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07.März 2019

Fraunhofer-Studie: Energie- und Treibhausgaswirkungen des automatisierten und vernetzten Fahrens im Straßenverkehr


Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) untersuchte in seiner Studie zusammen mit Projektpartnern mögliche Entwicklungen von automatisiertem und vernetztem Fahren im Straßenverkehr im Hinblick auf die Emissionen von Treibhausgasen (THG) bis zum Jahr 2050 in Deutschland.

Die Idealvorstellungen ist, dass die Zunahme von fahrerlosen Systemen zu einem effizienteren und flexibleren Straßenverkehr ohne Unfälle und Staus führt. Ob dieses Szenario eintritt wird sich im Laufe der Zeit zeigen. Den Experten ist es jedoch auch wichtig im Zusammenhang mit Automatisierung und Vernetzung die Auswirkungen auf Emissionen abschätzen zu können. Daher quantifizierten die Wissenschaftler die Minderungspotenziale der THG-Emissionen für acht Fahrzeugtypen (Kompakt-, Mittel- und Oberklasse-Pkw, schwere und leichte Nutzfahrzeuge sowie Stadt-, Reise- und Kleinbusse). Dafür schätzten sie den Markthochlauf für fünf Automatisierungsstufen – vom assistierten bis hin zum fahrerlosen Fahren ab und untersuchten sie anhand von Literaturanalysen und Stakeholderdialogen die technische Machbarkeit der Automatisierung, die Entwicklung der Produktionskosten und Nutzerpreise der Technologie sowie die Akzeptanz und Mehrpreisbereitschaft bei den Käufern.

Im Bereich fahrerlosen schweren Lkw wird bis 2050 ein Anteil von bis zu 90 Prozent und im Bereich der fahrerlosen Reisebusse ein Anteil von bis zu 75 Prozent erwartet. Zwar gibt es in diesem Bereich durch den Einbau entsprechender Technologien höhere Investitionskosten, die schnelle Marktdurchdringung gelingt jedoch, da gleichzeitig die Kosten für Fahrer, Versicherungen und Kraftstoffe deutlich sinken. So ist eine Kostenersparnis von bis zu 33 Prozent pro gefahrenem Kilometer möglich.

Ein errechneter Marktanteil in Höhe von 7 Prozent an fahrerlosen Pkw bis 2050 überraschte die Forscher. Die Gründe hierfür liegen laut Dr. Michael Krail beim Aufpreis für die Ausstattung von Pkw mit Automatisierungsfunktionen der Stufe 5. Diese würden sich je nach Segment zwischen 5.000 und 11.000 Euro bewegen, die nicht jeder bereit ist, zu investieren.

Auf Basis einer detaillierten Literaturanalyse und durch Stakeholderdialoge wurden so anhand des Markthochlaufes die Reduktionspotenziale für die Emissionen abgeschätzt.

Dr. Michael Krail ordnet die Potenziale ein: „Europaweite Feldtests mit teilassistierten beziehungsweise hochautomatisierten Fahrzeuge haben die Effizienzpotenziale der Technologie bereits im realen Betrieb gezeigt. Kraftstoffeinsparungen bis zu 17 Prozent bei schweren Lkw gegenüber nicht automatisierten Fahrzeugen scheinen daher nicht nur theoretisch möglich zu sein.“

Darüber hinaus schätzten die Forscher mit dem am Fraunhofer ISI entwickelten Verkehrsmodell ASTRA ab, wie der Markthochlauf der Automatisierungstechnologien die Verteilung aller Fahrten auf unterschiedliche Verkehrsmittel (Modal Split) ändert. Ergebnis der Abschätzung: Durch Automatisierung und Vernetzung bis 2050 (und unter Berücksichtigung des steigenden Anteils elektrifizierter Fahrzeuge) sinken die THG-Emissionen bis 2050 um 7,6 Prozent (7,8 Megatonnen CO2-Äquivalenten) gegenüber dem Referenzfall ohne Automatisierung und Vernetzung. Bis 2030 wäre so ein Minderungspotenzial von 5,2 Megatonnen CO2-Äquivalenten möglich.

Editor: Tanja Lauch mit dem Pressematerial des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI)

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