Die Lkw-Maut in Deutschland

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1 Darmstadt, 28. Oktober 2004 Die Lkw-Maut in Deutschland Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme GmbH an der Technischen Universität Darmstadt Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 1

2 Gliederung Einführung Die Lkw Maut in Deutschland - Zielsetzung - Technische Umsetzung und Probleme - Wirkungen Vergleich mit europäischen Ansätzen Weiterentwicklung der Maut in Deutschland Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 2

3 Gründung des ZIV Gründung: 1998 mit Unterstützung des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung Gründungsziele Förderung eines leistungsfähigen, umweltgerechten und integrierten Verkehrssystems Gesellschaftsform: GmbH (keine Grundförderung: Finanzierung durch Aufträge zur Planung und Beratung mit Schwerpunkt in der anwendungsbezogenen Forschung und Entwicklung) Geschäftssitz: Darmstadt enge Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Darmstadt Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 3

5 Ansätze bei der Einführung der deutschen Lkw-Maut Schutz deutscher Frächter vor Wettbewerbsnachteilen. Schaffung eines effektiven Werkzeugs zur Finanzierung von Verkehrsinfrastruktur. Förderung der deutschen Industrie durch Entwicklung des modernsten und flexibelsten Mautsystems unter Nutzung neuester Technologien. Setzen eines Standards für Gesamt-Europäisches Maut-System. Schaffung einer einheitlichen Plattform für Mehrwertdienste in Lkw. => Ausschreibung eines erweiterungsfähigen Maut-Systems für Lkw über 12 to auf deutschen Autobahnen. Forderung eines Satelliten-gestützten Systems. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 5

6 Einführung der deutschen Lkw-Maut Mautpflicht für alle LKW über 12to zgg. Systemstart war für geplant. Zwischenzeitlich war August 2003 vorgesehen. Jetziger Start: Europaweite Ausschreibung des BMVBW zur Entwicklung, Errichtung und Betrieb des elektronischen Maut-Systems. Am erhielt das Konsortium ETC den Zuschlag. Der Vertrag hat eine Laufzeit von 12 Jahren. Laut Ausschreibung sind systembedingte Einnahmeausfälle gegenüber dem BMVBW in voller Höhe zu kompensieren. Die Systeme müssen ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit aufweisen. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 6

7 Räumliche Eingrenzung BAB-Streckennetz: ca km Autobahn, Anschlussstellen, 251 Autobahnkreuze. Kurzfristige Erweiterung auf nachgeordnetes Streckennetz muss möglich sein. Zielsetzung: Übertragung auf (europäisches) Ausland. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 7

8 Technisches Prinzip der Lkw-Maut GPS/GSM-basiertes System mit On-board-Unit im Lkw. Ortungsmodul ermittelt Position. Abgleich der Position mit digitaler Karte. Bei Erkennung eines mautpflichtigen Abschnitts: Daten-Übermittlung an Zentrale. Kontrolle von Mautbrücken und Fahrzeugen aus. monatliche Abrechnung an Spediteur. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 8

9 On-board-Unit (OBU) Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 9

10 Besonderer Focus auf OBU Navigation: - GPS, - Koppelnavigation, - DSRC (Infrarot, Mikrowelle). Navigation Datenbank Datenbank: - TeleAtlas, Navtech, - Extraktion des Straßennetzes, - Datenreduktion. Algorithmus Algorithmus: - fehlerfreie Mautberechnung. Kommunikation (GSM): - Netz-Abdeckung, - Übertragungssicherheit. Kommunikation Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 10

11 Probleme der Lkw-Maut (1) Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion der OBU und Gewährleistung der korrekten Abrechnung gilt unter allen Mautbetreibern als größtes und wichtigstes Problem. 3 mögliche Fehlertypen: - BAB-Abschnitt wird einfach befahren, aber nicht gebucht (I). - BAB-Abschnitt wird einfach befahren, aber mehrfach gebucht (II). - Nebenstrecke wird befahren, aber BAB-Abschnitt wird gebucht (III). Bei wiederholtem und nachweisbarem Auftreten von Fehlertyp II und III kann der Betrieb des Mautsystems gerichtlich ausgesetzt werden. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 11

12 Probleme der Lkw-Maut (2) Im Regelfall ist das Erkennen des Streckenabschnitts kein Problem. Bei ungünstigen Randbedingungen kann es zu Fehlern kommen. kritische Streckenabschnitte: - Tunnel-Strecken, - Parallele Straßen nahe BAB, - Abschattungen (Gelände, Bewuchs, Brücken). Baken sind restriktiv einzusetzen. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 12

13 Kritische Streckenabschnitte Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 13

14 Kritische Streckenabschnitte Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 14

15 Beispiel: GPS-Fehler Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 15

16 Konzept zur Qualitätskontrolle Identifikation kritischer Streckenabschnitte. Funktioneller Feldversuch: Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion der OBU in den ausgewählten Abschnitten. Detaillierte Analyse der grundlegenden Module Ortung und Geodaten durch Referenz-Trajektorien. Simulation: Umfangreiche Stresstests für den OBU-Algorithmus. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 16

17 Funktionaler Feldversuch (1) Durchführung von Testfahrten entlang der kritischen Abschnitte. Systematisches Suchen von OBU-Fehlern (Prämienmodell). Werkzeuge: - Visualisierung der OBU-Datenbank im Testfahrzeug, - Darstellung von Positionsbestimmungen der Ortungskomponenten, - Visualisierung der identifizierten Mautabschnitte und - der Visulaisierung Buchungsvorgänge. Halbautomatisches Erfassen von Buchungsfehlern mit allen relevanten Kennwerten zur nachträglichen Analyse des Algorithmus im Labor. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 17

18 Funktionaler Feldversuch (2) Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 18

19 Funktioneller Feldversuch (3) Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 19

20 Referenzierter Feldversuch (1) Detaillierte Analyse der grundlegenden Module Ortung und Geodaten im Labor durch Vergleich der OBU-Werte mit Referenz-Trajektorie. Hochwertiges Messfahrzeug. Generierung einer hoch-genauen und zuverlässigen Trajektorie als Referenz-Grundlage. Kinematische Daten mit hoher Updaterate: - Position, - Geschwindigkeit, - Beschleunigung, - Ausrichtungs-Winkel, - Drehraten. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 20

21 Referenzierter Feldversuch (2) Messfahrzeug mit unterschiedlichen Ortungssensoren Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 21

22 Referenzierter Feldversuch (3) Einmessen des Fahrzeugs auf Referenzpunkt Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 22

23 Simulationen (1) Systematische und umfassende Überprüfung der Streckenerkennungs- Algorithmik. Einlesen von vorgegebenen Trajektorien (GPS Aufzeichnungen im NMEA- oder in einem generischen ASCII-Format). Generierung optimaler bzw. mit typischen GPS Fehlern beaufschlagter Trajektorien. Filterung der aufgezeichneten bzw. generierten Trajektorien (Glättung) und Beaufschlagung mit Fehlern aus dem GPS Fehlermodell. Einspeisung der eingelesenen bzw. generierten Trajektorien in den Streckenidentifikationsalgorithmus. Analyse der vom Streckenidentifikationsalgorithmus gelieferten Ausgabedaten. Generierung eines Fehlerreportes anhand des Ergebnisses des Referenzvergleiches (Visualisierung im GIS). Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 23

24 Simulationen (2) Optimale Trajektorie GPS Fehler OBU Algorithmus Algorithmus Vergleich Ergebnis Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 24

25 Zusammenfassung Mit einem umfassenden Qualitätskonzept, das während der Systementwicklung zum Einsatz kommt, kann ein den hohen Ansprüchen genügendes Satelliten-gestütztes Mautsystem entwickelt werden. Es existieren entsprechende Systeme, die den nötigen Reifegrad haben, um in kurzer Zeit Betriebs-bereit entwickelt werden können (AGES, FELA). Die 2003 bei der versuchten Einführung der Maut aufgetretenen Fehlerbilder (Doppelbuchungen, Fehlbuchungen etc.) haben allen Experten gezeigt, dass die entscheidenen Komponenten nicht ausgereift und getestet waren. Dennoch wurde dem System die nötige Reife attestiert. Die gegenüber der Öffentlichkeit kommunizierten Ursachen (Management-Fehler, Zeitprobleme, typische Probleme bei IT- Projekten etc.) reichen als Ursachen nicht aus. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 25

26 Wirkung der Einführung der Lkw-Maut Massiver Ansehensverlust der deutschen Industrie im Bereich Hochtechnologie. Milliardenausfälle bei Bund und Betreiberkonsortium. Massiver Rückschritt in der Diskussion um Telematik-Einsatz im Verkehr. Vertrauensverlust der Speditionsbranche. Schwächung des europäischen Innovations-Projekts GALILEO. aber: trotz technologischer Pannen Festigung der Maut im öffentlichen Meinungsbild. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 26

28 Das Schweizer System (1) Die Leistungsabhängige Schwerverkehrsabgabe (LSVA): Volksentscheid durch das Schweizer Stimmvolk zur Einführung einer elektronisch erhobenen entfernungsabhängigen Strassenbenutzungsabgabe für den Schwerverkehr. Zielsetzung: Generierung von Einnahmen und Verlagerung des Verkehrs auf die Bahn. Systementwickler und Betreiber: FELA AG. Einführung des Systems am Alle inländischen wie ausländischen Fahrzeuge für den Warentransport, mit einem zulässigen Gesamtgewicht ab 3.5 t, unterliegen auf dem öffentlichen Strassennetz der Schweizer Eidgenossenschaft und des Fürstentums Liechtenstein dieser Abgabe. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 28

29 Das Schweizer System (2) Kostenlose Abgabe einer OBU (TRIPON OBU CH1): Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 29

30 Das Schweizer System (3) Technisches Konzept: Speicherung jeden gefahrenen Kilometer mit Hilfe von Impulsen des Fahrtenschreibers. Ein- bzw. Ausschalten der Kilometererfassung durch Mikrowellen- Antennen (DSRC-Funkbaken) beim Überfahren der Schweizer Grenze. Registrierung von Alpentransitfahrten und Durchführung von Kontrollen durch weitere Funkbaken im Land. Überprüfung der Informationen mit GPS. Registrierung aller Fahrzeugbewegungen durch weitere Sensoren. Datenübermittlung über verschiedene Wege. Erweiterung des Systems geplant. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 30

31 Das Österreichische System (1) Republik Österreich räumt der ASFINAG im Wege eines Fruchtgenussvertrages das Recht ein, an den Autobahnen und Schnellstraßen sowie den dazu gehörenden Anlagen Mauten und Benützungsgebühren zu erheben. Maut stellt die wichtigste Finanzierungsbasis für die ASFINAG dar. (90 % der Gesamteinnahmen). Grundsätzlich unterliegt das gesamte Autobahnen - und Schnellstraßennetz der Bemautung. Für Fahrzeuge über 3,5 t hzg gilt am gesamten Autobahnen - und Schnellstraßennetz eine fahrleistungsabhängige Maut, Alle Mauterlöse fließen zweckgebunden in Straßenbau und - erhaltung. Die Hoheit über Kategorie- und Tarifgestaltung obliegt dem Verkehrsministerium, der ASFINAG kommt lediglich ein Vorschlagsrecht für Veränderungen zu. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 31

32 Das Österreichische System (2) Kostenlose Abgabe einer OBU (GoBox): Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 32

33 Das Österreichische System (3) Technisches Konzept: Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 33

34 Die Politik der Europäischen Kommission Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 34

36 Ausblick (1) Die technischen Probleme bei der Einführung der Lkw-Maut in Deutschland wären in diesem Ausmaß nicht nötig gewesen. Es ist aber davon auszugehen, dass in Deutschland die Lkw-Maut zum Laufen kommt. Es ist dann die Frage zu stellen, ob mittelfristig eine Systemerweiterung umgesetzt werden soll. Eine fundierte Diskussion über den Einsatz von Mautsystemen in Deutschland hat bisher nicht statt gefunden. Erweiterungsoptionen: - zeitliche Differenzierung, - Erweiterung des mautpflichtigen Streckennetzes (Bundesstraßen, städtische Straßen, - Einbeziehung anderer Fahrzeugkategorien, -... Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 36

37 Ausblick (1) Die technischen Probleme bei der Einführung der Lkw-Maut in Deutschland wären in diesem Ausmaß nicht nötig gewesen. Es ist aber davon auszugehen, dass in Deutschland die Lkw-Maut zum Laufen kommt - hoffentlich. Es ist dann die Frage zu stellen, ob eine mittelfristig Systemerweiterung umgesetzt werden soll. Eine fundierte Diskussion über den Einsatz von Mautsystemen in Deutschland hat bisher nicht statt gefunden. Erweiterungsoptionen: - zeitliche Differenzierung, - Erweiterung des mautpflichtigen Streckennetzes (Bundesstraßen, städtische Straßen, - Einbeziehung anderer Fahrzeugkategorien, -... Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 37

38 Ausblick (2) Kriterien: - Finanzierungsaspekte, - Zusatznutzen der Maut als Instrument zur Verkehrssteuerung, - technische Machbarkeit, - Technologieförderung, - Stimmungsbild bei Bevölkerung, Wirtschaft und Politik, - Europäische Vorgaben, -... Für jeden Anwendungsfall (Autobahnen, Innenstädte, Zufahrtssstraßen) ist das geeignete System nach relevanten Kriterien auszuwählen. Satellitengestützte Systeme (GPS/GALILEO) haben größte Potenziale gegenüber anderen technischen Systemen. Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 38

39 Darmstadt, 28. Oktober 2004 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme GmbH an der Technischen Universität Darmstadt Dr. Uwe Plank-Wiedenbeck ZIV - Zentrum für integrierte Verkehrssysteme an der TU Darmstadt Okt-04, Folie 39