Integration raumordnerischer Belange in die Verkehrsplanung

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1 Integration raumordnerischer Belange in die Verkehrsplanung

2 Bernd Buthe Integration raumordnerischer Belange in die Verkehrsplanung Eine überörtliche Analyse auf Basis der Input-Output-Rechnung

3 Bernd Buthe Königswinter, Deutschland Dissertation Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2016 D6 ISBN ISBN (ebook) DOI / Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Springer Gabler Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung 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. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Gabler ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Str. 46, Wiesbaden, Germany

4 Vorwort Die vorliegende Dissertation ist während meiner Tätigkeit als Projektleiter beim Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) in Bonn entstanden. An dieser Stelle möchte ich mich bei den Menschen bedanken, deren Unterstützung maßgeblich zum erfolgreichen Abschluss meiner Promotion beigetragen hat. Nur besondere Menschen sind in der Lage Neugier zu entfachen und Begeisterung zu wecken. Mein größter Dank gilt meinen Eltern Elisabeth Buthe und Dipl.-Ing. Wilfried Buthe, denen ich diese Arbeit aus Dankbarkeit widme. Für die tolle Unterstützung insbesondere in schwierigen Phasen möchte ich mich bei meinen Geschwistern Dr. Andreas Buthe und Birgit Buthe ganz herzlich bedanken. Unterstützt und immer wieder neu motiviert wurde ich bei den Seminaren meines Doktorvaters, Prof. Dr. Ulrich van Suntum, bei dem ich mich an allerster Stelle auch für die langjährige Geduld bedanken möchte. Prof. Dr. Gernot Sieg gilt mein Dank für die Begutachtung meiner Dissertation als Zweitgutachter. Auch Herrn Dr. Wilfried Michels und Frau Marion Schwartze danke für die tolle Unterstützung in all den Jahren. Zudem gilt mein Dank auch allen Arbeitskollegen und Freunden, die mir Kraft und Energie gegeben haben, so dass ich das Ziel nicht aus den Augen verloren habe. Bernd Buthe Bonn, im Juli 2016

5 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis XI Tabellenverzeichnis XV Abkürzungsverzeichnis XIX 1 Hintergrund Einführung Problemstellung und Zielsetzung Ablauf der Untersuchung 6 2 Raumordnung und Verkehrsplanung Grundsätze der Raumordnung aus dem Raumordnungsgesetz Schutz kritischer Infrastrukturen Nachhaltige Mobilität und ein integriertes Verkehrssystem Erreichbarkeit der Teilräume untereinander Verkehrsverlagerung auf umweltverträglichere Verkehrsträger Raumstruktur und Verkehrsbelastung Raumordnung in der überörtlichen Verkehrsplanung Bundesverkehrswegeplan Transeuropäische Verkehrsnetze 34 3 Güterströme der deutschen Volkswirtschaft Einfache Darstellung der Güterströme von drei Produktionsbereichen Grundlagen der Input-Output-Rechnung Input-Output-Tabelle Input-Output-Analyse Effekte durch überörtliche Verkehrsinfrastrukturinvestitionen Wachstumseffekte durch den Bau Beschäftigungseffekte durch den Bau Räumliche Effekte durch den Betrieb 73 4 Transportströme der deutschen Verkehrsstatistiken 75

6 VIII Inhaltsverzeichnis 4.1 Datengrundlage für die überörtliche Verkehrsplanung Verkehrsleistungsstatistiken Prognose der deutschlandweiten Verkehrsverflechtungen Datenvisualisierung mit Business Intelligence Software Herausforderungen für die Verkehrsforschung Technische Umsetzung mit der Software Tableau Anwendungsbeispiele Zeitreihenanalysen auf Basis der Verkehrsleistungsstatistiken Personen- und Güterverkehrsanalysen 2010 und Umlegungsdaten für den Güterverkehr und deren Wertigkeit Verknüpfung der Güterströme mit den Transportströmen Transportstromspezifische Modifikation der Input-Output-Rechnung Klassifikationen und Umsteigeschlüssel Zusammenfassung der Input-Output-Tabelle Transportaufkommenskoeffizienten Deskriptive räumliche Auswertungsmöglichkeiten Volkswirtschaftliche Bedeutung von Verkehrsinfrastrukturen Branchen- und regionsspezifische Auswertungen Praxisbeispiel Rheinbrücke in Leverkusen Analytische räumliche Auswertungsmöglichkeiten Transporteffekte durch Endnachfrageänderungen Räumliche Analysen auf Basis der Netzumlegung Relationsbezogene Umverteilung von Transportströmen Transportstrom-Visualisierungs-Modell TraViMo Grundidee und Einsatzmöglichkeiten Plausibilitätskontrollen der Datengrundlagen Operative Nutzung im Krisenmanagement Strategischer Einsatz bei der Risikoanalyse des Bundes Berücksichtigung raumordnerischer Belange bei der Verkehrsplanung Identifikation und Schutz kritischer Infrastrukturen Nachhaltige Mobilität und ein integriertes Verkehrssystem 186

7 Inhaltsverzeichnis IX Erreichbarkeit der Teilräume untereinander im Güterverkehr Verkehrsverlagerung auf umweltverträgliche Verkehrsträger Raumstruktur und Verkehrsbelastung Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 197 Literaturverzeichnis 203 Anhang 219

8 Abbildungsverzeichnis Abb. 01: Inhaltlicher Aufbau der Arbeit 9 Abb. 02: Gesamtprozess zur Aufstellung des BVWP Abb. 03: Struktur und Bestandteil der raumordnerischen Beurteilung 31 Abb. 04: SAQ-Qualitätsstufen für die Luftliniengeschwindigkeit im ÖV nach RIN Abb. 05: Güterströme einer einfachen Volkswirtschaft in Milliarden Euro 39 Abb. 06: Hauptgebiete der Input-Output-Rechnung 41 Abb. 07: Datenangebot des Statistischen Bundesamts zur Input-Output- Rechnung 43 Abb. 08: Grundlegende Architektur einer Input-Output-Tabelle 46 Abb. 09: Aufbau der Input-Output-Tabelle 48 Abb. 10: Input-Output-Tabelle 2010 zu Herstellungspreisen - inländische Produktion mit drei Produktionsbereichen in Milliarden Euro 49 Abb. 11: Inputmatrix A in Milliarden Euro und in Prozent 53 Abb. 12: Outputmatrix OPM in Milliarden Euro und in Prozent 53 Abb. 13: Darstellung der Matrizen aus dem Fallbeispiel (Kapitel 3.1) 59 Abb. 14: Wachstumseffekte durch eine Investition in Höhe von 100 Millionen Euro im Jahr 2010 in Millionen Euro 67 Abb. 15: Wachstumseffekte durch eine Investition in Höhe von 100 Millionen Euro von 1995 bis 2011 in Millionen Euro 69 Abb. 16: Beschäftigungseffekte durch eine Investition in Höhe von 100 Millionen Euro im Jahr 2010 in Erwerbstätige 70 Abb. 17: Beschäftigungseffekte durch eine Investition in Höhe von 100 Millionen Euro von 1995 bis 2011 in Erwerbstätige 73 Abb. 18: Auswahl von Datenquellen für Verkehrsverflechtungsprognosen 76 Abb. 19: Attribute der Verkehrsleistungsstatistik des Statistischen Bundesamts bis Abb. 20: Attribute der Verkehrsverflechtungsprognose

9 XII Abbildungsverzeichnis Abb. 21: Liniendarstellung des Transportstroms Rotterdam München mit Tableau Desktop 96 Abb. 22: Liniendarstellung des Güterempfangs von München mit dem Tableau Reader 98 Abb. 23: Flächenhafte Darstellung der Stadt München mit Tableau 100 Abb. 24: Flächenhafte Darstellung des Wachstums des Güterempfangs von Steinkohle per Bahn für die Region München in Prozent 101 Abb. 25: Luftbildaufnahme des Heizkraftwerks Nord in München 104 Abb. 26: Analyse der Steinkohletransportströme zwischen 1993 und Abb. 27: Darstellung der Transportströme ab einem Jahresaufkommen von einer Million Tonnen im Jahr 2010 auf Basis der Verkehrsleistungsstatistik 112 Abb. 28: Wachstum des Personenverkehrs 2010/2030 in Prozent in Deutschland 114 Abb. 29: Darstellung des KV von München-Riem nach Köln-Eifeltor im Jahr 2010 auf Basis der Verkehrsverflechtungsprognose 116 Abb. 30: Transportströme der Region Köln/Bonn auf Basis der Umlegungsdaten im Jahr 2030 in Tonnen 119 Abb. 31: Wertigkeit der Transportströme der Region Köln/Bonn auf Basis der Umlegungsdaten im Jahr 2030 in Euro je Tonne 121 Abb. 32: Input-Output-Tabelle 2010 zu Herstellungspreisen - inländische Produktion und Importe mit drei Produktionsbereichen in Milliarden Euro 125 Abb. 33: Transportströme von Nordrhein-Westfalen nach Hamburg im Jahr 2030 in Tonnen 141 Abb. 34: Transportströme im Jahr 2010 in BWS in Milliarden Euro sowie in Tonnen 146 Abb. 35: Transportströme im Jahr 2010 in BWS ab eine Milliarden Euro sowie ab Tonnen 148 Abb. 36: Empfang und Versand des Kreises Emden im Jahr 2010 in Tonnen differenziert nach Verkehrsträgern 151

10 Abbildungsverzeichnis XIII Abb. 37: Wichtige Quell- und Zielregionen des Kreises Emden im Jahr 2010 auf Basis der BWS ab 0,08 Milliarden Euro differenziert nach Gütergruppen 153 Abb. 38: Wertigkeit sowie volkswirtschaftliche Kennziffern auf Basis von Transportaufkommenskoeffizienten für den Empfang und Versand des Kreises Emden im Jahr 2010 in Milliarden Euro differenziert nach Gütergruppen 154 Abb. 39: Transportströme über die Rheinbrücke bei Leverkusen in Tonnen im Jahr Abb. 40: Wortwolke der Zielregionen die die Rheinbrücke bei Leverkusen im Jahr 2030 nutzen 157 Abb. 41: Zusätzliche Transportströme bei einer Subvention in Höhe von Euro im Produktionsbereich Kraftwagen und Kraftwagenteile auf Basis des Jahres Abb. 42: Wegfallende Transportströme bei einer Desinvestition von 100 Millionen Euro im Bereich der Stein- und Braunkohlenindustrie auf Basis des Jahres Abb. 43: Transportströme in Tonnen im Jahr 2030 durch den staatlichen Konsum ab Tonnen 180 Abb. 44: Transporteffekte 2030 bei einer Investition von 100 Millionen Euro in den Produktionsbereich Dienstleistungen der öffentlichen Verwaltung und Verteidigung 182 Abb. 45: Kumulierte Rangordnung der BWS 2010 zu Herstellungspreisen (Inländische Produktion und Importe) differenziert nach CPA 2008 in Milliarden Euro 184 Abb. 46: Die durch die Nachfrage der Schlüsselindustrien (TOP 25 BWS) nach Vorleistungen entstehenden Transportströme 2010 für die Verkehrsträger Schiene und Straße 185 Abb. 47: Angebotsqualität zwischen den A-Standorträumen des Güterverkehrs beim Verkehrsträger Straße 190 Abb. 48: Transitverkehr in Deutschland im Jahr

11 Tabellenverzeichnis Tab. 01: Verbindungsfunktionsstufen für Verbindungen 19 Tab. 02: Input-Output-Tabelle mit drei Produktionsbereichen (Xi) in Milliarden Euro 39 Tab. 03: Aufteilung der Investitionskosten von Baumaßnahmen auf Produktionsbereiche in Prozent 65 Tab. 04: Top 10 der Produktionsbereiche mit den höchsten Beschäftigungseffekten durch eine Bahninvestition in Höhe von 100 Millionen Euro im Jahr 2010 in Erwerbstätigen 71 Tab. 05: Top 10 der Beschäftigungseffekte durch einen BAB-Neubau in Höhe von 100 Millionen Euro im Jahr 2010 in Erwerbstätige 71 Tab. 06: Empfang fester mineralischer Brennstoffe des Verkehrsbezirks München im Jahr 2010 per Bahn in Tonnen 94 Tab. 07: Umgewandelter Datensatz zum Einlesen der Relation Rotterdam- München in Tableau 95 Tab. 08: Güterverkehrsaufkommen ohne Transitverkehr im Jahr 2010 auf Basis der Verkehrsverflechtungsprognose in Tonnen 126 Tab. 09: Umsteigeschlüssel CPA 2008 nach NST 2007 für die Verflechtungsprognose Tab. 10: Vorleistungsmatrix 2010 zu Herstellungspreisen - inländische Produktion und Importe mit 16 zusammengefassten Produktionsbereichen in Milliarden Euro 133 Tab. 11: Input-Koeffizienten 2010 zu Herstellungspreisen - inländische Produktion und Importe mit 16 zusammengefassten Produktionsbereichen 134 Tab. 12: Inverse Koeffizienten 2010 zu Herstellungspreisen - inländische Produktion und Importe mit 16 zusammengefassten Produktionsbereichen 135

12 XVI Tabellenverzeichnis Tab. 13: Erwerbstätige und VGR Kennziffern inländische Produktion und Importe mit 16 zusammengefassten Produktionsbereichen in Milliarden Euro 136 Tab. 14: Transportaufkommen 2010 nach Verkehrsträgern und CPA 2008 in Tonnen 137 Tab. 15: Transportaufkommenskoeffizienten 2010 nach CPA 2008 in Euro je Tonne 139 Tab. 16: Berechnete Kennziffern für die gesamten Transportströme 2010 von Nordrhein-Westfalen nach Hamburg differenziert nach Verkehrsträgern 142 Tab. 17: Bruttowertschöpfungskennziffern für die gesamten Transportströme 2010 aus Nordrhein-Westfalen zu allen anderen Bundesländern differenziert nach Verkehrsträgern 143 Tab. 18: BWS 2010 in Milliarden Euro differenziert nach Gütergruppen und Verkehrsträgern 145 Tab. 19: Empfang und Versand der Region Emden/Seehafen Emden für die Jahre 2010 und 2030 nach Gütergruppen und Verkehrsträgern in Tonnen und Tonnenkilometern 149 Tab. 20: Transportaufkommen und volkswirtschaftliche Kennziffern von ausgewählten Brücken 2010/ Tab. 21: Durch die Umweltprämie hervorgerufene Transporteffekte differenziert nach Gütergruppen und Verkehrsträgern 161 Tab. 22: Hervorgerufene Transporteffekte durch eine Desinvestition in die Stein- und Braunkohleindustrie differenziert nach Gütergruppen und Verkehrsträgern 162 Tab. 23: Die 20 am stärksten betroffenen Transportrouten durch eine Desinvestition in die Stein- und Braunkohleindustrie differenziert nach Verkehrsträgern 167 Tab. 24: Konsumausgaben des Staates im Jahr 2010 in Millionen Euro 179

13 Tabellenverzeichnis XVII Tab. 25: Verlagerungspotenzial der Transportströme der Stadt Münster im Jahr 2030 in Tonnen und Tonnenkilometern ab einer Transportdistanz von 300 Kilometern 193

14 Abkürzungsverzeichnis AGBD BAB BAFA BBK BBR BBSR BMI BMV BMVBS BMVBW BMVI BVWP BWS DLR DSS ESVG G GG Grst GZ IDC KV MIV MKRO MR MZ NKA Allgemeine Geschäftsbedingungen zur Abgabe von Daten Bundesautobahn Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung Bundesministerium des Innern Bundesministerium für Verkehr Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Bundesverkehrswegeplan Bruttowertschöpfung Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Data Support Systems Europäisches System Volkswirtschaftlicher Gesamtrechnungen Gemeinden ohne zentralörtliche Funktion Grundgesetz Grundstücke Grundzentrum International Data Corporation Kombinierter Verkehr Motorisierter Individualverkehr Ministerkonferenz für Raumordnung Metropolregion Mittelzentrum Nutzen-Kosten-Analyse

15 XX Abkürzungsverzeichnis NST NST/R NUTS OPM ÖPNV OZ Pkm PW RIN ROG RWA SUP Tak TEN TEN-V TGV Tkm TraViMo TREMOD TWBX UNECE VGR WMS WSV Nomenclature uniforme des marchandises pour les statistiques de transport Nomenclature uniforme des marchandises pour les statistiques de transport/revised Nomenclature des unités territoriales statistiques Outputmatrix Öffentlicher Personennahverkehr Oberzentrum Personenkilometer Produktionswert Richtlinien für integrierte Netzgestaltung Raumordnungsgesetz Raumwirksamkeitsanalyse Strategische Umweltprüfung Transportaufkommenskoeffizienten Transeuropäische Netze Transeuropäische Verkehrsnetze Train à grande vitesse Tonnenkilometer Transportstrom-Visualisierungs-Modell Transport Emission Model Tableau Workbook verpackt Economic Commission for Europe Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung Web Map Service Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes