Gedankenexperimente zur Pkw -Maut auf Autobahnen · Stellen Sie sich vor: …die Pkw-Maut wird auf Bundesautobahnen (BAB) eingeführt …alle Pkw müssen für die Nutzung Maut bezahlen

KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

INSTITUT FÜR VERKEHRSWESEN, FAKULTÄT FÜR BAUINGENIEUR-, GEO- UND UMWELTWISSENSCHAFTEN

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Gedankenexperimente zur Pkw-Maut auf Autobahnen Modellkonzept und Anwendung zur Bestimmung von Verteilungseffekten unterschiedlicher Mautmodelle Dipl. rer. pol. techn. Christine Weiß, Dr.-Ing. Bastian Chlond, Dr.-Ing. Volker Waßmuth, Dipl.-Ing. Michael Heilig, Prof. Dr.-Ing. Peter Vortisch Konferenz „Verkehrsökonomik und -politik“, 12. Juni 2015

Institut für Verkehrswesen 4 15.06.2015

Wir möchten heute über die Pkw-Maut diskutieren …ein Gedankenexperiment

Stellen Sie sich vor: …die Pkw-Maut wird auf Bundesautobahnen (BAB) eingeführt …alle Pkw müssen für die Nutzung Maut bezahlen …die Mautformen orientieren sich an

Schweiz (Jahresvignette) Österreich (Vignetten unterschiedlicher Geltungsdauer) Frankreich (fahrleistungsabhängig)

Wie hoch sind die jährlichen Mautbelastungen für

verschiedene Pkw-Nutzergruppen?

Wie und durch wen werden Pkw über längere Zeitraume, z.B. ein Jahr auf BAB genutzt?


Agenda

Untersuchungsgegenstand und notwendiger Datenbedarf

Methodik CUMILE VALIDATE Kombination der beiden Modelle Mautbelastung unter verschiedenen Mautformen

Ergebnisse BAB-Nutzung Mautbelastung

Zusammenfassung und Ausblick


Datenbedarf …was wissen wir über die Pkw-Nutzung in Deutschland?

Mittlere Jahresfahrleistungen Ca. 12.000 km pro Jahr

… aber wie sieht das mit der Verteilung aus?

Mittlere Tagesfahrleistungen An jedem Tag werden ca. 40% aller Pkw gar nicht genutzt

… aber kann man von einem Tag auf viele schließen?

Nutzung nach Straßenkategorien … aber wovon hängt eine BAB-Nutzung ab?

Die Fragestellung benötigt Informationen über:

Repräsentative Pkw-Nutzungsprofile über lange Zeiträume ein ganzes Jahr Verortung der Fahrleistung auf verschiedenen Straßenkategorien Sozio-demografischen Eigenschaften der Pkw-Halter


Agenda






Methodik Überblick

BAB-Kilometer an jeden Tag eines Jahres für alle CUMILE-Pkw

CUMILE (Car Usage Model Integrating Long Distance Events)

Tages-Km der CUMILE-Flotte über ein Jahr

Verkehrsnachfragemodell VALIDATE

BAB-Anteile von Pkw-Wegen

verschiedener Distanzen

Mod

ellie

rung

der

BAB

-N

utzu

ng

Mautformen: (a) Jahresvignette, (b) Kombination von Vignetten, (c) fahrleistungsabhängige Gebühr

Jährliche Mautbelastung der CUMILE-Pkw unter verschiedenen Mautformen M

autb

e-re

chnu

ng


CUMILE Eingangsdaten der Modellierung

Modellierung:

Validierung:

MOP-Alltagsmobilität

Wegetagebücher von Personen über eine Woche

(2005-2012)

INVERMO

Fernverkehrserhebung (2000-2002)

MOP-Tankbuch

Fahrleistungs- & Treibstoff-verbrauchserhebung von Pkw über 8 Wochen (2005-2012)

MiD

Wegetagebücher von Personen über einen Tag (2008)


CUMILE Modellidee

Ziel: Modellierung der Nutzungscharakteristika der Pkw im MOP-Tankbuchdatensatz (3141 Pkw) über ein Jahr Modelliert werden Tagesfahrleistungen (Pendelwege, Wege pro Tag) Sozio-Demografie der Pkw-Nutzer und Eigenschaften der Pkw sind aus den Erhebungen bekannt Repräsentativität der Erhebung CUMILE-Flotte repräsentativ

0

200

400

Km

pro

Tag

Modelltag


CUMILE Modellstruktur

0

200

400

Km

pro

Tag

Modelltag

MOP- Alltagsmobilität INVERMO - Fernverkehr

Fahrleistung in einer typischen Woche

MOP- Tankbuch

Fahrleistung an den restl. Tagen des Jahres

Fahrleistung während der Tankbucherhebung

Fahrleistung in der Woche der MOP-Alltagsmobilität


CUMILE Modellstruktur– Schritt 1

0

200

400

Km

pro

Tag

Modelltag

MOP- Alltagsmobilität








0

200

400

Km

pro

Tag

Modelltag

INVERMO - Fernverkehr


MOP- Tankbuch

Fahrleistung während der Tankbucherhebung


CUMILE Modellstruktur – Schritt 4

0

200

400

Km

pro

Tag

INVERMO - Fernverkehr


Fahrleistung an den restl. Tagen des Jahres


PTV VALIDATE Zur Ermittlung der anteiligen BAB-Nutzung

Deutschlandweites Straßenverkehrsmodell Ein Tag Europaweite Abbildung Integrierte Nachfragemodellierung (9 Wegezwecke, 21 VHG) ca. 10.000 Verkehrsbezirke ca. 4 Mio. Strecken ca. 120 Mio. tägl. Fahrten Pkw und Lkw (in div. Fahrzeug-Klassen)

Verkehrszusammensetzung: Anteil Autobahn bei verschiedenen Weglängen


Kombination der beiden Modelle BAB-Fahrleistungen der CUMILE-Pkw

Separate Ermittlung der BAB-Anteile für Pendelwege und für die restlichen Wege mittels Monte-Carlo-Simulation ( Wahrscheinlichkeiten)

BAB-Anteil eines typischen Pendelweges je Pkw BAB-Fahrleistungen der übrigen Wege an jeden Tag des Jahres Tageweise Summierung der resultierenden BAB-Fahrleistungen der einzelnen Fahrten

Ergebnis: Für jeden CUMILE-Pkw liegen tagesfeine Informationen vor Nutzung / Nichtnutzung Art der Nutzung (Pendeln, Alltagsverkehr, Fernverkehr) BAB-Nutzung überhaupt BAB-Kilometer


Mautbelastung unter verschiedenen Mautformen Implementierung der Mautformen

z.B. Schweiz → „Flatrate“ Vignettengebühr 1 Jahr: 100 €

z.B. Österreich → Häufigkeit der BAB-

Nutzung

Vignettengebühr 10 Tage: 11.40 € 2 Monate: 33,50 € 1 Jahr: 110,40 €

z.B. Frankreich → Intensität der BAB-

Nutzung

Kilometergebühr 0,0214 € je BAB/km

Annahme: die durchschnittlichen jährlichen Mautkosten der CUMILE-Flotte betragen 100 €, d.h. die Gesamteinnahmen für den Mautbetreiber sind gleich

Jahresvignette Kombination von

Vignetten (10 Tage, 2 Monate, 1 Jahr)

Fahrleistungs-abhängige Gebühr


Agenda






Ergebnisse BAB-Nutzung

Im Durchschnitt legen die Pkw 4.700 km/Jahr auf BAB zurück; der Median beträgt 3.300 km

BAB-Anteile steigen mit höherer Jahresfahrleistung

y = 0,4926x - 1585,7 R² = 0,7381

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

0 20.000 40.000 60.000 80.000

Jahr

esfa

hrle

istu

ng, B

AB [k

m]

Jahresfahrleistung, alle Straßenkategorien [km]


Ergebnisse Mautkosten und Jahresfahrleistung

Die Mautbelastung einzelner Pkw variiert bei den einzelnen Mautformen Vignetten unterschiedlicher Geltungsdauer:

78% der Pkw-Halter nutzen die Jahresvignette

Fahrleistungsabhängige Gebühr: 63% der Pkw-Halter bezahlen weniger als 100 € Mautbelastung für einzelne Pkw-Halter bis zu 1.000 €

0

200

400

600

800

1000

0 20000 40000 60000 80000

Mau

tkos

ten

pro

Jahr

und

Pkw

[€]

Jahresfahrleistung [km]

Fahrleistungsabhängige Gebühr

0

20

40

60

80

100

120

0 20000 40000 60000 80000

Mau

tkos

ten

pro

Jahr

und

Pkw

[€]

Jahresfahrleistung [km]

Jahresvignette versch. Vignetten (10 Tage, 2 Monate, 1 Jahr)


Ergebnisse Mautbelastungen für verschiedene Haltergruppen

Im Hinblick auf das verfügbare Haushaltseinkommen Fahrleistungsbezogene Mautkosten steigen mit höheren HH-Einkommen

Im Hinblick auf das Alter des Pkw-Hauptnutzers Besonders Personen über 65 würden im Falle einer fahrleistungsbezo-genen Maut weniger zahlen

Lageparameter (Box Plot mit Median (Linie), oberen und unterem Quartil (Box)) für fahrleistungsabhängige Maut; Mittelwerte von allen Mautkostenmodellen

0

40

80

120

160

200

weniger als 999 €

1.000- 1.999 €

2.000- 2.999 €

3.000 € und mehr

Mau

tkos

ten

pro

Jahr

und

Pkw

[€]

verfügbares Haushaltseinkommen [€]

versch. Vignetten Jahresvignette

0

40

80

120

160

200

18-25Jahre

26-45Jahre

46-65Jahre

über 65 Jahre

Mau

tKos

ten

pro

Jahr

und

Pkw

[€]

Alter des Pkw-Hauptnutzers

Fahrleistungsbezogen


Ergebnisse Mautbelastungen für verschiedene Haltergruppen

Im Hinblick auf das Fahrzeug-segment Halter von Oberklasse-Pkw zahlen fast doppelt so viel fahrleistungsbezo-gene Gebühren wie Kleinwagenhalter

Im Hinblick auf das Alter des Pkws Fahrleistungsabhängige Mautkosten sinken mit steigenden Pkw-Alter

Lageparameter (Box Plot mit Median (Linie), oberen und unterem Quartil (Box)) für fahrleistungsabhängige Maut; Mittelwerte von allen Mautkostenmodellen

0

40

80

120

160

200

Kleinwagen Mittelklasse Oberklasse

Mau

tkos

ten

pro

Jahr

und

Pkw

[€]

Fahrzeugsegment

versch. Vignetten Jahresvignette

0

40

80

120

160

200

0-3 Jahre 4-6 Jahre 7-9 Jahre 10 Jahre undälter

Mau

tkos

ten

pro

Jahr

und

Pkw

[€]

Fahrzeugalter

Fahrleistungsbezogen


Agenda







BAB-Nutzungsintensitäten und Nutzungshäufigkeiten dürfen in der Mautdiskussion nicht außer Acht gelassen werden Verteilungseffekte unterschiedlicher Mautformen können mit dem vorgestellten Modell sehr gut analysiert werden Weitere Anwendungsfälle:

BAB-Nutzungsintensitäten an verschiedenen Wochentagen oder Kalendermonaten Nutzungsintensitäten unterschiedlicher Straßenkategorien Dimensionierung eines elektronischen Erfassungssystems (z.B. Anzahl On-Board-Units versus Anzahl gebuchter Einzelfahrten) Elektromobilität (Reichweitenproblematik, Ladeinfrastruktur) Substitutionspotenziale von Pkw durch neue Mobilitätskonzepte

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