Weiterentwicklung der Fahrzeugbetriebskostensätze für Kosten-Nutzen-Analysen

Bundesamt für Strassen Office fédéral des routes Ufficio federale delle Strade

Évolution des coûts unitaires d’exploitation des véhicules pour les analyses coûts-avantage

Development of vehicle operating cost rates for cost-benefit analysis

EBP Schweiz AG Frank Bruns Peter de Haan Roberto Bianchetti Adrian Stetter

Forschungsprojekt VSS 2015/116 auf Antrag des Schweizerischen Verbandes der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS)

Juli 2018 1635

Weiterentwicklung der

Fahrzeugbetriebskostensätze für

Kosten-Nutzen-Analysen

Der Inhalt dieses Berichtes verpflichtet nur den (die) vom Bundesamt für Strassen unterstützten Autor(en). Dies gilt nicht für das Formular 3 "Projektabschluss", welches die Meinung der Begleitkommission darstellt und deshalb nur diese verpflichtet.

Bezug: Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS)

Le contenu de ce rapport n’engage que les auteurs ayant obtenu l’appui de l’Office fédéral des routes. Cela ne s'applique pas au formulaire 3 « Clôture du projet », qui représente l'avis de la commission de suivi et qui n'engage que cette dernière.

Diffusion : Association suisse des professionnels de la route et des transports (VSS)

La responsabilità per il contenuto di questo rapporto spetta unicamente agli autori sostenuti dall’Ufficio federale delle strade. Tale indicazione non si applica al modulo 3 “conclusione del progetto”, che esprime l’opinione della commissione d’accompagnamento e di cui risponde solo quest’ultima.

Ordinazione: Associazione svizzera dei professionisti della strada e dei trasporti (VSS)

The content of this report engages only the author(s) supported by the Federal Roads Office. This does not apply to Form 3 ‘Project Conclusion’ which presents the view of the monitoring committee.

Distribution: Swiss Association of Road and Transportation Experts (VSS)

Bundesamt für Strassen Office fédéral des routes Ufficio federale delle Strade

Évolution des coûts unitaires d’exploitation des véhicules pour les analyses coûts-avantage

Development of vehicle operating cost rates for cost- benefit analysis

EBP Schweiz AG Frank Bruns Peter de Haan Roberto Bianchetti Adrian Stetter

Forschungsprojekt VSS 2015/116 auf Antrag des Schweizerischen Verbandes der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS)

Juli 2018 1635

Weiterentwicklung der

Fahrzeugbetriebskostensätze

für Kosten-Nutzen-Analysen

Impressum

Forschungsstelle und Projektteam

Projektleitung Frank Bruns Mitglieder Peter de Haan Roberto Bianchetti Adrian Stetter

Federführende Fachkommission

Fachkommission 1: Verkehr

Begleitkommission

Präsident Jost Lüking Mitglieder Kay W. Axhausen Dieter Egger Christian Ferres Christian Gigon Nikolaus Hilty Christoph Lieb Michael Neumeister Markus Peter

Deborah von Wartburg

Antragsteller

Schweizerischen Verbandes der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS)

Bezugsquelle

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Inhaltsverzeichnis

Impressum ... 4

Zusammenfassung ... 7

Résumé ... 11

Summary ... 15

1 Einleitung ... 19

1.1 Ausgangslage und Ziele ... 19

1.2 Übersicht zum Berichtsaufbau ... 20

2 Untersuchungsabgrenzung ... 21

2.1 Sachliche Systemabgrenzung... 21

2.2 Räumliche Systemabgrenzung ... 22

2.3 Zeitliche Systemabgrenzung ... 22

3 Ermittlung der Betriebskostengrundwerte ... 23

3.1 Übersicht zum Vorgehen ... 23

3.2 Übersicht zu den (Grenz-)Kostenarten ... 24

3.3 Übersicht zu den benötigten Leistungsdaten ... 26

3.4 Personenwagen ... 29

3.4.1 Analyse ... 29

3.4.2 Prognose ... 34

3.5 Sachentransportfahrzeuge ... 43

3.5.1 Analyse ... 43

3.5.2 Prognose ... 52

3.6 Personentransportfahrzeuge ... 64

3.6.1 Analyse ... 64

3.6.2 Prognose ... 68

3.7 Motorisierte zwei-, drei und leichte vierrädrige Fahrzeuge ... 77

3.7.1 Analyse ... 77

3.7.2 Prognose ... 79

4 Energiepreise und Abgaben ... 81

4.1 Energiepreise und Abgaben auf Energie ... 81

4.2 Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe ... 85

5 Fazit ... 87

Anhänge ... 89

Glossar ... 105

Literaturverzeichnis ... 107

Projektabschluss ... 109

Verzeichnis der Berichte der Forschung im Strassenwesen ... 113

Zusammenfassung

Auftrag und Abgrenzungen

Damit in Bewertungen von Projekten die Veränderung der Fahrzeugbetriebskosten korrekt abgebildet und Fehlentscheidungen verhindert werden, sollten die zugrunde gelegten Betriebskostensätze von Fahrzeugen auf einem möglichst aktuellen Stand beruhen und auch verkehrs- und energiepolitische Ziele für Prognosen berücksichtigen.

Die aktuell verwendeten Betriebskostensätze von Fahrzeugen für Kosten-Nutzen- Analysen sind in der SN 641 827 [2] festgehalten. Diese Betriebskostensätze basieren auf Auswertungen aus dem Jahr 2005 (EBP, 2007 [4]). Diese Kostensätze sind veraltet und berücksichtigen auch keine neuen verkehrs- und energiepolitischen Massnahmen.

Mit dieser Untersuchung werden aktuelle und zeitgemässe Betriebskostensätze für ein Analysejahr ermittelt und ihre Fortschreibung für die Prognose unter Berücksichtigung aktueller Entwicklungen und Trends aufgezeigt. Als Grundlage für die Anwendung der SN 641 820 [3] werden die folgenden Fahrzeugbetriebskosten betrachtet: Betriebskosten- grundwerte, Kosten für Treibstoffe und Energie sowie die Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe (LSVA) je Fahrzeugkilometer

Es werden die Fahrzeugkategorien Personenwagen, Sachentransportfahrzeuge (Lieferwagen und schwere Nutzfahrzeuge), Personentransportfahrzeuge (Reisebusse / Cars und Linienbusse) und leichte Fahrzeuge (Zwei- bis Vierräder) unterschieden.

Weiterentwicklungen und Ergebnisse

Die Fahrzeugbetriebskostensätze wurden vor allem durch Berücksichtigung der folgenden Punkte weiterentwickelt:

 Berücksichtigung aktueller Preis- und Flottenentwicklungen im Fahrzeugmarkt

 Neugruppierung der Personenwagen nach Standfläche, welche absehbar als Parameter bei CO2-Emissionsvorschriften dienen und die Einteilungen nach Hubraumklasse ablösen wird.

 Einbezug unterschiedlicher Antriebe und Treibstoffe bei Fahrzeugkosten und Antriebspreisen:

- Fahrzeug mit Verbrennungsmotoren (ICE), - Voll batterie-elektrische Fahrzeuge (BEV),

- Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) und Plug-in-hybridelektrische Fahrzeuge (PHEV), die einen Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor kombinieren, wobei die Batterie extern aufgeladen werden kann

 Einbezug automatisierte/autonome Fahrzeuge: Aktuell wird die zunehmende Automatisierung der Fahrzeuge diskutiert. Hier werden Einschätzungen zu den Veränderungen der Betriebskostengrundwerte vorgenommen.

 Einbezug von zwei-, drei- und vierrädrigen leichten Fahrzeugen

Die folgende Abbildung zeigt die ermittelten fahrleistungs- und fahrzeitabhängigen Betriebskostengrundwerte für Kosten-Nutzen-Analysen für das Jahr 2016 und das Jahr 2040 ohne und mit Vollautomatisierung. Zudem sind die Werte für das Jahr 2005 entsprechend der der SN 641 827 dargestellt.

1) gemäss SN 641820 Fahrzeugkostengrundwerte ohne Fahrer und ohne Mitfahrer

2) gemäss SN 641820 im Fall «2040 nicht automatisiert» Fahrzeugkostengrundwerte mit Fahrer und ohne Passagiere; im Fall «2040 vollautomatisiert» ohne Fahrer und ohne Passagiere

Abb. 1 Fahrleistungsabhängige Betriebskostengrundwerte für Kosten-Nutzen-Analysen (Quellen: Werte 2005: SN 641 827 [2] basierend auf Auswertungen aus dem Jahr 2005 (EBP, 2007 [4]); Werte 2016 und 2040: Eigene Berechnungen)

Grosse Veränderungen ergeben sich im Vergleich der Werte für 2005 und für 2016:

 Personenwagen: Die Betriebskostengrundwerte sinken im Jahr 2016 gegenüber 2005.

Grund dafür sind höhere Nutzungsdauern für Personenwagen (sowohl private als auch geschäftliche) verwendet worden als für 2016.

 Lieferwagen, Lastwagen, Sattelschlepper: Hauptgrund für die höheren fahrleistungsabhängigen Kostensätze im Jahr 2016 als im Jahr 2005 sind die wesentlich tieferen Jahresfahrleistungen. Im Jahr 2005 wurden diese entsprechend ASTAG [7]

zugrunde gelegt. Die nunmehr existierenden Erhebungen (BFS 2017 [5]) liegen deutlich tiefer. Die fahrzeitabhängigen Kosten sind vor allem aufgrund der Fahrpersonalkosten gestiegen.

 Reisecar: Die fahrleistungsabhängigen Betriebskostengrundwerte sind im Jahr 2016 um 32 % niedriger als im Jahr 2005. Hauptgrund für die Senkung des durchschnittlichen Kostensatzes ist, dass sich gemäss ASTAG [7] die Fahrleistung eines Busses von 2005 bis 2014 um rund 30 % erhöht hat.

 Linienbus: Die sinkenden fahrleistungs- und fahrzeitabhängigen Kosten beruhen auf leicht sinkenden Preisen und leicht steigenden Jahresfahrleistungen sowie höheren Nutzungsdauern. Zudem lagen für 2016 bessere Datengrundlagen zum Lohn des Fahrers vor, der in der früheren Norm überschätzt wurde.

Für die Prognose 2040 ohne Automatisierung ergeben sich aufgrund der oben aufgeführten Weiterentwicklungen vielfältige Veränderungen der Fahrzeugbetriebskosten.

Kostenerhöhende und kostensenkende Veränderungen kompensieren sich dabei aber weitestgehend. Im Fall der Prognose 2040 mit Vollautomatisierung ergeben sich einerseits höherer fahrleistungsabhängige Kosten, da die Fahrzeuge teurer werden. Bei den Sachen- und Personentransportfahrzeugen sinken aber die fahrzeitabhängigen Kosten aufgrund des Entfalls der Fahrer.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Fahrleistungsabhängige Betriebskostengrundwerte Fr pro 100 Fz-Km

2005 2016 2040 nicht automatisiert 2040 vollautomatisiert

0 10 20 30 40 50 60 70

Fahrzeitabhängige Betriebskostengrundwerte Fr pro Fz-Stunde

2005 2016 2040 nicht automatisiert 2040 vollautomatisiert

Mit dieser Arbeit liegen somit aktuelle repräsentative Fahrzeugbetriebskostensätze für die Schweiz zur Bewertung von Verkehrsmassnahmen vor. Mit der durchgeführten Prognose der Kostensätze ist zudem gewährleistet, dass bei Bewertungen von Verkehrsmassnahmen die gleichen Annahmen zur Flottenstruktur zugrunde gelegt werden, wie auch z.B. bei den Energieperspektiven oder der Betrachtung von Emissionen im Verkehr. Die Ergebnisse dienen der Aktualisierung der SN 641 827 [2] und damit der Bewertung von Massnahmen im Strassenverkehr.

Forschungsbedarf

Die Forschungsarbeit basiert auf öffentlich zugänglichen Quellen und Daten. Bei den Sachen- und bei den Personentransportfahrzeugen hat sich die Datenlage bezüglich Fahrerkosten, Einsatzzeiten und Fahrleistungen als kritisch dargestellt. Entsprechende Grundlagen sollten in weiteren Forschungsarbeiten erhoben werden.

Für 2040 werden hier Kostensätze mit und ohne Vollautomatisierung ausgewiesen, da keine Prognosen zum Anteil vollautomatisierter Fahrzeuge vorliegen. Entsprechende Prognosen – auch für Mischverkehrszustände – werden generell für Verkehrsprognosen und für die Verkehrsplanung benötigt.

Aufgrund der dynamischen Entwicklungen in Technik, Kosten, individuellen Präferenzen und politischen Vorgaben sind die Kostenkennzahlen regelmässig zu aktualisieren.

Résumé

Mandat et délimitations

Afin que la variation des frais d’exploitation des véhicules figure correctement dans l’évaluation de projets et que des décisions erronées soient évitées, les coûts unitaires d’exploitation des véhicules servant de base au calcul devraient reposer sur le niveau le plus actuel possible et considérer aussi les objectifs de la politique énergétique et de transport à des fins prévisionnelles.

Les coûts unitaires d’exploitation des véhicules utilisés présentement pour réaliser des analyses coûts-avantages sont consignés dans la norme SN 641 827 [2]. Ces coûts unitaires d’exploitation se réfèrent à des analyses datant de 2005 (EBP, 2007 [4]). Désuets, ils ne prennent pas non plus en compte les objectifs de la politique énergétique et de transport.

Cette enquête permet d’établir des coûts unitaires d’exploitation actuels et contemporains pour une année d’analyse et d’exposer leur mise à jour en vue de prévisions eu égard aux évolutions et aux tendances du moment. Servant de base à l’utilisation de la norme SN 641 820 [3], les frais d’exploitation de véhicules suivants sont considérés : les valeurs de base des frais d’exploitation, les prix du carburant et de l’énergie, la redevance sur le trafic des poids lourds liée aux prestations (RPLP) par véhicule-kilomètre.

Il est fait une distinction entre les catégories suivantes : voitures de tourisme, véhicules affectés au transport de choses (voitures de livraison et véhicules utilitaires lourds), véhicules affectés au transport de personnes (cars de tourisme et bus de ligne) et véhicules légers (de deux à quatre roues).

Évolutions et résultats

Les coûts unitaires d’exploitation des véhicules ont été peaufinés notamment en considération des points suivants:

 Prise en compte de l’évolution actuelle des prix et des parcs sur le marché des véhicules

 Regroupement des voitures de tourisme d’après l’encombrement, ce qui va probablement servir de paramètre aux prescriptions concernant les émissions de CO2

et remplacer les classifications par cylindrée.

 Inclusion des moteurs et des carburants différents dans les coûts liés aux véhicules et les prix des moteurs:

- Véhicules équipés d’un moteur à combustion interne (MCI), - Véhicules entièrement électriques à batterie (VEB),

- Véhicules à pile à combustible (VPC) et véhicules électriques hybrides rechargeables (VEHR) combinant un moteur électrique à un moteur à combustion, sachant que la batterie est rechargeable à l’extérieur

 Inclusion des véhicules autonomes/automatisés: l’automatisation croissante des véhicules fait l’objet d’un débat actuellement. Des estimations quant aux variations des valeurs de base des frais d’exploitation sont réalisées en l’occurrence.

 Inclusion des véhicules légers, à deux, à trois et à quatre roues

L’illustration suivante indique les valeurs de base des frais d’exploitation déterminés en fonction des kilomètres parcourus et en fonction du temps de parcours pour réaliser des analyses coûts-avantages à l’horizon de l’année 2016 et de l’année 2040 sans et avec une automatisation complète. En outre, les valeurs applicables à l’année 2005 sont présentées selon la norme SN 641 827.

1) valeurs de base des frais d’exploitation sans conducteur et sans passagers selon la norme SN 641820 2) valeurs de base des frais d’exploitation avec conducteur et sans passagers selon la norme SN 641820 dans le cas «2040 non automatisé»; dans le cas «2040 totalement automatisé» sans conducteur et sans passagers Fig. 2 Valeurs de base des frais d’exploitation déterminés en fonction des kilomètres parcourus pour réaliser des analyses coûts-avantages (Sources: valeurs de 2005: SN 641 827 [2] reposant sur les évaluations issues de l’années 2005 (EBP, 2007 [4]); valeurs de 2016 et 2040: propres calculs)

De grandes variations résultent de la comparaison des valeurs applicables à 2005 et 2016:

 Voitures de tourisme: les valeurs de base des frais d’exploitation ont baissé en 2016 par rapport à 2005. Cela s’explique par des durées d’utilisation des voitures de tourisme (tant à usage privé que professionnel) plus longues que pour 2016.

 Voitures de livraison, camions, semi-remorques: la principale raison des coûts unitaires en fonction des kilomètres parcourus supérieurs en 2016 à ceux de 2005 réside dans les kilométrages annuels nettement plus faibles. En 2005, les kilométrages annuel pris pour base était ceux calculés par l’Association suisse des transports routiers ASTAG [7]. Les relevés désormais existants (BFS 2017 [5]) se situent bien en deçà. Les coûts en fonction du temps de parcours ont surtout augmenté du fait des frais d’équipage.

 Cars de tourisme: les valeurs de base des frais d’exploitation en fonction des kilomètres parcourus sont inférieures de 32% en 2016 à celles déterminées en 2005.

L’abaissement du coût unitaire moyen tient essentiellement au fait que le kilométrage d’un bus a progressé de près de 30% de 2005 à 2014 d’après l’ASTAG [7].

 Bus de ligne: la diminution des frais en fonction des kilomètres parcourus et du temps de parcours est fondée sur des prix en légère baisse et sur des kilométrages annuels en légère hausse ainsi que sur des durées de service supérieures. De plus, de meilleures bases de données relatives au salaire du conducteur ont été disponibles en 2016, lequel a été surestimé dans l’ancienne norme.

Concernant la prévision pour 2040 sans automatisation, diverses variations des frais d’exploitation des véhicules découlent des évolutions susmentionnées. Les variations à la baisse et à la hausse des coûts se compensent alors toutefois dans une très large mesure.

Le cas de la prévision pour 2040 avec une automatisation complète laisse apparaître une élévation des frais en fonction des kilomètres parcourus, vu que les véhicules sont plus chers. S’agissant des véhicules affectés au transport de choses et de personnes, les frais

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Valeurs de base des frais d'exploitation en fonction des kilomètres parcourus en CHF pour 100 kilomètres par véhicule

2005 2016 2040 non automatisé 2040 entièrement automatisé

0 10 20 30 40 50 60 70

Valeurs de base des frais d'exploitation en fonction du temps de parcours en CHF par heure par véhicule

2005 2016 2040 non automatisé 2040 entièrement automatisé

en fonction du temps de parcours diminuent néanmoins en raison de la suppression des conducteurs.

Ce travail met à disposition les coûts unitaires représentatifs et actuels d’exploitation des véhicules, applicables à la Suisse pour évaluer des mesures de circulation. En outre, l’exécution de la prévision des coûts unitaires permet de garantir que les évaluations de mesures de circulation reposent sur les mêmes hypothèses quant à la structure du parc de véhicules que p.ex. les perspectives énergétiques ou l’observation des émissions générées par le trafic routier. Les résultats servent à actualiser la norme SN 641 827 [2] et ainsi à évaluer des mesures en matière de circulation routière.

Besoins de recherche

Le travail de recherche se fonde sur des sources et des données accessibles au public.

En ce qui concerne les véhicules affectés au transport de choses et de personnes, les données disponibles sur les coûts liés aux conducteurs, les durées de service et les kilométrages se sont avérées critiques. Des bases appropriées devraient être déterminées dans d’autres travaux de recherche.

Les coûts unitaires applicable à 2040 sont présentés en l’occurrence avec et sans automatisation complète, étant donné qu’aucune prévision n’existe quant au contingent de véhicules entièrement automatisés. Des prévisions appropriées s’appliquant même à des conditions de trafic mixte sont requises en général pour établir des prévisions de circulation et planifier les transports.

Du fait des évolutions dynamiques enregistrées en matière de technique, de coûts, de préférences individuelles et de directives politiques, les indicateurs relatifs aux coûts doivent être actualisés régulièrement.

Summary

Task and distinctions

In order for changes in vehicle operating costs to be accurately reflected in project assessments and poor decision-making to be avoided, the underlying operating cost rates for vehicles should be kept as up-to-date as possible and also take into account transport and energy policy objectives for forecasts.

The operating cost rates for vehicles for cost-benefit analyses are stated in SN 641 827 [2].

These operating cost rates are based on analyses from the year 2005 (EBP, 2007 [4]).

These cost rates are outdated and furthermore do not take into account transport and energy policy objectives.

This study aims to determine current, up-to-date operating cost rates for one year of analysis and their progression for projections, taking into account current developments and trends. The following vehicle operating costs are examined as a basis for application of SN 641 820 [3]: basic operating cost values, fuel and energy costs as well as the performance-related heavy vehicle charge (LSVA) per vehicle-kilometre.

A distinction is made between the vehicle categories: passenger vehicles, goods transport vehicles (delivery vehicles and heavy utility vehicles), passenger transport vehicles (touring coaches and public buses) and light vehicles (two to four wheels).

Further developments and results

The vehicle operating cost rates were primarily revised by taking into account the following items:

 Consideration of current price and fleet developments on the vehicle market

 Regrouping of passenger vehicles by footprint, which is intended to serve as a parameter for CO2 emission specifications and thus supersede divisions by cubic capacity class.

 Incorporation of various power trains and fuels for vehicle costs and power train prices - Vehicles with combustion engines (ICE),

- Fully battery-electric vehicles (BEV),

- Fuel cell electric vehicles (FCEV) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) that combine and electric engine with a combustion engine, in which the battery can be externally charged

 Inclusion of automated/autonomous vehicles: Increasing vehicle automation is currently being discussed. Here estimates are made concerning the changes in basic operating cost values.

 Inclusion of one, two, three and four-wheel light vehicles

The following illustration shows the basic operating cost figures determined based on mileage and driving time for cost benefit analyses for the year 2016 and the year 2040, with and without full automation. In addition, it presents the figures for the year 2005 according to SN 641 827.

1) pursuant to SN 641820 Basic vehicle cost figures without driver and without passengers

2) pursuant to SN 641820 in the scenario "2040 not automated" Basic vehicle cost figures with drivers and without passengers; in the scenario "2040 fully automated", without drivers and without passengers

Fig. 3 Mileage-based basic operating cost figures for cost-benefit analyses (Sources: 2005 figures: SN 641 827 [2] based on evaluations from 2005 (EBP, 2007 [4]); 2016 and 2040 figures: own calculations)

There are major changes in the comparison of values for 2005 and 2016;

 Passenger vehicles: Basic operating cost figures decrease in 2016 versus 2005. The reason for this is longer use times for passenger vehicles (both private and business vehicles).

 Delivery vehicles, lorries, articulated lorries: The main reason for the higher mileage- based cost rates in 2016 versus 2005 is the significantly lower annual mileages. In 2005, these were used as a basis according to ASTAG [7]. The now existing investigations (BFS 2017 [5]) show significantly lower figures. The driving time-based costs primarily increased due to driving staff costs.

 Coach: The mileage-based basic operating costs are 32% lower than in 2005. The main reason for the lower average cost rate is that the mileage of a bus increased by around 30% from 2005 to 2014 according to ASTAG [7].

 Public bus: The decreasing mileage and driving time-based costs are based on slightly decreasing prices and slightly increasing annual mileages as well as higher use durations. In addition, there were better databases for 2016 on driver wages which had been overestimated in the earlier standard.

For the 2040 forecast (not automated), there were various changes in vehicle operating costs due to the further developments listed above. Cost-increasing and cost-decreasing changes however offset each other to a considerable extent. In the 2040 forecast scenario with full automation, there are higher mileage-based costs on the one hand since vehicles will be more expensive. For freight and passenger transport vehicles, however, the driving time-based costs decrease due to taking drivers out of the equation.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mileage-based basic operating cost figures in CHF per 100 vehicle-kilometres

2005 2016 2040 not automated 2040 fully automated

0 10 20 30 40 50 60 70

Mileage-based basic operating cost figures in CHF vehicle-hour

2005 2016 2040 not automated 2040 fully automated

This paper thus provides current representative vehicle operating cost rates for Switzerland to assess transport measures. The cost rate forecast performed also ensures that the same assumptions about fleet structure are taken as a basis when assessing transport measures as they are when it comes to, for example, energy outlooks or consideration of traffic emissions. The results are used to update SN 641 827 [2] and thus to assess road transport measures.

Need for research

This research project is based on publicly accessible sources and data. Regarding goods and passenger transport vehicles, the data situation concerning driver costs, operating periods and mileage has shown to be critical. Corresponding bases should be collected in further research projects.

For 2040, cost rates are shown with and without full automation since there are no forecasts on the share of fully automated vehicles. Corresponding forecasts – including for mixed transportation scenarios – are generally required for transport forecasts and planning.

Due to the dynamic developments in technology, costs, individual preferences and political requirements, the key cost figures require regular updates.

1 Einleitung

1.1 Ausgangslage und Ziele

Ausgangslage

Massnahmen im Strassenverkehr werden hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Ökologie, Wirtschaft und Gesellschaft bewertet. Für die Einschätzung von Massnahmen bestehen Bewertungsverfahren wie zum Beispiel NISTRA (Nachhaltigkeits-Indikatoren für Strasseninfrastrukturprojekte) oder zur Durchführung der Kosten-Nutzen-Analyse die SN 641 820 [3]. Einen wesentlichen Beitrag zum Nutzen von Verkehrsprojekten liefern die massnahmenbedingten Veränderungen der Betriebskosten von Strassenfahrzeugen. In der Kosten-Nutzen-Analyse haben Veränderungen in den Betriebskosten erfahrungsgemäss einen Anteil von rund 10 bis 20 % am Nutzen eines Projektes, wenn diese die Fahrtrouten der Teilnehmer erheblich beeinflussen. Werden im Zusammenhang mit einer neuen Strasse bestehende Strassen verkehrsberuhigt oder für den MIV gesperrt, kann dieser Anteil auch deutlich steigen.

Damit in Bewertungen von Projekten die Veränderung der Fahrzeugbetriebskosten korrekt abgebildet und Fehlentscheidungen verhindert werden, sollten die zugrunde gelegten Betriebskostensätze der Fahrzeuge auf einem möglichst aktuellen Stand beruhen und auch verkehrs- und energiepolitische Zielsetzungen für Prognosen berücksichtigen.

Dadurch wird gewährleistet, dass massnahmenbedingte Veränderungen der Betriebskosten ein adäquates monetäres Gewicht entsprechend ihrer Bedeutung in der Volkswirtschaft und den Präferenzen der Bevölkerung erhalten (z.B. im Vergleich zu den Reisezeiten, Verkehrssicherheit oder Umwelt).

Die Betriebskostensätze von Fahrzeugen für Kosten-Nutzen-Analysen sind in der SN 641 827 [2] festgehalten. Die aktuell verwendeten Betriebskostensätze basieren auf Analysen aus dem Jahr 2005 (EBP, 2007 [4]). Diese Kostensätze sind veraltet und berücksichtigen auch keine verkehrs- und energiepolitischen Entwicklungen. Die Weiterentwicklung berücksichtigt u.a. die folgenden Themen:

 Einbezug alternativer Antriebe und Treibstoffe bei Fahrzeugkosten und Antriebspreisen

 Einbezug teil- oder vollautomatisierter Fahrzeuge

 Berücksichtigung von Preis- und Flottenentwicklungen im Fahrzeugmarkt

Aufgabenstellung

Aufgabe dieser Untersuchung ist es, aktuelle, zeitgemässe Betriebskostensätze für ein Analysejahr zu ermitteln und ihre Fortschreibung für die Prognose unter Berücksichtigung aktueller Entwicklungen und Trends darzulegen. Als Grundlage für die Anwendung der SN 641 820 [3] werden die Kraftfahrzeugbetriebskosten wie folgt differenziert:

 Betriebskostengrundwerte:

- Fahrleistungsabhängige Kostensätze (CHF/Fzkm) - Einsatzzeitabhängige Kostensätze (CHF/Fzh)

 Kosten für Treibstoff:

- Kosten pro Liter ohne Steuern - Steuern auf Treibstoff und MwSt.

 Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe (LSVA) je Fahrzeugkilometer Die Ergebnisse dienen der Aktualisierung der SN 641 827 [2].

Anwendungszweck

Die hier ermittelten Betriebskostensätze dienen der Bewertung von Massnahmen im Strassenverkehr. Ermittelt werden diejenigen Kosten, welche sich entsprechend dem Opportunitätsprinzip mit der Änderung der Fahrleistung und der Fahrzeit der Fahrzeuge verändern. Diese Betriebskostensätze auf Basis von Grenzkosten müssen somit deutlich von durchschnittlichen Gesamtkosten abweichen, wie sie beispielsweise von TCS und ASTAG [7] publiziert werden.

1.2 Übersicht zum Berichtsaufbau

Zur Ermittlung der Fahrzeugbetriebskostensätze wird wie folgt vorgegangen:

 Untersuchungsabgrenzung (Kapitel 2): Hier wird erläutert, in welcher Abgrenzung und Differenzierung die Betriebskostensätze ermittelt werden.

 Betriebskostengrundwerte (Kapitel 3): Im diesem Kapitel wird die Ermittlung der Betriebskostengrundwerte erläutert:

- Zunächst wird das Vorgehen detaillierter dargestellt (Kapitel 3.1).

- Anschliessend wird erläutert, welche Kostenarten hier zu berücksichtigen sind (Kapitel 3.2).

- Für die Berechnung der Kostensätze werden Leistungsdaten der Fahrzeuge, wie z.B. die Jahresfahrleistung und die Lebensdauer benötigt. Kapitel 3.3 dokumentiert die verwendeten Grundlagen.

- Je Fahrzeugkategorie werden die Kostensätze für Analyse und Prognose unter Berücksichtigung der Struktur der Fahrzeugflotte ermittelt (Kapitel 3.4 bis 3.7).

 Energiepreise und Abgaben (Kapitel 4): Hier werden die entsprechenden Angaben zusammengestellt.

Abschliessend werden Schlussfolgerungen gezogen und weiterer Forschungsbedarf ausgewiesen.

2 Untersuchungsabgrenzung

Im Folgenden wird der Untersuchungsrahmen der vorliegenden Studie dargelegt. Es wird eine sachliche, räumliche und zeitliche Abgrenzung vorgenommen.

2.1 Sachliche Systemabgrenzung

Berücksichtigte Kostenarten: Im Rahmen der Studie sind ausschliesslich die Grenzkosten der Fahrzeuge hinsichtlich Fahrleistung und Einsatzzeit zu betrachten. Diese unterscheiden sich in Betriebskostengrundwerte und Energiekosten. Die berücksichtigten Kostenarten bei den Betriebskostengrundwerten werden in Kapitel 3.2 erläutert.

Faktorpreise und Steuern: Entsprechend der SN 641 820 [3] werden die Betriebskosten- grundwerte und der Energiepreise zu Faktorpreisen ermittelt. Faktorpreise sind Marktpreise abzüglich der indirekten Steuern. Zusätzlich zu den Energiepreisen werden Steuern auf Energie und die LSVA (Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe) entsprechend der SN 641 820 [3] ergänzend ausgewiesen.

Betrachtete Fahrzeugkategorien: Zur Differenzierung der Fahrzeugkategorien ist der Verwendungszweck der zu ermittelnden Betriebskostensätze zu beachten. Die Anzahl der Kategorien hat sich dabei an der Datenverfügbarkeit bei einer Bewertung zu orientieren.

Die Betriebskostensätze werden für die Fahrzeugkategorien entsprechend der rechten Spalte in Tab. 1 ermittelt, da dies die maximal mögliche Differenzierung des Mengen- und Wertgerüstes im Rahmen einer Bewertung darstellt.

Tab. 1 Betrachtete Fahrzeugkategorien

Fahrzeugkategorie (Abkürzung) Beschreibung

Personenwagen (PW) Personenwagen (ohne Anhänger)

Sachentransportfahrzeuge

 Lieferwagen (LI) Leichte Motorwagen zum Warentransport bis zu einem zulässigen Gesamtgewicht des Zugfahrzeugs von 3.5 t

 Lastwagen (LW) Schwere Motorwagen zum Warentransport mit einem Gesamtgewicht über 3.5 t ohne Anhänger und ohne Auflieger

 Sattelschlepper und -motorfahrzeuge (LZ)

Schwere Motorwagen zum Warentransport mit einem Gesamtgewicht des Zugfahrzeugs über 3.5 t mit Anhänger oder Auflieger

Personentransportfahrzeuge (CA), unterschieden in

 Cars (Gesellschafts-, bzw. Reisebusse) und

 Linienbusse

Cars mit mehr als 13 Sitzplätzen sowie Linienbusse (ohne weitere Differenzierung)¹⁾

Motorisierte zwei-, drei und leichte vierrädrige Fahrzeuge (MR)

Motorräder (inkl. E-Bikes mit vmax > 45 km/h), Motordreiräder, Roller (ohne Motorfahrräder), leichte vierrädrige Fahrzeuge

1) Die Kosten für Linienbusse können je nach Fahrzeuggrösse und Verkehrsunternehmen deutlich variieren. Sollte ein zu bewertendes Strassenprojekt erhebliche Auswirkungen auf den Öffentlichen Strassenpersonenverkehr mit Bussen haben, sind Veränderungen der Kosten beim Betreiber zu ermitteln.

Betrachtete Antriebe: Als Antriebsarten werden der Verbrennungsmotor (Benzin, Diesel), der Elektromotor (Strom), Hybridantriebe (Kombination Verbrennungs- und Elektromotor) und mögliche weitere Antriebe und Treibstoffe (z.B. Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge) auf Basis von Fahrzeugflottenprognosen berücksichtigt.

Einbezug automatisierte/autonome Fahrzeuge: Aktuell wird die zunehmende Automatisierung der Fahrzeuge diskutiert. Dabei werden fünf verschiedene Automatisierungsgrade unterschieden (vgl. Anhang 1 «Klassifizierung automatisches / autonomes Fahren»). Die Relevanz der Automatisierung der Fahrzeuge für die hier vorliegende Fragestellung ergibt sich wie folgt:

 Die Automatisierung der Fahrzeuge kann zu höheren Anschaffungskosten der Fahrzeuge führen (ETHZ/IVT, 2017 [13]). Eventuell verändern sich auch die Betriebs- und Unterhaltskosten der Fahrzeuge, z.B. infolge notwendiger Updates der Software und der Überprüfung der elektronischen Einrichtungen. Dies wird bei der Prognose der Fahrzeugkostensätze berücksichtigt.

 Durch die zunehmende Automatisierung hat der Fahrer Möglichkeiten die Reisezeit anderweitig zu nutzen. Je nach Automatisierungsgrad muss der Fahrer das Fahrzeug dauernd überwachen, muss die Führung des Fahrzeugs nach Aufforderung innerhalb einer definierten Zeit übernehmen können oder kann seine Aufmerksamkeit vollständig anderen Tätigkeiten zuwenden. Dadurch sinken die Kostensätze für die Reisezeiten.

Hier relevant sind entsprechend der Abgrenzung gemäss SN 641 820 [3] die Fahrzeugbetriebskosten für Personen- und Sachentransportfahrzeuge, welche Fahrerkosten beinhalten. Bei vollständiger Automatisierung kann vollständig. auf einen Fahrer verzichtet werden. Ob und wann dieser Automatisierungsgrad realisiert wird, ist zum heutigen Zeitpunkt nicht definierbar. Um aktuelle Entwicklungen durch den Anwender berücksichtigen zu können, werden Fahrzeug- und Fahrerkosten für Personen- und Sachentransportfahrzeuge separat ausgewiesen.

2.2 Räumliche Systemabgrenzung

Es werden durchschnittliche Kostensätze für die gesamte Schweiz ohne räumliche Differenzierungen ermittelt.¹

2.3 Zeitliche Systemabgrenzung

Alle Betriebskostensätze haben den Preisstand 2016.

Die Kostensätze für alle Fahrzeugkategorien werden für das Analysejahr 2016 und das Prognosejahr 2040 ausgewiesen. Das Jahr 2040 wurde gewählt, da es demjenigen der aktuellen Verkehrsperspektiven des Bundes entspricht.

Jährliche Fortschreibung der Betriebskostensätze: Bis 2040 wird jeweils ein Hochrechnungsfaktor berechnet und ausgewiesen. Für die Anwendung in der Norm, wird nach 2040 davon ausgegangen, dass die Betriebskostensätze konstant bleiben. Der Hochrechnungsfaktor wird mittels einer linearen Interpolation berechnet und ist konstant für alle Jahre zwischen 2016 und 2040. Die Funktion zwischen Analyse- und Prognosejahr ist in Realität komplexer, da die Skaleneffekte und die Marktpenetration zum Beispiel der Elektroantriebe keiner linearen Entwicklung folgen werden. Es ist aber zu bemerken, dass die Werte der Analyse- und Prognosejahre jeweils sehr nah beieinanderliegen. Weiter ist die Bandbreite der Unsicherheiten betreffend zukünftiger Entwicklungen gross. Aus diesen Gründen stellt die lineare Interpolation eine vereinfachte und angemessene Lösung dar, um die Komplexität zu reduzieren.

4 Dies entspricht der Abgrenzung der Normen zur Kosten-Nutzen-Analyse SN 641820 ff. Auf Transitachsen oder in grenznahen Regionen können diese aufgrund anderer Kostenstrukturen im Ausland von den schweizerischen Werten abweichen. Im Anwendungsfall sind durch die Bearbeiter allenfalls Anpassungen bei allen Wertgerüsten

3 Ermittlung der Betriebskostengrundwerte

3.1 Übersicht zum Vorgehen

Einleitend werden grundsätzliche Überlegungen dargestellt, die für alle Fahrzeugkategorien gelten:

 In Kapitel 3.2 wird zunächst erläutert, welche Kostenarten (Wertgerüst je Kostenart) hier zu berücksichtigen sind.

 Kapitel 3.3 enthält grundsätzliche Überlegungen zu den Leistungsdaten.

Abb. 4 zeigt das anschliessende Vorgehen zur Ermittlung repräsentativer Betriebskostengrundwerte je Fahrzeugkategorie, nach welcher die Struktur der Fahrzeugflotte ausgewertet wird.

Abb. 4 Übersicht zum Vorgehen

Die Auswertung der Flottenstruktur je Fahrzeugkategorie erfolgt im ersten Arbeitsschritt mittels verschiedener Gruppierungsmerkmale entsprechend den statistischen Grundlagen:

 Personenwagen: Standfläche (Kleinstwagen, Kleinwagen, Mittelklasse, obere Mittelklasse und Oberklasse) sowie verschiedene Antriebs- und Treibstoffarten

 Sachentransportfahrzeuge: zulässiges Gesamtgewicht sowie verschiedene Antriebs- und Treibstoffarten (Lieferwagen, Lastwagen und Sattelschlepper)

 Personentransportfahrzeuge: Anzahl der Sitzplätze sowie verschiedene Antriebs- und Treibstoffarten

 Zwei-, drei und vierrädrige Fahrzeuge: verschiedene Antriebs- und Treibstoffarten Auch wenn der Treibstoffverbrauch erst in Kapitel 4 behandelt wird, ist der verwendete Antrieb und der benötigte Treibstoff bereits hier relevant, da die Anschaffungspreise von

Fahrzeugen mit Diesel- und Benzin oder Elektromotoren unterschiedlich sind. Die folgenden Antriebsarten werden berücksichtigt:

 ICE (Internal Combustion Engine): Die klassischen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor tanken Benzin, Diesel, LPG (Liquified Petroleum Gas, auch „Autogas“ genannt, eine Mischung aus Propan und Butan) oder Erdgas (auch CNG, Compressed Natural Gas, genannt; für die Zukunft wird auch der Einsatz verflüssigten Erdgases diskutiert und dann LNG genannt, Liquified Natural Gas). Auch die für die Zukunft diskutierten Power- to-Gas-Konzepte (P2G) bedeuten letztlich, dass fahrzeugseitig ein Verbrennungsmotor eingesetzt werden.

 BEV (Battery Electric Vehicle) sind voll batterie-elektrische Fahrzeuge ohne internen Verbrennungsmotor und oder Brennstoffzelle.

 PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) sind plug-in-hybridelektrische Fahrzeuge. Sie kombinieren einen Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor, wobei die Batterie extern aufgeladen werden kann. Der Verbrennungsmotor kann mechanisch mit den Rädern verbunden sein (Parallel- oder Vollhybrid), oder nur als Stromgenerator eingesetzt werden (serieller Hybrid). Range-Extender-Fahrzeuge sind serielle Plug-in- Hybride.

 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) sind Brennstoffzellenfahrzeuge: In der Brennstoffzelle wird durch Oxidation von Wasserstoff Strom erzeugt. Ein Elektromotor treibt die Räder an. FCEV haben immer eine grosse Batterie. Das Prinzip ist dasselbe wie bei seriellen Plug-in-Hybriden, wobei der Verbrennungsmotor durch eine Brennstoffzelle ersetzt wird.

In einem zweiten Schritt wird für jede Fahrzeugkategorie, Gruppe und Treibstoffart ein repräsentatives Fahrzeug ermittelt. Für die repräsentativen Fahrzeuge werden die benötigten Wertgerüste und die notwendigen Leistungsdaten wie Einsatzzeiten und Laufleistungen ermittelt. Hierbei werden je Gruppe (und Treibstoffart) die Betriebskostensätze in Abhängigkeit von der Laufleistung [CHF/Fzkm] und der Einsatzzeit [CHF/Fzh] berechnet.

Anschliessend erfolgt die Aggregation über die Anteile der Gruppen je Fahrzeugkategorie.

In einem weiteren Schritt werden Antrieb-Treibstoff-Anteile berücksichtigt.

In der Prognose der Betriebskostensätze werden folgende Punkte einbezogen:

 Wertgerüste, wie z.B. Listenpreis

 Nutzungsdauer, z.B. aufgrund verbesserter Batterien

 Flottenstruktur bzgl. Gruppe und Anteil der Antrieb-Treibstoff-Arten

 Automatisierung

3.2 Übersicht zu den (Grenz-)Kostenarten

Verkehrsmassnahmen wie zum Beispiel neue Strassen können zu Veränderungen der Fahrleistungen und Fahrzeiten führen. Für die Bewertung von Verkehrsmassnahmen sind ausschliesslich diejenigen Kostenarten eines Fahrzeugs relevant, welche sich auch mit der Veränderung der Fahrleistung oder der Fahrzeit verändern. Dies entspricht den Grenzkosten. So sind beispielsweise die Treibstoffkosten abhängig von der Fahrleistung.

Zur Einordnung, ob eine Kostenart zu den Grenzkosten gehört oder nicht, wird das Opportunitätsprinzip verwendet: Sobald eine Einsparung einer alternativen Verwendung zugeführt werden kann, ist diese Kostenart den Grenzkosten zugehörig.

Tab. 2 zeigt verschiedene Kostenarten von Fahrzeugen und ob diese Kostenarten von Veränderungen der Fahrleistungen oder der Fahrzeugstunden – und damit von

Verkehrsmassnahmen – beeinflusst wird (bezüglich Treibstoffverbrauch und LSVA vgl.

Kapitel 4). Die Positionen werden anschliessend erläutert.

Tab. 2: Grenzkostenarten zur Ermittlung der Betriebskostengrundwerte (ohne Energiekosten und Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe)

Kostenart Grenzkosten bezüglich

Fahrzeug- kilometer

Fahrzeug- stunden

Bereifung inkl. Montage, Auswuchten, Ketten, Reparatur X –

Laufender Unterhalt (Reinigung, Öl-Niveaukontrolle) X –

Reparaturen / Revisionen / Inspektionen (inkl. Ölwechsel) X –

Abnutzungen/Abschreibungen

Personenwagen Fahrtzweck Privat, Motorräder X¹⁾ -²⁾

Personenwagen Fahrtzweck Geschäft, Sachentransportfahrzeuge, Personentransportfahrzeuge

X¹⁾ X¹⁾

Direkte Fahrpersonalkosten (Jahresbruttolohn inkl. Gratifikation/13. Monatslohn, direkte Sozialleistungen Arbeitgeber)

Personenwagen, Motorräder – –³⁾

Sachentransportfahrzeuge, Personentransportfahrzeuge – X

Indirekte Fahrpersonalkosten: Belader, Ablöser, Nebenkosten, Spesen (Verpflegung, Übernachtung usw.), Zusatzkosten (z.B. Firmenanlässe, Geburtstagsgeschenk usw.)

– –

Betriebsgemeinkosten

Motorfahrzeugsteuern/Gebühren, Versicherungen, Garage/Abstellplatz – –

Zinsen auf Fahrzeugkapital – –⁴⁾

Verwaltungsgemeinkosten pro Fahrzeug: Löhne Disposition/Akquisition/

Verwaltung; Gemeinkosten Disposition/Akquisition/Verwaltung;

Werbung/PR/Öffentlichkeitsarbeit; Zusatzkosten (Verbandsbeiträge);

Zinsen auf Umlaufkapital

– –

1) Anteilig

2) Keine alternative Verwendung des Fahrzeugs

3) Entsprechend SN 641 820 [3] werden Reisezeitreduktionen der Verkehrsnachfrager separat in einem anderen Indikator erfasst. Annahme hier: Keine Chauffeure bei Fahrten mit Personenwagen.

4) Hier nicht zu berücksichtigen sind Zinsen, da es sich um einen Transfer zwischen Fahrzeugkäufer und Bank handelt, der in der KNA vernachlässigt werden kann (kein Ressourcenverbrauch).

Die Einteilung der Kostenarten ergibt sich wie folgt:

 Massnahmenbedingte Veränderungen der Fahrleistungen führen dazu, dass sich für eine Fahrt der Verschleiss der Reifen sowie der Reparatur und Unterhaltsbedarf verändert. Ferner werden die leistungsabhängigen Abnutzungen reduziert. Bei einer Reduktion der Fahrzeugkilometer können die Einsparungen in neue Fahrten (re-)investiert werden.

 Fahrzeitabhängige Abschreibungen

- Eine Fahrzeiteinsparung für Fahrzeuge im Geschäftsverkehr, Güterverkehr und gewerblichen Personentransport ermöglicht, dass das Fahrzeug dem Unternehmen wieder früher zur Verfügung steht und für weitere Fahrten eingesetzt werden kann.

Hier besteht also eine alternative Verwendung der eingesparten Zeit. Die Produktivität steigt. Zeitabhängige Abschreibungen dieser Fahrzeuge sind somit hier zu berücksichtigen.

- Im Privatverkehr besteht kaum die Möglichkeit für eine alternative Verwendung des Fahrzeuges bei eingesparten Fahrzeiten: Wird zum Beispiel die Fahrzeit zu einer Freizeitveranstaltung reduziert, haben zwar die Personen einen Nutzen daraus – bewertet bei Veränderungen der Reisezeit – das Fahrzeug steht aber nicht für alternative Verwendungen zur Verfügung. Die zeitabhängigen Abschreibungen im Privatverkehr sind somit nicht zu berücksichtigen².

 Direkte Fahrpersonalkosten: Die Argumentation entspricht derjenigen für die fahrzeitbezogene Abschreibung. Gemäss SN 641 820 [3] werden Reisezeitreduktionen der Verkehrsnachfrager separat erfasst. Hier zu berücksichtigen sind die Fahrpersonalkosten für Personen- und Sachentransportfahrzeuge.

 Indirekte Fahrpersonalkosten: Die indirekten Kosten sind weitgehend unabhängig von Veränderungen von Fahrleistungen und Einsatzstunden. Verpflegungs- und Übernachtungskosten werden weiterhin anfallen, da ein Fahrer bspw. aufgrund von Fahrzeiteinsparungen neue Fahrten übernehmen kann und diese indirekten Kosten weiterhin anfallen werden.

 Betriebsgemeinkosten: Eine Garage oder ein Abstellplatz für ein Fahrzeug wird für dieses Fahrzeug genutzt und steht auch nicht alternativen Zwecken zur Verfügung.

Steuern und Versicherungen sind ebenfalls unabhängig von Fahrleistung und Fahrzeugstunden. Die Betriebsgemeinkosten werden sich nur ändern, wenn sich mit der Veränderung der Fahrleistung oder den Fahrzeiten auch der Besitz von Fahrzeugen verändert. Für Haushalte ist der Fahrzeugbesitz vom Lebensstil und den verfügbaren Einkommen abhängig³. Bei Unternehmen ist der Fahrzeugbestand abhängig von der Branchenzugehörigkeit und den Produktionsstrukturen. Dabei hat die generelle Verfügbarkeit eines Fahrzeugs eine hohe Bedeutung. Einzelne Massnahmen im Strassenbereich werden hier wie bei den Haushalten nur in Ausnahmefällen Einfluss auf den Fahrzeugbestand eines Unternehmens haben. Zinsen auf das Fahrzeug sind hier nicht zu berücksichtigen, da es sich um einen Transfer zwischen Fahrzeugkäufer und Bank handelt, der in der KNA vernachlässigt werden kann und kein Ressourcenverbrauch stattfindet.

 Die Verwaltungsgemeinkosten sind unabhängig von Einsatzzeit und Fahrleistung des Fahrzeugs⁴.

3.3 Übersicht zu den benötigten Leistungsdaten

Zur Berechnung der fahrleistungs- und einsatzzeitabhängigen Betriebskostensätze werden folgende Leistungsdaten benötigt:

 Mittlere Fahrleistung je Jahr: Als Basis für die fahrleistungsabhängigen Jahreskosten

 Einsatzzeit je Jahr: Als Basis für die fahrzeitabhängigen Kosten

 Nutzungsdauer eines Fahrzeugs in Jahren: Zur Ermittlung der jährlichen Abschreibungen

Tab. 2 zeigt die entsprechenden Leistungsdaten je Fahrzeugkategorie. Sofern aus der Recherche mehrere Angaben zu einem Leistungswert vorlagen, wurde derjenige

genommen, dessen empirische Grundlage besser dokumentiert war. Dabei fiel auf, dass ASTAG [7] Angaben eher höhere Werte für die mittlere Fahrleistung, die Einsatzzeit sowie die Nutzungsdauer auf, da es sich vermutlich um kalkulatorische Werte handelt.

Womöglich werden somit andere Quellen als ASTAG [7] verwendet. Wo keine anderen

2 Möglich wäre gegebenenfalls, dass ein Mehrpersonen-Haushalt auf den Zweit- oder Drittwagen verzichtet, weil mit neuen Fahrzeiten ein Fahrzeug zur Verfügung steht (z.B. das Fahrzeug des pendelnden Erwerbstätigen für Einkaufsfahrten). Dieser Effekt wird hier als vernachlässigbar eingestuft, da 72% der Frauen und 79% der Männer mit Führerschein immer ein Auto verfügbar haben, vgl. Bundesamt für Statistik / Bundesamt für Raumentwicklung (2017), S. 13.

3 Müller & Romann et al. 1999

3 Anders Forschungsgesellschaft für Strassen und Verkehrswesen 1997.

Daten vorlagen, wurden die ASTAG [7] Daten verwendet. Falls für die Fahrzeugkategorie gruppenspezifische Werte vorliegen, werden Spannweiten ausgewiesen. Diese sind in den folgenden Kapiteln detailliert dargestellt.

Tab. 3: Verwendete Leistungsdaten für die Analyse und Prognose Fahrzeugkategorie Mittlere

Fahrleistung [km/a]

Einsatzzeit [h/a]

Geschwindigkeit [km/h]

Nutzungsdauer [a]

Personenwagen

Privatverkehr 5’900–16'000 (TCS 2017 MZVM 2015)

159–431 (berechnet)

37.1 (MZVM 2015)

13–16 (BFS 2017b [17])

Geschäftsverkehr 5’900–16'000 (TCS 2017 MZVM 2015)

159–431 (berechnet)

37.1 (MZVM 2015)

13–16 (BFS 2017b [17])

Sachentransportfahrzeuge

Lieferwagen 5’200–14’500

(BFS 2017 [5])

2’000 (ASTAG 2014 [7])

12.5 (berechnet)

5 (ASTAG 2014 [7])

Lastwagen 11’200–33’900

(BFS 2017 [5])

2’000 (ASTAG 2014 [7])

32.5–40 (berechnet)

5–10 (ASTAG 2014 [7]) Lasten- und Sattelzüge 34’400–58’300

(BFS 2017 [5])

2’000 (ASTAG 2014 [7])

40 (berechnet)

7–10 (ASTAG 2014 [7]) Personentransportfahrzeuge

Reisebusse 55’000–82’500

(ASTAG 2014 [7])

1’482–2’224 (berechnet)

37.1 (MZVM 2015)

10–12 (ASTAG 2014 [7])

Linienbusse 55’000

(ASTAG 2014 [7])

1'800 (Einsatzzeit des Chauffeurs,

geschätzt) 2’400 (Einsatzzeit des

Fahrzeugs, Lastauto Omnibus

2016 [8])

18.9 (berechnet)

14 (Angaben der

Betreiber)

Zwei-, drei-, vierrädrige leichte Fahrzeuge

2'518 (MZVM 2015)

80 (berechnet)

31.5 (MZVM 2015)

10 (Schätzung EBP)

Die mittleren Fahrleistungen werden dem MZMV (Mikrozensus Mobilität und Verkehr) 2015 (BFS/ARE, 2017 [6]) und den Angaben der ASTAG (Schweizerischer nutzfahrzeugverband, 2014 [7]) und des TCS (Touring Club Schweiz, 2017) entnommen:

 Für Personenwagen liegen Angaben des TCS vor. Die Fahrleistungen von Elektrofahrzeugen wurden aus dem MZMV 2015 entnommen (Experten-Annahme für BEV: Fahrleistung des Zweitautos für 2016, da heute die Reichweite noch limitiert ist und Elektrofahrzeuge meist als Zweitautos gekauft werden).

 Bei den Lieferwagen wurde eine Sonderauswertung von Seiten BFS durchgeführt. Die mittleren Fahrleistungen wurden anhand des Bestands von in der Schweiz zugelassenen Fahrzeugen und den Fahrten Schweizer Fahrzeugen im In- und Ausland berechnet. Diese Werte sind wesentlich tiefer als die Angaben der ASTAG [7], welche mittlere Fahrleistungen von 65'000 km ausweisen.

 Personentransportfahrzeuge: Hier liegen allein die Angaben der ASTAG [7] vor.

 Zwei-, drei- und vierrädrige leichte Fahrzeuge: Die Angaben wurden dem MZVM 2015 entnommen.

Die Einsatzzeiten der Fahrzeuge und die Geschwindigkeit werden wie folgt ermittelt:

 Für Personenwagen, Reisebusse und Zwei-, drei- und vierrädrige leichte Fahrzeuge lagen keine Quellen vor: Durch Division der mittleren Fahrleistung durch die durchschnittliche Geschwindigkeit gemäss dem MZMV 2015 ergeben sich die Einsatzzeiten. Diese liegen bei ca. 30 bis 70 Minuten je Tag im Privatverkehr und bei ca. zwei Stunden im Geschäftsverkehr. Für Reisebusse musste aufgrund mangelnder Informationen die durchschnittliche Geschwindigkeit von Personenwagen angenommen werden.

 Für Sachentransportfahrzeuge liegen Angaben des ASTAG [7] vor. Dividiert man die mittlere Fahrleistung durch die Einsatzzeit, ergibt sich eine plausible Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen 33 und 40 km/h. Diese Durchschnittsgeschwindigkeit basiert auf der Einsatzzeit des Fahrzeugs und beinhaltet Be- und Entladezeiten.

 Für Linienbusse wurden für die Einsatzzeit des Fahrzeugs Angaben von Lastauto Omnibus (2016) [8] verwendet, während die Einsatzzeit des Chauffeurs geschätzt wurde.

Die Forschungsarbeit basiert auf öffentlich zugänglichen Quellen und Daten. Bei den Sachen- und bei den Personentransportfahrzeugen stellt sich die Datenlage bezüglich Einsatzzeiten und Fahrleistungen vor allem hinsichtlich der Verwendung der ASTAG als kritisch dar. Entsprechende Grundlagen sollten in weiteren Forschungsarbeiten oder durch das BFS erhoben werden.

Die Nutzungsdauern der Fahrzeuge konnten den Angaben von BFS [17], ASTAG [7] und TCS respektive der Literatur entnommen werden. Hinsichtlich der Nutzungsdauer von Elektrofahrzeugen gibt es noch zu wenige Erkenntnisse. Die Elektrofahrzeuge der ersten Generation (Markteintritt 2011 und 2012) sind überdies nicht repräsentativ für spätere Modellgenerationen. Einerseits kann angenommen werden, dass ein Teil der Autos im Lebenslauf einen Ersatz der Batterie (bzw. einzelner Zellen) benötigen (TA Swiss 2013 [9]). Andererseits gibt es heute bereits Automobilhersteller, welche für die Batteriesysteme Garantiedauern von über 8 Jahren anbieten. Auf längere Frist ist deshalb davon auszugehen, dass Batterien für BEV und PHEV ein Fahrzeugleben lang halten mit niedrigen Ausfallraten, wie sie heute auch für ICE-Antriebssysteme typisch sind. Für alle Fahrzeuge mit alternativen Antrieben im Jahr 2016 (BEV und PHEV/FCEV) wurden jeweils kürzere Nutzungsdauern angenommen (1 bis 2 Jahre kürzer, Expertenschätzung EBP).

Für spätere Bezugsjahre gibt es diese kürzere Lebensdauer nicht mehr.

.

3.4 Personenwagen

3.4.1 Analyse

In der weiterzuentwickelnden Grundlagenstudie (EBP, 2007 [4]) und damit der SN 641 827 [2] wurden die Personenwagen nach Hubraumklassen und Treibstoffart (Benzin/Diesel) unterschieden. Abb. 5 zeigt die historische Entwicklung der Personenwagen nach Hubraumklassen.

Abb. 5: Historische Entwicklung der Personenwagen je nach Hubraumklasse, absolut (Quelle: BFS 2016 [19]).

Erkennbar ist, dass vor allem die Anzahl Fahrzeuge mit Hubraum kleiner 1'399 ccm und zwischen 1’800 und 2’000 ccm gestiegen sind. Alternative Antriebe (als «nicht definiert»

angegeben) haben im Jahr 2015 nur einen marginalen Anteil am Gesamtbestand.

Neben den Hubraumklassen ist für die Ermittlung der Betriebskostensätze auch die Treibstoffart zu berücksichtigen. In der SN 641 827 [2] wurden dazu Benzin und Diesel berücksichtigt. Zukünftig wird aber der Anteil Elektrofahrzeuge stark zunehmen. Diese haben tendenziell höhere Anschaffungspreise aber auch einen niedrigeren spezifischen Energieverbrauch und geringere Wartungskosten als ICE-Fahrzeuge.

Es folgt die Begründung für die Wahl neuer Gruppen gegenüber der früheren Untersuchung (EBP, 2007 [4]) und die neuen gewählten Parameter für die Einteilung von Personenwagen:

 Die klassische Einteilung nach Hubraum ist nicht mehr verwendbar: Für die Betriebskosten ist die Amortisation des Neuwagenpreises und damit die

«Fahrzeuggrösse» der wichtigste Kostenfaktor und relevanter als die Energiekosten.

Der Hubraum ist aber künftig ungeeignet als Parameter für «Fahrzeuggrösse». Erstens haben Elektroantriebe keinen Hubraum, zweitens ist aufgrund des Downsizings bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ein > 2 Liter Hubraum heute bereits sehr «gross».

Andererseits lassen sich grössere Hubräume mittlerweile auch bei kleineren Fahrzeugen einbauen.

 Mögliche neue Parameter anstelle des Hubraums wären:

- Gewicht: Das Gewicht ist problematisch im Quervergleich zwischen den Fahrzeugtypen, da wegen der Batterien die Elektrofahrzeuge vergleichsweise schwerer sind.

- Standfläche: Die Standfläche berechnet sich als Produkt des mittleren Radstands (Mittelwert der Werte für Vorder- und Hinterachse) und des Achsabstands. Sie soll in der EU (und infolge der Übernahme der EU-Vorschriften auch in der CH) das Leergewicht als Parameter bei CO2-Emissionsvorschriften für Hersteller/Importeure

0 200'000 400'000 600'000 800'000 1'000'000 1'200'000 1'400'000

<=1'399 ccm 1'400–1'799 ccm 1'800–1'999 ccm 2'000–2'499 ccm >=2'500 ccm nicht definiert

Anzahl Fahrzeuge

2000 2005 2010 2015

ablösen (vgl. CO2-Gesetz Art. 13.2a [1]). Allerdings liegen in den heutigen ASTRA- Datenbanken noch keine Daten zur Standfläche vor. Diese kann aber aus den Angaben zur Typengenehmigung berechnet werden. Für die vorliegenden Berechnungen wurden die Fahrzeuge entsprechend kategorisiert in Klassen:

 Kleinstwagen: bis 2.5 Quadratmeter

 Kleinwagen: 2.6 bis 3 Quadratmeter

 Mittelklasse: 3.1 bis 3.5 Quadratmeter

 Obere Mittelklasse 3.6 bis 4.5 Quadratmeter

 Oberklasse: über 4.6 Quadratmeter

 Der vermehrten Vielfalt von Antrieben und Treibstoffen ist Rechnung zu tragen. Die Kategorisierung von Treibstoffen und Energieträger für Personenwagen sieht somit drei Hauptkategorien vor, die sich in den Betriebskosten unterscheiden: ICE, BEV und PHEV welches auch FCEV enthält).

Tab. 4 zeigt die gewählte Einteilung in Fahrzeuggruppen und die berücksichtigten Energiearten für Personenwagen. Weiter sind zum Vergleich noch die Gruppen aus EBP (2007 [4]) sowie wie beim BFS (Bundesamt für Statistik) und im HBEFA (Handbook Emission Factors for Road Transport) [14] aufgeführt.

Tab. 4: Einteilung Gruppen und deren Energiearten für Personenwagen.

Je Gewichtsgruppe und Antriebsart wird ein Fahrzeugmodell zugrunde gelegt, für das die Kosten (Quelle: Verbrauchskatalog vom TCS) und Leistungsdaten (siehe auch 3.3) erhoben werden.

Tab. 5 zeigt die Resultate der Auswertung der MOFIS (Motorfahrzeuginformationssystem)- Datenbank für das Jahr 2016 [10]. Es wurden Fahrzeuge mit den Baujahren 2007-2016 berücksichtigt. Die jüngeren Autos fahren durchschnittlich mehr als die älteren. Somit kann man davon ausgehen, dass diese Flottenstruktur eine gute Annährung der Verteilung der Fahrleistungen pro Gruppen und Antriebsarten darstellt.

PERSONENWAGEN GRUPPEN ENERGIEARTEN EBP 2007 BFS HBEFA

Kat M1 Kleinstwagen ICE <= 999 ccm <=1'399 ccm < 1.4 l

Kleinwagen ICE 1'000–1'399 ccm 1'400–1'799 ccm 1.4–2 l

Mittelklasse ICE 1'400–1'799 ccm 1'800–1'999 ccm >2 l

obere Mittelklasse ICE 1'800–1'999 ccm 2'000–2'499 ccm

Oberklasse ICE 2'000–2'499 ccm 2'500–2'999 ccm

Kleinstwagen BEV 2'500–2'999 ccm >=3'000 ccm

Kleinwagen BEV >=3'000 ccm nicht definiert

Mittelklasse BEV

obere Mittelklasse BEV

Oberklasse BEV

Kleinstwagen PHEV + FCEV Kleinwagen PHEV + FCEV Mittelklasse PHEV + FCEV obere Mittelklasse PHEV + FCEV Oberklasse PHEV + FCEV

Tab. 5: Fahrleistungsgewichtete Flottenstruktur je nach Gruppen und Antriebsarten, PW im Jahr 2016 (Auswertung MOFIS-Datenbank [10] für PW mit Baujahren 2007-2016 je Standfläche) [%].

Antrieb ICE BEV PHEV Summe

Anteil Flotte 99.62 0.33 0.05 100

Anteil Gruppe an Antrieb

Kleinstwagen 5.05 6.17 0.00

Kleinwagen 21.18 20.92 0.20

Mittelklasse 39.18 28.44 81.60

Obere Mittelklasse 24.19 4.12 14.17

Oberklasse 10.41 40.35 4.03

Summe 100 100 100

Entsprechend den Ausführungen in Kapitel 3.2 werden die Betriebskosten nach den Fahrtzwecken «Privat» und «Geschäft» unterschieden. Tab. 6 zeigt die Kalkulation der Betriebskostensätze für die Modelle im Privatverkehr; Tab. 7 für den Geschäftsverkehr. In den Bereichen «I.» und «II.» sind die Grundlagendaten dokumentiert. Die Bereiche III. und IV enthalten die Kalkulation der fahrleistungs- bzw. fahrzeitabhängigen Kostensätze. Im Bereich «V.» erfolgt zunächst eine bestandsgewichtete Aggregation über die Gruppen und anschliessend eine bestandsgewichtete Aggregation über die Antriebsarten (Bereich

«VI.»).