Modellierung

So analysiert Renewbility:
Bausteine und Konzeption des eingesetzten Instruments

Renewbility betrachtet Mobilitätsangebot und –nachfrage gekoppelt und modelliert darauf basierend den Endenergieverbrauch und die CO2-Emissionen des Verkehrssektors. Die Wechselwirkungen zwischen Verkehrs- und Energiesektor werden mit berücksichtigt, um mögliche Nutzungskonkurrenzen der energienachfragenden Sektoren um erneuerbare Energien zu analysieren.

Zusammen mit der ökonomischen Analyse der Auswirkungen möglicher Maßnahmen auf die einzelnen Wirtschaftsakteure (Haushalte, Unternehmen), die Wirtschaftssektoren (Produktionsprozess, Beschäftigungsbedarf, Verkehrsintensität) und die Gesamtwirtschaft (BIP, Beschäftigung, Importe, Exporte), ergibt sich aus dem Modellverbund ein konsistentes Gesamtbild.

 

Betrachtet werden der innerdeutsche Straßen-, Schienen-, Binnenschiff- und Luftverkehr, aber auch der internationale Luft- und Seeverkehr. Renewbility bezieht neben den direkten Emissionen auch jene mit ein, die bei der Herstellung und Verteilung der Kraftstoffe im In- und Ausland sowie (exemplarisch) bei der Fahrzeugproduktion entstehen. Grundlage hierfür ist eine umfassende Technologiedatenbank zu Fahrzeugen und Kraftstoffen, die Daten zu Energieverbräuchen und Emissionen, aber auch Kosteninformationen enthält.

Renewbility_Infografik_Modellierung_RIII_RGB_150dpi

Die Steckbriefe der einzelnen Renewbility-Modelle:

Die Modellierung der Personenverkehrsnachfrage

Das Ziel:

Die Personenverkehrsnachfrage für die Verkehrsträger Straße, Schiene und Luftverkehr für unterschiedliche Betrachtungszeitpunkte und Szenarien zu modellieren.

Das zentrale Element:

Ein Modell des deutschlandweiten Personenverkehrs, ergänzt um detaillierte Lupenbetrachtungen mit einem Regionalmodell.

Die wichtigsten Inputs:

 

  • Die zukünftige Fahrzeugflottenstruktur durch das Öko-Institut
  • Bevölkerungsdaten
  • Verkehrsverhaltensdaten
  • Raumstrukturdaten als Ziele der Nachfrage
  • Informationen zum Verkehrsangebot und den jeweiligen Reisezeiten
  • Informationen zur Preisstruktur und Technologie verschiedener Verkehrsmittel

Besonderheiten:

 

Durch starke Differenzierung und Kopplung verschiedener Ansätze kann auf Detailfragen etwa zu Elektromobilität im urbanen Raum genau eingegangen werden.

Ausformungen:

 

 

  • mikroskopische Betrachtung von Detailräumen
  • makroskopische Modellierung der deutschlandweiten Personenverkehrsnachfrage
  • aggregierte Betrachtung der langfristigen Entwicklung für die Prognosejahre 2040 und 2050
Die Modellierung der Güterverkehrsnachfrage

Das Ziel:

Die Entwicklung der Güterverkehrsnachfrage berechnen und für verschiedene Zeithorizonte und Szenarien darzustellen.

Das zentrale Element:

Ein Modell der deutschlandweiten Nachfrage nach Gütertransporten unter Berücksichtigung des grenzüberschreitenden Verkehrs.

Die wichtigsten Inputs

  • Daten zur Wirtschaftsleistung nach Wirtschaftszweigen
  • Reise- und Transportzeiten
  • Leerfahrtenaufkommen/statistische Auslastung der Fahrzeuge
Die Modellierung der Neuzulassungsstruktur

Das Ziel:

Die Neuzulassungsstruktur differenziert nach Haltergruppe, Fahrzeugkategorie und Antriebsart zu modellieren.

Das zentrale Element:

Ein Modell der deutschlandweiten Neuzulassungsstruktur.

Die wichtigsten Inputs:

  • Fahrprofildaten für private und gewerbliche Halter
  • Kraftstoffpreisentwicklung
  • Fahrzeugkosten

Besonderheiten:

Verkehrspolitische Maßnahmen, wie die EU-Regulierung zu Flottengrenzwerten, können im Modell abgebildet werden.

Modellstufen:


  • TCO-Modell Auswahl für alle Antriebe
  • Logit-Modell für Auswahlwahrscheinlichkeiten der verschiedenen Antriebe
Die Modellierung der Emissionen und des Energiebedarfs

Das Ziel:

Die Entwicklung von Energiebedarf und Treibhausgasemissionen des Verkehrs (inklusive des internationalen Luft- und Seeverkehrs) bis 2050 in verschiedenen Szenarien berechnen.

Das zentrale Element:

Die Zusammenführung der Ergebnisse aus den Modellen zur Verkehrsnachfrage und den Neuzulassungen und die Erstellung konsistenter Energie- und Treibhausgasszenarien.

Die wichtigsten Inputs:

  • Verkehrsnachfrage
  • Neuzulassungen von Fahrzeugen
  • Technologien (spezifische Verbräuche)
  • Emissionsfaktoren

Besonderheiten:

jahresscharfe Auflösung

Modellstufen:

 

  • Zusammensetzung des Fahrzeugbestandes
  • Energieverbrauch
  • Emissionen
Die Bilanzierung der Materialvorleistungen

Das Ziel:

Differenzierte Betrachtung des Materialeinsatzes und der Emissionen bei Herstellung von Fahrzeugen

Das zentrale Element:

Einsatz verschiedener relevanter Materialien für verschiedene Fahrzeugtechnologien.

Die wichtigsten Inputs:

  • IFEU-Ökobilanzmodell eLCAr (Electric Car LCA)
  • Eigene Materialinventare
  • Literatur- und Expertenerhebungen
  • Ökobilanzdaten zur Materialvorleistung (Datenbank Ecoinvent, Software UMBERTO)

Besonderheiten:

Der Umfang der berücksichtigten Materialen wird auf relevante Schlüsselwerkstoffe reduziert. Materialien, die die Fahrzeugmasse oder die Umweltbilanz dominieren, werden in den Mittelpunkt gerückt.

Die Modellierung der ökonomischen Effekte

Das Ziel:

Eine mittel- und langfristige Analyse der Folgen einzelner Politikmaßnahmen auf die deutsche Ökonomie. Je nach Fragestellung werden Aussagen zur Wirkung der Politikmaßnahmen auf Wertschöpfung und Beschäftigung der Gesamtwirtschaft oder deren Wirkung auf einzelne Branchen respektive Akteure gemacht.

Das zentrale Element:

Es wird eine Toolbox mit verschiedenen Analyseinstrumenten bereitgestellt. Je nach Fragestellung (Szenario/Maßnahmen Set) wird ein anderes Analyseinstrument verwendet. Damit wird erreicht, dass das Analyseinstrument auf den Wirtschaftsbereich und die Wirtschaftsebene fokussiert, der in der Fragestellung  besonders interessiert.

Die wichtigsten Inputs:

  • Preisveränderungen
  • Veränderungen im Konsum, den Investitionen sowie Exporten und Importen
  • Veränderung in den Produktionsprozessen von Gütern
  • Veränderungen im Staatsbudget
  • Treibhausgas-Vermeidungskosten
  • Strukturwandel
  • Effekte auf internationale Energiemärkte und den internationalen Handel

Analyseformen:


  • Partialanalyse (Fokus auf meistbetroffene Wirtschaftssektoren)
  • Input/Output-Analyse (Betrachtung der Auswirkungen einzelner Maßnahmen auf gesamtwirtschaftliche Größen)
  • Makroökonomisches Gleichgewichtsmodell (wirtschaftliche, ökologische und strukturelle Bewertung von Energie- und Klimaschutzmaßnahmen: multisektoral, global, allgemein)
RENEWBILITY_III_Modelle_Detailinformation_Titel

RENEWBILITY III –
Modelle Detailinformation
Stand: Juli 2015
PDF, 1,6 MB

Download