

Stickstoffoxide (g NOX/MJ) 0,147 0,090

Kohlenmonoxid (g CO/MJ) 0,035 0,024

NMVOC (g NMVOC/MJ) 0,006 0,006

Staub (g Staub/MJ) 0,011 0,010

Staub als PM10 (g PM10/MJ) 0,006 0,007

Ammoniak (g NH3/MJ) 0,060 0,068

Fossiler Primärenergieaufwand

Kumulierter Energieaufwand

fossil (MJ/MJ)

0,490 0,534

Der CO2-Emissionsfaktor enthält die CO2-Emissionen der Bereitstellung minus den Emissionen der Nutzung der

Energieträger (die Emissionen der Nutzung werden bei Ethanol mit Benzin, bei Biodiesel mit Diesel gleichge-

setzt)

7.3 Vorketten von Strom

Für die Emissionen der Stromvorkette werden in TREMOD verschiedene Datensätze integriert, die

bedarfsgerecht ausgewählt werden können. Für die aktuelle Berechnung der Emissionen bis 2013

werden die folgenden Daten verwendet:

▸ Für die Eisenbahn werden bis 2012 Kennzahlen des DB-Umweltzentrums für den mittleren

Bahnstrommix verwendet [DB 2014]. Ab 2013 werden die Werte für den öffentlichen Strom-

mix angesetzt (siehe folgender Absatz).

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

128

▸ Für die Straßen-, Stadt- und U-Bahnen sowie für Elektrofahrzeuge auf der Straße und die Ei-

senbahn ab 2013 werden Emissionen der bundesdeutschen Stromerzeugung („Bundesmix“)

angesetzt. Für die Jahre vor 2010 werden Kennzahlen des ifeu verwendet, ab 2010 die Kenn-

zahlen, die im Rahmen des Projekts [ifeu / INFRAS- / LBST 2013] erarbeitet werden.

Da der Bedarf an Daten zu den Emissionen der Stromerzeugung unter verschiedenen Randbedingun-

gen zukünftig zunehmen wird, lassen sich in TREMOD weitere Kennzahlen hinzufügen. Hierzu wurde

in TREMOD 5.53 die Dokumentation der Datensätze erweitert. Dies ist besonders wichtig, damit die

für eine Fragestellung geeigneten Datensätze ausgewählt werden können.

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

134

9 Begriffe und Definitionen

9.1 Fahrzeuge

9.1.1 Fahrzeugkategorien

Bezeichnung Deutsch Bezeichnung Englisch

PKW Personenkraftwagen PC Passenger Car

LNF Leichte Nutzfahrzeuge

<=3,5t

LCV Light Commercial Ve-

hicle

Lkw Lkw >3,5t zulässiges

Gesamtgewicht

RT Rigid Truck

LZ Lastzug TT Truck Trailer

SZ Sattelzug AT Articulated Truck

SNF Schwere Nutzfahrzeu-

ge: Lkw, LZ und SZ

HGV Dicht Goods Vehicles

RBus Reisebus Coach Tour Coach

LBus Linienbus UBus Urban Bus

KKR Kleinkraftrad SMC Small Motorcycle

KR Kraftrad MC Motorcycle

Wml Wohnmobil <=3,5t - -

Wms Wohnmobil >3,5t - -

UeKfzl Übrige Kraftfahrz. ohne

Wohnmobil <=3,5t

- -

UeKfzs Übrige Kraftfahrz. ohne

Wohnmobil >3,5t

- -

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

135

9.1.2 Fahrzeugsegmente

Fahrzeugkategorie Größenklassen Antriebsart

Kleinkrafträder (KKR) Hubraum:

<50 ccm

Benzin 2-Takt

Benzin 4-Takt

Krafträder (KR) Hubraum:

<150 ccm

150-250 ccm

250-750 ccm

>750 ccm

Benzin 2-Takt

Benzin 4-Takt

Personenkraftwagen

(Pkw)

Kaufsegmente:

Klein (Mini, Kleinwagen)

Mittel (Kompaktklasse, Minivans)

Groß (Mittelklasse, Obere Mittelklas-

se, Oberklasse, Cabriolets, Sportwa-

gen, Geländewagen, SUV, Groß-

raumvans, Wohnmobile, sonstige)

Benzin 2-Takt

Benzin 4-Takt

Diesel

CNG

CNG/Benzin (Bifuel)

LPG/Benzin (Bifuel)

Hybrid Benzin(-elektr.)

Hybrid CNG(-elektr.)

Hybrid Diesel(-elektr.)

PHEV Benzin (-elektr.)

PHEV CNG (-elektr.)

PHEV Diesel (-elektr.)

Batterie-elektr. (BEV)

H2-Brennstoffzelle (FCEV)

Leichte Nutzfahrzeuge

(LNF)

Leergewicht:

M-N1-I

N1-II

N1-III

Analog zu Pkw

Schwere Nutzfahrzeu-

ge (SNF):

Lastkraftwagen (Lkw),

Lastzüge (LZ),

Sattelzüge (SZ)

zGGW:

3,5-7,5 t

7-12,5 t

12-20 t

20-28 t

28-34

t >34 t

Diesel

CNG

LNG

LNG/Diesel (Dual-Fuel)

Hybrid CNG(-elektr.)

Hybrid Diesel(-elektr.)

PHEV Diesel (-elektr.)

Hybridoberleitung (HO) Die-

sel/elektr.

Batterie-elektr. (BEV)

H2-Brennstoffzelle (FCEV)

Busse:

Linienbus (LBus),

Reisebus (RBus)

zGGW:

<15 t 15-18 t >18 t

Diesel CNG

Übrige Kraftfahrzeuge

leicht (ÜKfzl)

Leergewicht:

M-N1-I

N1-II

Benzin Diesel

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

136

N1-III

Übrige Kraftfahrzeuge

schwer (ÜKfzs)

zGGW:

<3,5 t

3,5-7,5 t

7-12,5 t

12-20 t

20-28 t

28-34 t

>34 t

Diesel

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

137

9.1.3 Emissionsstandards (nur Otto- und Diesel)

FzKat Emissionsstandard Anmerkung

Pkw PC Petrol <ECE vor Einführung der ECE-Grenzwerte

Pkw PC Petrol ECE-15'00

Pkw PC Petrol ECE-15'01/02

Pkw PC Petrol ECE-15'03

Pkw PC Petrol ECE-15'04

Pkw PC Petrol Konv.Sonstige Minderungstechnik ohne Katalysator

Pkw PC Petrol Ukat ungeregelter Katalysator

Pkw PC Petrol GKat vor 1987

Pkw PC Petrol GKat 1987-90

Pkw PC Petrol Euro-1

Pkw PC Petrol Euro-2

Pkw PC Petrol Euro-3

Pkw PC Petrol Euro-4

Pkw PC Petrol Euro-5

Pkw PC Petrol Euro-6

Pkw PC Petrol-2T DE-East 2-Takt-Pkw Ostdeutschland

Pkw PC Petrol-4T DE-East 4-Takt-Pkw Ostdeutschland

Pkw PC Diesel <1986 Baujahre vor 1986

Pkw PC Diesel 1986-1988 Baujahre 1986-1988

Pkw PC Diesel Anl XXIII/Euro-1

Pkw PC Diesel Euro-2

Pkw PC Diesel Euro-3

Pkw PC Diesel Euro-4

Pkw PC Diesel Euro-4 PF mit Partikelfilter

Pkw PC Diesel Euro-5

Pkw PC Diesel Euro-6

LNF LCV Petrol Conv <81 Baujahre vor 1981

LNF LCV Petrol Conv >81 Baujahre ab 1981

LNF LCV Petrol-2T DE-East 2-Takt-LNF Ostdeutschland

LNF LCV Petrol Euro-1

LNF LCV Petrol Euro-2

LNF LCV Petrol Euro-3

LNF LCV Petrol Euro-4

LNF LCV Petrol Euro-5

LNF LCV Petrol Euro-6

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

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LNF LCV Diesel conv< 1986 Baujahre vor 1986

LNF LCV Diesel XXIII/FAV1

LNF LCV Diesel Euro-1

LNF LCV Diesel Euro-2

LNF LCV Diesel Euro-3

LNF LCV Diesel Euro-4

LNF LCV Diesel Euro-4 PF Mit Partikelfilter

LNF LCV Diesel Euro-5

LNF LCV Diesel Euro-6

Rbus Coach Diesel 50ties Baujahr 50er Jahre

Rbus Coach Diesel 60ties Baujahr 60er Jahre

Rbus Coach Diesel 70ties Baujahr 70er Jahre

Rbus Coach Diesel 80ties Baujahr 80er Jahre

Rbus Coach Diesel DE-East

Rbus Coach Diesel Euro-I

Rbus Coach Diesel Euro-II

Rbus Coach Diesel Euro-III

Rbus Coach Diesel Euro-IV EGR

Rbus Coach Diesel Euro-IV SCR

Rbus Coach Diesel Euro-V EGR

Rbus Coach Diesel Euro-V SCR

Rbus Coach Diesel Euro-VI

Rbus Coachj Diesel Euro-VI

Lbus UBus Diesel 50ties Baujahr 50er Jahre

Lbus UBus Diesel 60ties Baujahr 60er Jahre

Lbus UBus Diesel 70ties Baujahr 70er Jahre

Lbus UBus Diesel 80ties Baujahr 80er Jahre

Lbus Ubus Diesel DE-East

Lbus UBus Diesel Euro-I

Lbus UBus Diesel Euro-II

Lbus UBus Diesel Euro-II PF mit Partikelfilter

Lbus UBus Diesel Euro-III

Lbus UBus Diesel Euro-III PF mit Partikelfilter

Lbus UBus Diesel Euro-IV EGR

Lbus UBus Diesel Euro-IV EGR (DPF) mit Partikelfilter

Lbus UBus Diesel Euro-IV SCR

Lbus UBus Diesel Euro-IV SCR (DPF) mit Partikelfilter

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

139

Lbus UBus Diesel Euro-V EGR

Lbus UBus Diesel Euro-V EGR (DPF) mit Partikelfilter

Lbus UBus Diesel Euro-V SCR

Lbus UBus Diesel Euro-V SCR (DPF) mit Partikelfilter

Lbus UBus Diesel Euro-VI

KKR SMC <Euro-1

KKR SMC Euro-1

KKR SMC Euro-2

KR MC 2T <Euro-1

KR MC 2T Euro-1

KR MC 2T Euro-2

KR MC 2T Euro-3

KR MC 4T <Euro-1

KR MC 4T Euro-1

KR MC 4T Euro-2

KR MC 4T Euro-3

SNF HGV Diesel 50ties Baujahr 50er Jahre

SNF HGV Diesel 60ties Baujahr 60er Jahre

SNF HGV Diesel 70ties Baujahr 70er Jahre

SNF HGV Diesel 80ties Baujahr 80er Jahre

SNF HGV Diesel DE-East

SNF HGV Diesel Euro-I

SNF HGV Diesel Euro-II

SNF HGV Diesel Euro-III

SNF HGV Diesel Euro-IV EGR

SNF HGV Diesel Euro-IV SCR

SNF HGV Diesel Euro-V EGR

SNF HGV Diesel Euro-V SCR

SNF HGV Diesel Euro-VI

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

140

9.2 Allgemeines Glossar

Deutscher Begriff/Beschreibung Englischer Begriff Abkürzung

Durchschnittliche Jahresfahrleistung Average mileage dFL

Basisemissionsfaktor Basic Emission Factor BEFA

Kaltstartfaktor Cold Start Factor KSF

Unternehmen Company

Schadstoffkomponente Component

Baujahr: wird synonym für Neuzulas-

sungsjahr verwendet.

Construction Year ->First registra-

tion year

1stRegYear

Kühlkurve Cooling Curve

Verkehrsbeziehung, Entfernungsstufe Distance Class

Fahrmuster Driving Pattern FM

Emissionsfaktor Emission Factor EFA

Emissionsstufe: charakterisiert i.d.R. eine

gesetzliche Grenzwertstufe oder das

Emissionsverhalten von Fahrzeugen be-

stimmter Baujahre

Emission Standard ES

Energiebilanz (der Arbeitsgemeinschaft

Energiebilanzen)

Energy Balance

Energieart: Diesel Bahnstrommix öffentl.

Strom

Energy Type D ElBahn El

Neuzulassung First Registration NZL

Neuzulassungsjahr ->Baujahr First registration year 1stRegYear

Flotte: Fahrleistungshäufigkeit und Aus-

lastungsgrade der Fahrzeugschichten

Fleet

Verkehrsformen: Linienverkehr Gelegen-

heitsverkehr

Flight Type

Kraftstoffabhängige Emissionen Fuel Dependent Emissions

Längsneigung Gradient LN

Neue Bezeichnung: ->Subsegment Layer FS

Überlebenskurven Lifetime Function Ue-Kurven

Auslastungsgrad Load factor ALG

Fahrleistung Mileage FL

Fahrleistungsgewichtung Mileage Behaviour

Definition der Fahrzeugkategorien im Mo-

dell

Model Vehicle Category FzKat Veh.Cat.

Platzkilometer Betriebsleistung Offered Passenger-km Platzkm BL

Angebotene Tonnenkilometer Betriebs-

leistung

Offered Tons-km Ang.tkm, atkm BL

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UBA Texte TREMOD 5.6 - Anhang

141

Direkte Emissionen/Energieverbräuche Operation

Leistungsart Operation Type LA

ÖSPV : Öffentlicher Straßenpersonenver-

kehr

Personenkilometer Verkehrsleistung Passengers-km Pkm VL

Energetische Vorkette Prechain

Realbestand nach Statistik Real Stock

Straßenkategorie (AB, ao, io) AB: Auto-

bahnen ao: übrige Außerortsstraßen io:

Innerortstraßen

Road Category SK

Straßentyp (A<=5, A>=6, B, L, K, G, I) A<=5:

Autobahnen <= 5 Streifen A>=6: Autobah-

nen >= 6 Streifen B: Bundesstraßen L:

Landesstraßen K: Kreisstraßen G: Ge-

meindestraßen I: Innerortsstraßen

Road Type StrTyp

Segment: Unterteilung der Fahrzeugkate-

gorien nach Antriebsart und Größenklasse

Segment Segm

Fahrzeugbestand Stock

Fahrzeugschicht: Unterteilung der Fahr-

zeugkategorie nach An-

trieb/Größenklasse/Emissionsstufe

Subsegment FS Subsegm

Tankatmung Tank Breathing Emission, Diurnal

Emissions

TA

Tonnenkilometer Verkehrsleistung Tons-km tkm VL

Betriebsart Traction Type BA

Verkehrssituation Traffic Situation VS

Zugart Personennahverkehr Personen-

fernverkehr Güterverkehr

Train Class PNV PFV GV

Zuggattung Train Type

Verkehrsträger : Straße, Schiene, Wasser

Luft

Transport Mode

Verkehrsart: Personenverkehr Güterver-

kehr

Transport Sector PV GV

Zuordnung der Fahrzeugkategorien nach

Statistik zu den Modellkategorien

Vehicle Allocation

Fahrzeugkonzeptabhängige Emissionen Vehicle Concept Dependent

Emissions

Fahrzeugkategorie Vehicle Category FzKat

Größenklasse Vehicle Size GK


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