Da der Verkehrssektor einer der größten Verursacher von Treibhausgasemissionen ist, der in den letzten Jahrzehnten keine nennenswerten Emissionssenkungen verzeichnen konnte, muss er von den politischen Entscheidungsträgern besonders berücksichtigt werden. Schätzungen der Verkehrsemissionen beruhen jedoch häufig auf großen Mengen Verkehrsdaten, die nur begrenzt verfügbar sind. Daher schlagen Ulrich et al. in ihrem Paper einen Ansatz zur hochauflösenden Schätzung von Verkehrsemissionen vor.
Abbildung 1 aus dem Paper. Straßennetz einer Bounding Box, die die Stadt Berlin und einen zusätzlichen Puffer von mindestens 5 km zu den Stadtgrenzen abdeckt, extrahiert aus OpenStreetMap (OSM) und Bevölkerungsdichte basierend auf dem Global Human Settlement Layer.
Methoden
Die vorgeschlagene hochauflösende Schätzung der Verkehrsemissionen basiert vollständig auf offenen Daten wie Points of Interest und dem Straßennetz, die aus OpenStreetMap (OSM) stammen.
Der verwendete Ansatz kann in drei Hauptschritte unterteilt werden: Zunächst haben wir die Betweenness-Zentralität jedes OSM-Straßenabschnitts in Berlin generiert, indem wir Autofahrten mit der offenen Routing-Maschine OpenRouteService (ORS) simuliert haben, gewichtet mit Aktivitätsfunktionen, die auf statistischen Informationen über die Gesamtzahl der Fahrten im Untersuchungsgebiet basieren. Anschließend schätzten wir das jährliche durchschnittliche tägliche Verkehrsaufkommen (Annual Average Daily Traffic Volume, AADTV) als Anteil an der Gesamtzahl der Fahrten mit motorisierten Privatfahrzeugen, indem wir die normalisierte Zentralität als Verhältnis verwendeten. Schließlich schätzten wir die Treibhausgasemissionen für die Straßenabschnitte, indem wir das AADTV mit den entsprechenden Emissionsfaktoren des Transport Emission Model (TREMOD) kombinierten.
Abbildung 2 aus dem Paper. Treibhausgasemissionen des motorisierten Individualverkehrs auf dem Straßennetz von Berlin und vier Beispielgebieten: (A) Autobahn A115 mit Emissions > 50 t CO2-Äquivalent pro Straßenkilometer und Tag; (B) Beispiel für Hauptverkehrsstraßen mit Emissionen > 30 t CO2-Äquivalent pro Straßenkilometer und Tag; (C) Beispiel für Wohnstraßen mit Emissionen < 10 t CO2-Äquivalent pro Straßenkilometer und Tag; (D) Innerstädtisches Gebiet.
Ergebnisse
Die Studie ergab, dass sich die gesamten jährlichen Treibhausgasemissionen von motorisierten Privatfahrzeugen in der Stadt Berlin auf schätzungsweise 7,3 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent pro Jahr belaufen. Die Emissionen reichten von <10 t/Tag auf den meisten Wohn- und Nebenstraßen bis zu 100 t/Tag auf den Autobahnen. Die höchsten Emissionen wurden für die Autobahnabschnitte und die Hauptverkehrsstraßen, die das Stadtzentrum mit den Außenbezirken verbinden, geschätzt.
Fazit
Die Anwendung des Ansatzes auf Berlin zeigte, dass die Methode das Verkehrsmuster widerspiegeln kann. Darüber hinaus zeigte die Studie, dass ein auf offenen Daten basierender Betweenness-Centrality-Ansatz zur Abschätzung der Treibhausgas-Emissionen des motorisierten Individualverkehrs angewendet werden kann. Da die Eingangsdaten frei verfügbar sind, kann der Ansatz auch auf andere Untersuchungsgebiete in Deutschland angewendet werden. Es ist nur wenig zusätzlicher Aufwand nötig.
Für das vollständige Paper und alle Referenzen:
- Ulrich, V.; Brückner, J.; Schultz, M.; Vardag, S.N.; Ludwig, C.; Fürle, J.; Zia, M.; Lautenbach, S.; Zipf, A. Private Vehicles Greenhouse Gas Emission Estimation at Street Level for Berlin Based on Open Data. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2023, 12, 138. https://doi.org/10.3390/ijgi12040138