Ökonomische Analyse der Wirkungen von City-Maut-Lösungen ... · -3-Martin Winter TU Berlin - Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik (WIP) Ökonomische Analyse der Wirkungen

- 1 -Martin WinterTU Berlin - Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik (WIP)

Ökonomische Analyse der Wirkungen von City-Maut-Lösungen in Berlin und Stuttgart Vortrag auf der Konferenz „Kommunales Infrastruktur-Management “, Berlin, 06.06.2008

Ökonomische Analyse der Wirkungen von City-Maut-Lösungen in Berlin und Stuttgart

Konferenz „Kommunales Infrastruktur-Management“06. Juni 2008, Berlin

Dieser Vortrag basiert auf gemeinsamen Forschungsarbeiten mitDr. Thorsten Beckers, Prof. Dr. Christian von Hirschhausen (TU Dresden) und Jan Peter Klatt.

Technische Universität BerlinFachgebiet Wirtschafts- und InfrastrukturPolitik

Martin Winter



Agenda

1) Grundlagen zu Maut-Lösungen• Volkswirtschaftlich relevante Effekte von City-Maut-Lösungen

2) Theoriegeleitete Analyse und beispielhafte Bewertungen von City-Maut-Lösungen

• Verkehrsmanagement• Umweltschutz

3) Fazit



Umweltschutz

Volkswirtschaftlich relevante Effekte von City-Maut-Lösungen

Potential zur Anlastung ökol. GK

Verkehrs-management

Potential zur Anlastung von Stau-GK

Potential zur Anlastung von Infra-GK

Gefahr ineffizienter Verkehrsverdrängung

UmsetzungskostenMauterhebungskosten

Finanzierung

Betrachtung von Erhaltung+Betrieb

sowie Kapazitäts-

erweiterungs-investitionen

Reduktion von Kosten der Steuererhebung

Reduktion von Verdrängungs-wirkungen der Steuererhebung

Institutionelle Lösung für das

Finanzmanagement

Vertikaler Finanzausgleich

Maut

Alternative/ weitere Einnahmequellen



Road-Pricing-Formen und Mauterhebungssysteme

Road-Pricing-Form

Tarifsystem(Differenzierungsansätze)

Mauterhebungssystem

• Fahrleistungsbezogene Maut- Routenbezogene Maut- Entfernungsbezogene Maut

• Flächenbezogene Maut („Flächenmaut“)

- Cordon-Pricing- Area-Pricing

• Objektbezogene Maut• „Dauer-Flächenmaut“

• Funktionen- Tolling

• Vielfahrer• Gelegenheitsfahrer

- Enforcement

• Idealtypische Systeme- Satellitengestütztes System

(z.B. LKW-Maut Deutschland)- DSRC-System (Radiowellen,

z.B. Cordon-Pricing in Stockholm)- VLPR-System (Kameraerfassung,

z.B. Area-Pricing in London)- Vignettensystem (z.B. Österreich)- Entfernungsbasiertes Lizenzsystem

(z.B. Neuseeland)- Hybride Systeme

(z.B. LKW-Maut Schweiz)

Road-Pricing-Lösung



Agenda

1) Grundlagen zu Mautlösungen



3) Fazit



Kapazitätsauslastung: Ausgangslage

• Verallgemeinernde Zusammenfassung der Ausgangslage schwierig

- Nur punktuell verfügbare Datenlage aufgrund dezentraler Entscheidungsstrukturen

- Insgesamt in deutschen Ballungsräumen weniger dauerhafte Engpässe als in verkehrlich hoch belasteten ausländischen Städten (z.B. London, Tokio)

- Dennoch in einzelnen deutschen Ballungsräumen Kapazitätsengpässe in Peak-Zeiten

• Zunehmende volkswirtschaftliche Bedeutung von Staukosten

- Zunehmende Value of Times (VoT)- Zukünftig Verschärfung der Auslastungssituation in

deutschen Ballungsräumen• INFRAS / IWW (2000): Anstieg des MIV um 22% im

Zeitraum von 1995-2010• ACATECH (2006):

- Anstieg des Personenverkehrs um ca. 20% bis 2020- Wachstum insbesondere im „großen C“

- In der Grundstruktur kaum erweiterbares urbanes Straßennetzangebot

Quelle: ACATECH (2006)



Instrument Road Pricing: Theorie

Charakteristika von Staukosten und zu berücksichtigende Aspekte bei der Gestaltung von Road-Pricing-Lösungen

• Zeitliche Peaks, wenn auch abnehmende Bedeutung (u.a. aufgrund flexiblerer Arbeitszeiten)• Räumlich unterschiedliche Aus- bzw. Überlastung von Straßenkapazitäten• Unterschiedlicher Einfluss verschiedener Fahrzeugkategorien

(z.B. langsames Beschleunigungsvermögen von Lkw)

Vielfältige Anpassungsprozesse bzw. Reaktionsmöglichkeiten der Straßenverkehrs-nachfrager auf Road Pricing

• Verzicht auf nicht mehr durch Zahlungsbereitschaften gedeckte Fahrten• Veränderung der Routenwahl• Veränderung der Abfahrtszeit• Veränderung der Zielwahl• Wechsel des Verkehrsträgers• Veränderung des Grades der Fahrzeugbesetzung

Abbildung der Interaktion individueller Fahrtenentscheidungen mittels räumlich detaillierten Simulationsmodellen unverzichtbar – Anwendung auf Berlin und Stuttgart



Daten zu Bevölkerung, Raumstruktur und Verkehrin Berlin und Stuttgart

BerlinGeplant und gebaut als preußische bzw. deutsche Hauptstadt mit entsprechend großzügigen StraßenkapazitätenBevölkerung von ca. 4,4 Millionen in der Agglomeration (5.400 km2), 3,4 Millionen in Berlin selbst (893 km2)Hoch entwickeltes ÖPNV-System, Modal Split 60:40Niedrige Pkw-Verfügbarkeit: 360 Pkw/ 1.000 EinwohnerStark monozentrische Agglomeration (zumindest aus einer Makro-Perspektive) mit einem Ring-Radius-Straßennetz

StuttgartHauptstadt Baden-Württembergs2,6 Millionen Einwohner im Großraum (3.600 km2), „nur“ 590.000 Einwohner in der Kernstadt StuttgartSehr hohe Pkw-Verfügbarkeit: 531 Pkw/ 1.000 EinwohnerRäumliche Struktur: polyzentrisch, rasterartiges Straßennetz



Clusteranalyse deutscher Ballungsräume (Siedentop et al.[2005])

16,0345,4030,933Median aller Regionen

14,2130,1619,921-4

Bielefeld Chemnitz Dresden Leipzig Saarbrücken Stuttgart

Polyzentrisch -Mittelstädtisch

15,4844,0326,975-6Rhein-Main Rhein-Neckar

Polyzentrisch –Dominante Zentren

18,0449,9340,5110-11Köln-Bonn Ruhr Area

Polyzentrisch –Ausgeglichene Zentren

18,6147,0434,862-3

Bremen Hamburg Hannover München Nürnberg

Monozentrisch

21,8074,5772,232BerlinStark monozentrisch

Mittlere Pendeldistanz

(Median, in km)

Anteil der Beschäftigten

in den Kernstädten

(Median, in %)

Anteil der Einwohner in

den Kernstädten

(Median, in %)

Anzahl der Kernstädte der Agglomeration

AgglomerationStrukturtyp



Struktur des Straßennetzes im Großraum Berlin



Struktur des Straßennetzes im Großraum Stuttgart



Verkehrssimulationen und Bewertung: Ansatz und Methodik

Simulationsmethodik

• Disaggregierte Netzmodelle der Regionen Berlin und Stuttgart• Nutzung mit der Verkehrsplanungssoftware VISUM• In VISUM ausschließlich Berücksichtigung von Routenwahlveränderungen als Reaktionsmöglichkeit

auf Road Pricing• Anwendung eines iterativen Verfahrens zur Berücksichtigung von Nachfrageänderungen (Verzicht auf

MIV-Fahrten) aufgrund von Änderungen der generalisierten Kosten - Zuordnung von relationsbezogenen Nachfragefunktionen auf vorhandene Lkw- und Pkw-Nachfragematrizen- Unterlegung mit empirischen Daten zur Reaktion der Nachfragesegmente auf Kostenänderungen

• Berechnung mit zwei Kostenelastizitäten (-0,5 und -1,5 für beide Nachfragesegmente) Abdeckung der Spannweite vorhandener Schätzungen

Berechnung der Wohlfahrtseffekte

• Berechnung nach der von NEWBERY (1990) entwickelten und von SANTOS (2004) angewandten Methodik

• Unterschätzung der tatsächlich erzielbaren Wohlfahrtsgewinne von Road Pricing- Keine Berücksichtigung von erhöhter Verkehrsqualität für Fußgänger und Radfahrer- Keine Berücksichtigung von Konsumentenrente der ÖPNV-Nutzung nach Verkehrsträgerwechsel

• Überschätzung der tatsächlich erzielbaren Wohlfahrtsgewinne von Road Pricing- Verkehrsträgerwechsler können zunehmende Kapazitätsengpässe im ÖPNV verursachen- Insbesondere: Keine Berücksichtigung von Mauterhebungskosten



• Mautgebiet: Gesamte Stadtgebiet• Tarifsystem und Wohlfahrtseffekte:

Verkehrssimulationen: Kapazitätsauslastungseffekte Berlin

Berlin

Ergebnisinterpretation

• Ergebnisse- Positive verkehrliche Wirkungen bei einigen, aber

nicht bei allen Szenarien- Bei Berücksichtigung der Kosten für ein Mauter-

hebungssystem (heutzutage noch) bei keinem Szenario (Netto-)Wohlfahrtsgewinne zu erwarten

• Ursachen- Kapazitätsreserven im Straßennetz- Überkompensation von höheren

Durchschnittsgeschwindigkeiten im Mautgebiet durch Umwegfahrten und Verzicht auf MIV-Fahrten

Cordon-Pricing

• Mautgebiet: „Großer Hundekopf“ (grün markiert)• Tarifsystem und Wohlfahrtseffekte:

- 4,098 Mio. EUR p.a.+ 4,154 Mio. EUR p.a.Wohlfahrts-effekte

4,00 EUR

2,00 EUR

4,00 EUR

Lkw

2,00 EUR

1,00 EUR

2,00 EUR

Pkw

Szenario I Szenario II

6,00 EUR3,00 EUR15-19 Uhr

3,00 EUR1,50 EUR10-15 Uhr

6,00 EUR3,00 EUR6-10 Uhr

LkwPkw

- 340,567 Mio. EUR p.a.- 22,974 Mio. EUR p.a.Wohlfahrts-effekte ohne

Bemautung BAB

30ct/Fzkm

Lkw

+ 117,641 Mio. EUR p.a.

10ct/Fzkm

Pkw


+ 26,520 Mio. EUR p.a.Wohlfahrts-effekte mit

Bemautung BAB

75ct/Fzkm25ct/FzkmGanztägig

LkwPkw

Fahrleistungsbezogene Maut



• Mautgebiet: Gesamte Stadtgebiet• Tarifsystem und Wohlfahrtseffekte:

Verkehrssimulationen: Kapazitätsauslastungseffekte Stuttgart

Ergebnisinterpretation

• Ergebnisse- Positive verkehrliche Wirkungen nur bei einem Szenario- Bei Berücksichtigung der Kosten für ein Mauter-

hebungssystem (heutzutage noch) bei keinem Szenario (Netto-)Wohlfahrtsgewinne zu erwarten

- Trotz Stauproblemen in der Ausgangssituation haben Cordon-Maut-Regime negative Wirkungen auf die Verkehrsströme des Ballungsraums

• Ursache für Wohlfahrtsverluste bei Cordon-Pricing:- Starkes Rerouting, Rasternetzstruktur in der

polyzentrischen Agglomeration Stuttgart

Cordon-Pricing

• Mautgebiet: „Talkessel“ (grün markiert)• Tarifsystem und Wohlfahrtseffekte:

- 120,046 Mio. EUR p.a.- 110,569 Mio. EUR p.a.Wohlfahrts-effekte

4,00 EUR

2,00 EUR

4,00 EUR

Lkw

2,00 EUR

1,00 EUR

2,00 EUR

Pkw


6,00 EUR3,00 EUR15-19 Uhr

3,00 EUR1,50 EUR10-15 Uhr

6,00 EUR3,00 EUR6-10 Uhr

LkwPkw

- 75,409 Mio. EUR p.a.+ 10,999 Mio. EUR p.a.Wohlfahrts-effekte

30ct/Fzkm

Lkw

10ct/Fzkm

Pkw


75ct/Fzkm25ct/FzkmGanztägig

LkwPkw

Fahrleistungsbezogene Maut

Stuttgart



City-Maut und Verkehrsmanagement:Schlussfolgerungen

Einfluss der Netz- und Raumstruktur auf die Wirksamkeit von City-Maut-Lösungen (Cordon- vs. fahrleistungsbezogene Maut)

Einbeziehung stadtverkehrsrelevanter BAB in fahrleistungsbezogene Maut-Lösungen im Hinblick auf verkehrliche Wirkungen i.d.R. sinnvoll

(+) Vermeidung von Ausweichverkehren(–) Unter Umständen Anstieg der Mauterhebungskosten durch höhere Anzahl von

Gelegenheitsnutzern

Notwendigkeit von räumlich detaillierten Simulationen von verschiedenen Road-Pricing-Szenarien und deren adäquate ökonomische Bewertung für den jeweiligen Einzelfall

Mauterhebungskosten haben einen entscheidenden Einfluss auf Vorteilhaftigkeit von Road-Pricing-Lösungen

Zunehmende Vorteilhaftigkeit von City-Maut-Lösungen aufgrund abnehmender Mauterhebungskosten

!!

!!

!!

!!

!!



Alternative Instrumente zur Verbesserung der Kapazitätsauslastung

Instrument GrenzenPotenziale

Erweiterung der Netzkapazität

(statisch und dynamisch)

Parkgebühren

Förderung des ÖPNV

• kurzfristige Entlastung hoch belasteter Gebiete

• relativ einfache Steuerung des Zielverkehrsaufkommens, insbesondere in das Stadt-zentrum

• Umstieg bisheriger Nachfrager des MIV auf den ÖPNV

• in Ballungsräumen vergleichs-weise enge Substitutions-beziehungen

• Angebotsverbesserung aufgrund induzierten Verkehrs häufig jedoch nur temporär

• statische Kapazitätserweiterungen in Ballungsräumen aufgrund der Raumknappheit häufig sehr kostenintensiv

• keine Auswirkungen auf den Durchgangsverkehr• Voraussetzung: Großteil des vorhandenen Parkraumes im Besitz der öffentlichen Hand, was in Innenstadtlagen häufig nicht der Fall ist

• Effekte einer indirekten Steuerung der Straßenverkehrsnachfrage über eine Subventionierung des ÖPNV unter Umständen unsicherer

Alternative verkehrspolitische Instrumente zur Verbesserung der Kapazitätsauslastung sind trotz ihrer Schwächen aufgrund des (noch) beschränkten geeigneten

Anwendungsbereichs einer City-Maut nicht zu vernachlässigen.



Agenda

1) Grundlagen zu Maut-Lösungen



3) Fazit



Road Pricing und Umweltschutz

Lokale Luftschadstoffe

• I.d.R. konstante Grenzschadens-kosten- Variation mit der geografischen

Lage und den meteorologischen Bedingungen eines Ballungsraums

- Unterschiede zwischen den margi-nalen Luftverschmutzungskosten der einzelnen Fahrzeugkategorien

- Keine nennenswerten tageszeit-lichen Schwankungen

• Niveau der externen Luftschad-stoffkosten zumeist unter dem Level externer Staukosten

Lärm

• Sinkende Grenzkosten für zusätzliche Fahrzeuge

• Für eine subjektiv als relevant empfundene Lärmminderung erhebliche Verkehrsreduktion erforderlich

Globaler Schadstoff CO2

• Konstante Grenzschadenskosten- Wirkung unabhängig von Ort, Zeit

und Art der Emission- Umfang der Schädigung abhängig

von absoluter, weltweit ausgestoßener Menge CO2

• Geringe Eignung von Minderungs-ansätzen mit einer Beschränkung auf einen bestimmten Sektor bzw. ein begrenztes räumliches Gebiet

Fazit

• Eignung von Road Pricing für eine Verbesserung der Umweltqualität begrenzt• Implementierung von Road-Pricing-Lösungen mit vorrangiger Ausrichtung auf

Umweltschutzziele nicht zu empfehlen• Bei Einführung von Road-Pricing-Lösungen aus Kapazitätsauslastungssteuerungs-

und / oder Finanzierungsgründen umweltorientierte Differenzierung der Tarife sinnvoll

Begrenztes Potenzial von Road-Pricing-Lösungen

Trotz positiver Nebeneffekte keine Road-Pricing-Lösungen wegen CO2

Road Pricing kein geeignetes Instrument zur Lärmminderung



Bewertung Verkehrssimulationen Berlin:Umwelt-, Lärm- und Kapazitätsauslastungseffekte

• Bewertung der Luftschadstoff- und CO2-Effekte mit Hilfe aggregierter monetärer Werte aus der Literatur• Bewertung der Lärmeffekte nach dem Wirkungspfadverfahren• Für alle Road-Pricing-Szenarien in Berlin positive Umwelt- bzw. Lärmeffekte• Die Größenordnung der Effekte dürfte allerdings – auch bei der Verwendung hoher Bewertungsansätze

– zu gering sein, um die Errichtungs- und Betriebskosten eines Mauterhebungssystems zu rechtfertigen• Kapazitätsauslastungseffekt dominiert i.d.R. andere positive Wirkungen einer Maut-Lösung

-400

-300

-200

-100

0

100

200

2 / 1

/ 2

3 / 1,

5 / 3

10 ct

/Fzkm oh

ne BAB

25 ct

/Fzkm oh

ne BAB

10 ct

/Fzkm m

it BAB

25 ct

/Fzkm m

it BAB

Mio

. EU

R p

.a.

KapazitätsauslastungLärmLuftschadstoffe und CO2

+10,1 +4,2 -6,1-301,5

+137,5+68,5



Bewertung Verkehrssimulationen Stuttgart:Umwelt- und Kapazitätsauslastungseffekte

• Höhere Umweltkostensätze gegenüber Berlin gerechtfertigt (Tallage Stuttgarts)• Für alle Road-Pricing-Szenarien in Stuttgart positive Umwelteffekte• Aufgrund mangelnder Datenverfügbarkeit keine Lärmkostenberechnung • Größenordnung der Effekte wiederum zu gering, um die Errichtungs- und Betriebskosten eines

Mauterhebungssystems zu rechtfertigen

-150

-100

-50

0

50

100

2 / 1

/ 2

3 / 1,

5 / 3

10 ct

/Fzkm oh

ne BAB

25 ct

/Fzkm oh

ne BAB

Mio

. EU

R p

.a.

KapazitätsauslastungLuftschadstoffe und CO2

-104,5 -110,5

+45,9

+1,1



Alternative Instrumente zur Verbesserung des Umweltschutzes

Instrument Bemerkungen / ErläuterungenBewertung

Fahrzeugbezogene Schadstoff- bzw.

Lärmnormen+

• Lärm- und Abgasvorschriften für Neufahrzeuge (z.B. Euro-Normen)

• Ansatzpunkt für Tarifdifferenzierungen bei preislichen Instrumenten sowie für räumlich und zeitlich beschränkte Fahrverbote

Geschwindigkeits-beschränkungen

Räumliche und zeit-liche Fahrtbeschrän-

kungen / -verbote

Mineralölsteuer

Kfz-Steuer

Lärm Luftschad-stoffe

Kohlen-dioxid

+ • Unter Umständen Wohlfahrtsverluste durch Anstieg individueller Reisezeiten

• Umweltzonen (z.B. in Berlin und Stuttgart)• hohe Anreize zur Anschaffung schadstoffarmer Kfz• Lärmschutz: z.B. Nachtfahrverbote für Lkw

o• hohe Korrelation des Kraftstoffverbrauchs mit CO2-Ausstoß• mangelnde Differenzierungsmöglichkeiten bzgl.

Fahrzeugcharakteristika und individuellem Fahrverhalten

+ • fahrzeugbezogene Differenzierungsmöglichkeiten • i.d.R. kaum kurzfristige Effekte

o

―

+

o

+

+ +

― ―

+

+― + +

Zertifikatehandel o

• wegen preisinelastischer Kraftstoffnachfrage voraussicht-lich nur geringe CO2-Reduktionen im Verkehrsbereich (Verkehrssektor als „Netto-Käufer“)

• bei Einbeziehung des Verkehrssektors jedoch unmittelbare CO2-Reduktionen in anderen Sektoren

+ + ― ―



Agenda

1) Grundlagen zu Maut-Lösungen


2.1) Verkehrsmanagement2.2) Umweltschutz

3) Fazit



Fazit(insbesondere im Hinblick auf die Eignung einer City-Maut)

Eignung von City-Maut primär für Verkehrsmanagement, aber aufgrund von Mauterhebungskosten sind City-Maut-Lösungen zumeist aus wohlfahrtsökonomischer Sicht derzeit (noch) nicht sinnvoll

Veränderung der Kapazitätsauslastung dominiert zumeist andere positive Wirkungen

Gegebene Raumstruktur und räumliches Design von City-Maut-Lösungen bestimmen Wirksamkeit entscheidend mit

Bei Einführung von City-Maut-Lösungen umweltorientierte Tarifdifferenzierung sinnvoll

Alternative verkehrspolitische Instrumente sollten nicht vernachlässigt werden

Zunehmende Vorteilhaftigkeit von City-Maut-Lösungen aufgrund abnehmender Mauterhebungskosten

!!

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!!

!!

!!

!!



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Aktuelle Studie zu diesem Thema zum Download:www.wip.tu-berlin.de

(Endbericht „Effiziente Verkehrspolitik für den Straßensektor in Ballungsräumen: Kapazitätsauslastung, Umweltschutz, Finanzierung“ zu BMVBS-FoPS-Projekt)

Kontakt: [email protected]

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