Mit dem aktuellen Regierungsprogramm hat sich die österreichische Bundesregierung das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2040 einen CO2-neutralen Verkehrssektor anzustreben. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, wie und zu welchen Kosten ein CO2-neutraler Güterverkehr bis 2040 erreicht werden kann und welche Antriebstechnologie in welchem Ausmaß dazu beitragen kann.
Zum aktuellen Zeitpunkt existieren oder starten technologische Entwicklungen, um die CO2 -Emissionen des Güterverkehrssektors zu reduzieren. Wesentliche Technologien sind der Antrieb mittels Elektromotoren (mit unterschiedlicher Bereitstellung der notwendigen Energie wie z.B.
Batterie oder Oberleitung), der Antrieb mittels Elektromotoren, die mithilfe von Wasserstoff mit Energie versorgt werden, und Antriebe, die mit (zu produzierenden) E-Treibstoffen (synthetischen Treibstoffen) sowie Biotreibstoffen betrieben werden (Verbrennungsmotoren). Darüber hinaus zeichnen sich bereits heute diverse Entwicklungen und zukünftige Veränderungen im Bereich Organisation der Verkehrsabwicklung ab. Diese angebotsseitigen Technologien weisen unter-schiedliche erwartete Entwicklungspfade, Möglichkeiten und Rahmenbedingungen für die Nutzung auf, die im Projekt CLEARER untersucht und skizziert werden sollen.
Diesen Technologien stehen nachfrageseitige Güterverkehrssektoren gegenüber, die sich durch divergierende Anforderungen an den Transport unterscheiden. Charakterisiert können diese Sek-toren vor allem durch unterschiedliche Entfernungen, Gütergruppen und Bündelungsnotwendig-keiten bzw. -möglichBündelungsnotwendig-keiten werden. Im Projekt werden die Sektoren mit ihren spezifischen Anfor-derungen an den Transport identifiziert und damit der Güterverkehr in Marktsegmente unterteilt.
Darauf aufbauend wird im Projekt CLEARER eine Verbindung zwischen den Technologien und den Güterverkehrsmarktsegmenten hergestellt (Technologie-UseCase-Matrix). Dies erfolgt basierend auf den Vor- und Nachteilen der unterschiedlichen Technologien und den Bedürfnissen der unterschiedlichen Segmente.
Es wird ein Szenario zu Erreichung eines klimaneutralen Güterverkehrs bis 2040 abgeleitet, das einen möglichen, realistischen Weg zur Erreichung der Klimaziele darstellt, jedoch nicht als Handlungsempfehlung zu verstehen ist. Die verkehrlichen Wirkung (z.B. Modal Split Effekte) von politischen Maßnahmen, die notwendig sind und dazu beitragen das skizzierte Szenario zu erreichen, wird nicht simuliert, dies ist Aufgabe von Verkehrsmodellanwendungen.
Aufbauend auf den Erkenntnissen sollen relevante Forschungsfrage, die es zu klären gilt, um das angestrebte Ziel eines klimaneutralen Güterverkehrs bis 2040 zu erreichen, identifiziert und dargelegt werden.
3.2 Studiendesign
Um die in Kapitel 3.1 angeführten Projektziele und -ergebnisse zu erreichen, werden die notwendigen Arbeiten entlang der folgenden Arbeitspakete (siehe Abbildung 4) strukturiert.
Abbildung 4: Projektplan
Neben dem organisierenden Arbeitspaket 1, das die Kommunikation im Projektteam und zwischen dem Projektteam und Auftraggeber sicherstellt und für das laufende Projektcontrolling verantwortlich ist, wurde ein weiteres, das Projekt begleitendes, Arbeitspaket installiert, welches sich einerseits um die laufende Interaktion mit den für das Projekt relevanten Stakeholdern (OEMs, Speditions- und Transportunternehmen, Technologieentwickler) kümmert und, anderseits, für die Bereitstellung und Integration des projektrelevanten Know Hows verantwortlich ist. Die Integration der Stakeholder ist wichtig, um deren Wissen zu berücksichtigen, Bewusstsein für die notwendigen Entwicklungen und die sich daraus ergebenden Fragen zu schaffen und eine Akzeptanz für die im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse und Ergebnisse zu schaffen. Darüber hinaus ist es durch die Berücksichtigung der unterschiedlichen Ansichten der Stakeholder möglich, den Bearbeitungsprozess und damit die Projektergebnisse zu verbessern.
Zu Beginn des Projekts ist es notwendig, die aktuelle und erwartete Güterverkehrsnachfrage (Fahrzeugkilometer und Tonnenkilometer) basierend auf vorhandenen Statistiken und europäischen Prognosen (eine aktuelle Güterverkehrsprognose für Österreich ist in Bearbeitung, Ergebnissen stehen jedoch für das Projekt CLEARER noch nicht zur Verfügung) und unterschieden nach für die Aufgabenstellung relevanten Marksegmenten darzustellen und zu analysieren. Dies ist die Basis für die Ermittlung der CO2-Emissionen im Bestand und bis 2040. Außerdem werden in diesem Arbeitsschritt (AP3) relevante CO2-Reduktionsziele (insbesondere das Regierungsprogramm, aber auch ergänzende Strategie und Ziele in Österreich und Europa) identifiziert und deren Bedeutung für den Güterverkehr dargelegt.
Basierend auf diesen Vorarbeiten werden im nächsten Arbeitsschritt zunächst die relevanten Technologien und deren Vor- und Nachteile skizziert. Aufbauend auf die bereits identifizierten Marktsegmente wird für jedes Marktsegment ein typischer UseCase identifiziert und im Detail beschrieben. Außerdem werden die Fahrleistung und den Energiebedarf beeinflussende ergänzende (organisatorische und technologische) Ansätze identifiziert und beschrieben. In diesem AP4 werden dann zwei Szenarien (WEM – mit existierenden Maßnahmen, ZERO – CO2-neutral bis 2040) definiert und für diese beiden Szenarien erarbeitet, welche Technologien jeweils in den
WP4 – Technology-Use Case-Matrix
WP1 –Project Management
WP3 – Quantities and Embedding in Target Scenarios
WP5 – Development Paths and Back Casting
WP6 – Effects / Evaluation / Practicability
WP7 – Conclusions and Reporting
WP2 –Stakeholder andKnowledge Integration
Technologies Use‐Cases Matrix
Jahren 2030 und 2040 welchen Anteil an der dann zu erwartenden Fahrleistung je Marktsegment (und deren Use Cases) haben werden. Ergänzend dazu wird für die ergänzenden Ansätze abgeleitet, wie sich bei einen maximalen und einer teilweisen Umsetzung dieser Ansätze bis 2030 bzw. 2040 die Fahrleistung und damit die CO2-Emission bzw. der Energiebedarf je Marktsegment zusätzlich verändern könnten.
Um die Effekte einer technologischen Umstellung im Straßengüterverkehr bestmöglich zu isolieren, wurden weder bei der Entwicklung des ZERO-Szenarios noch bei der Ableitung der Szenarien zu den ergänzenden Ansätzen Veränderungen von politische Maßnahmen (Pricing, Verbote u.ä.) simuliert. Entsprechende notwendige politische Rahmenbedingungen und deren verkehrliche Wirkung (wie z.B. eine Modal Split Veränderung durch Verbote oder deutliche Pricing-Akzente) sind daher nicht abgebildet. Dies ist Aufgabe von Verkehrsmodellanwendungen.
Für die beiden entwickelten Szenarien werden die zu erwartenden Technologie- und Infrastrukturkosten ermittelt und für das ZERO-Szenario wird mittels Stakeholder-gestütztem Backcasting-Ansatz dargestellt, welche Maßnahmen aus Sicht der Stakeholder zu welchem Zeitpunkt notwendig sein werden, um die ZERO2040-Technologie-UseCase-Matrix und damit auch das im Regierungsprogramm festgelegte Ziel eines CO2-neutralen Güterverkehrssektor zu erreichen.
Ausgehend von den im Projekt erarbeiteten Erkenntnissen und Ergebnissen werden im AP6 die zu erwartenden makroökonomischen Effekte mittels eines CGE-Modelles (a computable general equilibrium model) und die Kostenveränderungen (CAPEX und OPEX) für die User dargestellt.
Darüber hinaus werden die ökologischen Effekte (Änderungen der CO2-Emissionen und des Primärenergieverbrauchs) ermittelt und dargelegt und aufgezeigt, welche technologischen Änderungen notwendig sind, um bis 2030 respektive 2040 die skizzierten Technologieanteile im ZERO-Szenario auch erreichen zu können.
Außerdem wird insbesondere aus Sicht der NutzerInnen (vor allem der Transportwirtschaft) evaluiert, welche Umsetzungsbarrieren aus deren Sicht zu bewältigen sind und in welchen Bereichen dazu spezifische Anstrengungen notwendig sind.
Ausgehend von den im Projekt gewonnen Erkenntnissen werden zuletzt relevante Forschungs-fragen, die sich hinsichtlich der Technologien und der ergänzenden organisatorischen und technolo-gischen Ansätze ergeben, um ZERO-Emission zu erreichen und die Potenziale der ergänzenden Ansätze zur Fahrleistungsreduktion im Straßengüterverkehr bestmöglich ausschöpfen zu können (und so den Endenergiebedarf bis 2040 so gering wie möglich zu halten), abgeleitet.
3.3 Stakeholderintegration
Divergierende Ansichten und unterschiedliche Sichtweisen bereichern die Diskussion, führen zu Gedankenaustausch und verbessern nicht nur die Ergebnisse eines Projekts, sondern schaffen auch Akzeptanz auf einer breiteren Ebene. Die Einbindung von Stakeholdern sorgt auch dafür, dass über das Projektteam hinaus Bewusstsein für die Forschungsfrage entsteht. In zwei runden Tischen sollten daher Ansätze und Ergebnisse diskutieren werden.
Der erste „Round Table“ war im Rahmen des Arbeitspakets 4 „Technologie-UseCase-Matrix“
geplant. Neben einem allgemeinen aktuellen Stimmungsbild zu Herausforderungen und Hemm-nissen bei der Senkung der Treibhausgas-Emissionen im Güterverkehr, sollte auf Chancen und
eine Einschätzung auf die Umsetzbarkeit von Veränderungen auf der Zeitachse getroffen werden.
Der zweite „Round Table“, eingebettet in das Arbeitspaket 6 „Effects / Evaluation / Practicability“, sollte im Projekt bis dahin gewonnene Erkenntnisse diskutieren sowie mithilfe der Backcasting-Methode einen Transitionspfad Güterverkehr-Straße 2021-2040 mit entsprechenden Meilensteinen herleiten.
Aufgrund des Auftretens der Corona Pandemie musste vom ursprünglich geplanten Format des persönlichen Austauschs Abstand genommen werden. Anstelle der ersten Runde der Stakeholder Integration in Form eines ersten Workshops erfolgte daher eine Befragung mittels Fragebogen (siehe Anhang). Sieben Stakeholder nahmen an der Befragung teil, 5 davon auf Basis eines telefonischen Interviews. Zwei Interviewpartner beantworteten den Fragebogen schriftlich. Während bei manchen Themen, wie der Zuordnung der Antriebstechnologien zu den Fahrzeugklassen, klare Schwerpunkte abgeleitet werden konnten, waren bei anderen die Einschätzungen dabei teilweise stark unterschiedlich, wie die nachfolgende Auswertung zeigt:
Abbildung 5: Einschätzung der Wahrscheinlichkeit der Zielerreichung des THG-Reduktionspfades [2]
Alle Aussagen aus den Interviews flossen bei der weiteren Bearbeitung in das Projekt ein.
Der zweite Round Table wurde mittels Online-Meetings abgehalten. Neun externe Teilnehmer, 3 davon auch Teilnehmer der ersten Runde, tauschten sich mit dem Projektteam zu den Zwischen-ergebnissen aus und erarbeiteten im ersten Teil des Nachmittags Annahmen zu den Anteilen unterschiedlicher Technologien in unterschiedlichen Marktsegmenten. Die Ergebnisse daraus wurden in die Technologie-UseCase-Matrix integriert.
Im zweiten Teil dieses Round Tables, wurden mittels Backcasting-Methode Maßnahmen zur Erreichung des Ziels eines klimaneutralen Güterverkehrs im Jahr 2040 erarbeitet und dargestellt.
Die Ergebnisse daraus werden in Kapitel 6.2 vorgestellt.