Diplomarbeit. Bargeldlose Zahlungssysteme und E-Tickets im Öffentlichen Personennahverkehr Stand und Perspektiven. Christian Schulze Schölling

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2 Diplomarbeit Christian Schulze Schölling Bargeldlose Zahlungssysteme und E-Tickets im Öffentlichen Personennahverkehr Stand und Perspektiven Diplom.de

3 Schulze Schölling, Christian: Bargeldlose Zahlungssysteme und E-Tickets im Öffentlichen Personennahverkehr: Stand und Perspektiven, Hamburg, Diplomica Verlag GmbH 2013 PDF-eBook-ISBN: Herstellung: Diplomica Verlag GmbH, Hamburg, 2013 Zugl. Universität Hamburg, Hamburg, Deutschland, Diplomarbeit, Juni 2012 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Die Informationen in diesem Werk wurden mit Sorgfalt erarbeitet. Dennoch können Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden und die Diplomica Verlag GmbH, die Autoren oder Übersetzer übernehmen keine juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für evtl. verbliebene fehlerhafte Angaben und deren Folgen. Alle Rechte vorbehalten Diplom.de, Imprint der Diplomica Verlag GmbH Hermannstal 119k, Hamburg Hamburg 2013 Printed in German

4 II Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis... V Abkürzungsverzeichnis... VI 1 Einleitung Einführung bargeldloser Zahlungssysteme im deutschen ÖPNV Elektronische Kartensysteme EC-Karte Kreditkarte Unternehmenseigene Debitkarten Cobrandingkarten ÖPNV-Karte Fahrsmart PayCard GeldKarte Schlussfolgerungen des VDV Entwicklung zum Elektronischen Fahrgeldmanagement Elektronische Tickets Automatisierte Fahrpreisermittlung Systemkomponenten Chipkarte Terminals Hintergrundsystem Möglichkeiten zur Tarifgestaltung Schlussfolgerungen des VDV Das einheitliche (((eticket in Deutschland / Die VDV-Kernapplikation Überblick Einheitliche Kundenschnittstelle Rollenmodell Sicherheitsmanagement Clearing Zertifizierung Wiesbadener Erklärung Verbreitung Ein europaweites E-Ticket / IFM-Project Überblick... 28

5 5.2 Die Roadmap Stufe 1: Getrennte IFM-Systeme Stufe 2: Parallele IFM-Systeme Stufe 3: Gemeinsame "Brücke" Die Work Packages WP1: Trust Management Modell WP2: Datenschutz Modell WP3: Applikation und Medium WP4: IFM Organisation WP5: Hintergrundsystem WP6: IFM-Forum WP7: Implementierung der Roadmap Memorandum of Understanding Entwicklung der Medien für E-Tickets Smartcard Überblick Erfassungsmethoden PayCard GeldKarte Kreditkarte Internet Nicht-Elektronisches Ticket Semi-Elektronisches Ticket Elektronisches Ticket Handy SMS Anruf NFC Barcode Applikation / HandyTicket Deutschland Kontrollen und Sperrlisten Evaluation der Einführung von EFM-Systemen Optimierungspotential Tarifkonzepte Datenschutz / Sicherheit Investition / Finanzierung Förderung III

6 7.6 Anforderungen an EFM-Systeme Mandantenfähigkeit Betreibermodell Durchsetzung im Vergleich zum Ausland Fortschritte in Deutschland Fazit IV

7 V Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 : (((e-logo und Piktogramme Abbildung 2 : Geschäftsprozesse an der Kundenschnittstelle Abbildung 3 : Rollenmodell des (((eticket Deutschland Abbildung 4 : Säulen des Sicherheitsmanagements Abbildung 5 : Verbreitung der VDV-KA Abbildung 6 : Die Stufen der Roadmap des IFM-Projects Abbildung 7 : Risiken und Vertrauensbeziehungen im IFM Abbildung 8 : Integration des Downloadservers für Applikationen Abbildung 9 : Rollenmodell der EU-IFM-Applikation Abbildung 10: Anzahl mit der GeldKarte durchgeführter Transaktionen Abbildung 11: Deutsche Bahn OnlineTicket Abbildung 12: Touch&Travel - Touchpoint und iphone-applikation Abbildung 13: Verbreitung des HandyTicket Deutschland Abbildung 14: Potential des E-Tickets Abbildung 15: Vergleich der Nutzerzahlen von Smartcards Abbildung 16: Handlungsempfehlungen zur Einführung von BIBO-Systemen... 88

8 VI Abkürzungsverzeichnis (((eticket AH App BIBO BMVBS BSAG BVG CIBO CICO DL EC E-Commerce EFM E-Ticket EU HVV IFM ITSO KCEFM kontiki KOSE(S) KSCC KVP NFC ÖPNV PC Elektronisches Ticket auf Basis der VDV-KA Applikationsherausgeber Applikation Be-in/Be-out Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Bremer Straßenbahn AG Berliner Verkehrsbetriebe Check-in/Be-out Check-in/Check-out Dienstleister Electronic Cash Electronic Commerce Elektronisches Fahrgeldmanagement Elektronisches Ticket Europäische Union Hamburger Verkehrsverbund Interoperable Fare Management Integrated Transport Smartcard Organisation Kompetenzcenter Elektronisches Fahrgeldmanagement Arbeitskreis Kontaktlose Chipkarten für Electronic Ticketing Kontroll- und Sperrlistenservice Korea Smart Card Corporation Kundenvertragspartner Near Field Communication Öffentlicher Personennahverkehr Personal Computer

9 VII PIN POS PV PV-System RFID RMV SAM SE SIM SMS UITP VBN VDV VDV-KA VGN VRR WIBO WIWO WP ZKA Personal Identification Number Point-Of-Sale Produktverantwortlicher System für Produktverantwortliche Radio-Frequency Identification Rhein-Main-Verkehrsverbund Secure Application Module Secure Element Subscriber Identification Module Short Message System Union Internationale des Transports Public Verkehrsverbund Bremen-Niedersachsen Verband Deutscher Verkehrsunternehmen Kernapplikation des VDV Verkehrsgemeinschaft Niederrhein Verkehrsverbund Rhein-Ruhr Walk-in/Be-out Walk-in/Walk-out Work Package Zentraler Kreditausschuss der Bankenverbände

10 1 1 Einleitung Der bargeldlose Zahlungsverkehr spielt heutzutage eine immer größere Rolle im Alltag und entwickelt sich in einigen Bereichen schrittweise zum Standard, der den physischen Austausch von Geld vollständig ablöst. Transaktionen werden schneller, bequemer und zumeist auch sicherer durchgeführt. Nur einige der Vorteile, von denen Kunden und Unternehmen gleichermaßen profitieren. Doch noch nie war die Gesellschaft (weltweit) so mobil, flexibel und vernetzt wie heute, wodurch zusätzliche Ansprüche an bargeldlose Zahlungssysteme gestellt werden wie z.b. eine grenzübergreifende Verfügbarkeit, Automatisierung und Multifunktionalität. Der Öffentliche Personennahverkehr (ÖPNV) begegnet diesen Herausforderungen durch den Einsatz von Elektronischem Fahrgeldmanagement (EFM). Es erlaubt nicht nur die bargeldlose Bezahlung des Fahrscheins mittels moderner Medien wie Smartcards oder Handys, sondern ersetzt ihn durch ein Elektronisches Ticket (E-Ticket). Dieses wird nur noch digital auf dem Medium abgespeichert. Klassische Fahrkatenautomaten werden nicht mehr benötigt. Über die Erfassung der Reiseroute ist auch eine automatische Berechnung des Fahrgelds möglich, ohne dass der Kunde Kenntnis der Tarifstruktur haben muss. Interoperable Informationstechnologie ermöglicht die Nutzung eines Mediums/Tickets auch verbundübergreifend bei mehreren Verkehrsunternehmen. EFM-Systeme bauen auf diese Weise Zugangshemmnisse ab und stellen die Basis für eine umfangreiche Modernisierung des ÖPNV dar. Doch die Idee dahinter ist keinesfalls neu. Bereits Anfang der Neunziger Jahre existierten erste Bemühungen ein Kartensystem zum bargeldlosen Erwerb von Fahrausweisen in Deutschland einzuführen. Die vorliegende Arbeit erläutert den Stand und die Perspektiven der Einführung bargeldloser Zahlungssysteme im ÖPNV. Es werden die Entwicklung und die Ziele der verschiedenen Systeme, deren Potentiale und die bei der Einführung auftretenden Probleme hergeleitet. Der Fokus liegt dabei auf Deutschland. Es werden aber auch Ansätze für internationale Projekte vorgestellt und Vergleiche der Situation in der Bundesrepublik mit verschiedenen ausländischen Systemen gezogen. Die jeweils zugrundeliegende Technik wird thematisiert ohne dabei ins Detail zu gehen. Zum besseren Verständnis und zur besseren Einordnung des Themas wird zunächst ein historischer Überblick über die ersten Versuche, bargeldlose Zahlungssysteme im deutschen ÖPNV zu implementieren, gegeben. Es werden die Vor- und Nachteile der Ansätze sowie der Zahlungsmedien diskutiert und die mit der Einführung verbundenen Ziele benannt. Im Anschluss werden die Weiterentwicklung hin zu EFM-Systemen mit Elektronischen Tickets skizziert und deren Möglichkeiten beschrieben. Insbesondere wird aufgezeigt, wieso ein einheitlicher Standard für den interoperablen Einsatz von E-Tickets in ganz

11 Deutschland gefordert wurde. Im nächsten Abschnitt werden der aus diesen Überlegungen entwickelte Standard, das einheitliche (((eticket Deutschland nach VDV-Kernapplikation sowie zugehörige organisatorische und technische Aspekte vorgestellt. Analog wird im Anschluss mit dem International Fare Management Project ein internationaler Ansatz zur Einführung der Interoperabilität in ganz Europa erläutert. Da für den Einsatz als bargeldloses Zahlungsmittel und E-Ticket unterschiedliche Medien zur Verfügung stehen, werden deren Entwicklung und individuellen Vor- und Nachteile aufgezeigt. Zur Veranschaulichung geschieht dies jeweils am Beispiel von Projekten aus der Praxis. Nachdem somit die Entwicklung und Ausgestaltungsformen Elektronischer Fahrgeldmanagementsysteme dargestellt wurden, folgen die Evaluation der Einführung dieser Systeme in Deutschland und ein Fazit. Hierzu sollen zunächst die durch den Einsatz von EFM-Systemen möglichen Vorteile für Fahrgäste und Verkehrsunternehmen zusammengefasst werden. Danach soll beantwortet werden, inwieweit die Optimierungspotentiale bereits genutzt werden können und warum das E-Ticket in Deutschland noch immer nicht flächendeckend implementiert wurde. Welche Bedingungen sind in Deutschland anders als im Ausland, wo E-Tickets teilweise Abdeckungen bis zu 90 % erreichen? Welche Fehler wurden in Deutschland bei der Einführung begangen und welche Faktoren behindern die Verbreitung von EFM? Es soll diskutiert werden, ob die VDV- Kernapplikation letztlich den entscheidenden Durchbruch bewirken kann und welche Möglichkeiten bestehen, die Hindernisse in diesem Zusammenhang zu umgehen. Zudem werden mit dem E-Ticket neu auftretende Probleme wie die Frage des Datenschutzes und der Sicherheit diskutiert. Die Arbeit stützt sich dabei im Wesentlichen auf die Auswertung und Aufbereitung bestehender Fachliteratur und Expertenmeinungen. Zusätzlich sollen der VDV und einzelne Verkehrsunternehmen zu einzelnen Themengebieten und zur Darstellung ihrer Meinung befragt werden. 2

12 2 Einführung bargeldloser Zahlungssysteme im deutschen ÖPNV Im Jahr 1990 erzielten die dem Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV) angehörigen Unternehmen ca. 6,8 Mrd. DM an Fahrgeldeinnahmen. Diese wurden überwiegend durch eine Vielzahl an Zahlungsvorgängen in bar mit Münzgeld und Banknoten über die klassischen Verkaufswege wie Fahrpersonal, Verkaufsstellen und Fahrkartenautomaten erzielt. Hieraus ergibt sich die Problematik, dass für jeden Ticketkauf (möglichst passendes) Fahrgeld vorgehalten werden muss. Noch komplizierter wird es, wenn Fahrausweise für mehrere einzelne Personen oder zusätzliche Fahrten zu lösen sind und die Preise steigen, so dass mehr Bargeld mitgeführt werden muss. Der Kunde kann sich hierdurch überfordert fühlen und es entstehen Zugangshemmnisse zur Nutzung des ÖPNV. Auch für die Verkehrsunternehmen stellen diese Transaktionen einen hohen Aufwand dar. Münzen, Geldscheine sowie Schecks müssen entgegengenommen, überprüft, sortiert, registriert, abgerechnet und transportiert, Wechselgeld zurückgegeben werden. Automaten müssen mit Geld versorgt und geleert werden. Der VDV beschäftigte sich deshalb in Kooperation mit Industrie und Banken bereits seit mehreren Jahren mit dem Einsatz bargeldloser, elektronischer Zahlungsmedien in Form von Kartensystemen Elektronische Kartensysteme In diesem Abschnitt werden die ersten Grundsysteme des bargeldlosen Zahlungsverkehrs behandelt, so wie sie vom Unterausschuss 2 "Elektronische Zahlungsmedien" des Tarifausschusses des VDV in den VDV-Mitteilungen von 1991 bis 2004 vorgestellt und für die Einführung im ÖPNV in Betracht gezogen wurden EC-Karte Die EC-Karte (Electronic Cash) sollte unter Anwendung des Zahlungsmodells Point-Of-Sale (POS) Einsatz im ÖPNV finden. Dieses Verfahren ermöglichte die bargeldlose Zahlung durch Eingabe der Karte und einer PIN (Personal Identification Number) in ein entsprechendes Terminal. Die Daten wurden durch eine Autorisierungsstelle online geprüft. Das Kundenkonto wurde direkt mit dem Rechnungsbetrag belastet, das Händlerkonto entweder ebenfalls direkt oder bei Kassenschluss. Der Einsatz dieses Systems war jedoch kaum wirtschaftlich aufgrund zu hoher Sicherheitsanforderungen und Kosten für den Aufbau der Infrastruktur. Zudem war es für den Fahrgast nachteilig, dass jeder Fahrscheinkauf zu einem Buchungsvorgang auf dem Konto führte und Gebühren nach sich zog. Die notwendige Eingabe der PIN 3 1 Vgl. VDV (1991), S. 1f