Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität

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1 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität Prof. Dr. Anton Gunzinger Supercomputing Systems AG Technoparkstrasse 1 CH-8005 Zürich Tel Fax gunzinger@scs.ch Zürich, 26. August 2013, by Supercomputing Systems AG 1

2 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 2

3 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 3

4 1. Ausgangslage Energiestatistik des Bundes BFE 2010 Primärenergieverbrauch Energieträger Bruttoverbrauch Bruttoverbrauch Nicht erneuerbar CO2-Anteil CO2 Importkosten [PJ/a] [TWh/a] [TWh/a] [Mt/TWh] [Mt] [Mia CHF] Öl Heizung Öl Strassenverkehr Öl Flugverkehr Kernenergie Gas Wasser Rest Total [GJ/a] [MWh/a] [MWh/a] [t] [CHF] Total pro Einwohner 7.6 Mio Leistungsäquivalent [kw] pro Einwohner Heute verbrauchen die Schweizer 5 kw, davon 4 kw nicht erneuerbar Pro Schweizer werden 7t CO 2 produziert Die Schweiz gibt jährlich CHF 13 Mia für nicht erneuerbare Energie aus 4

5 1. «Peak-Oil» Erdölkonsumenten 1.6 Liter Benzin pro Person & Tag oder 670W Total: 88 Mio Fass /Tag USA: 20 Mio Fass /Tag EU: 15 Mio Fass /Tag China: 9 Mio Fass /Tag Erdölpreise ($ / Fass): 1960: 2$ 1999: 10$ 2008: 148$ 2009: 40$ 2012: 120$ «Peak-Oil» wurde 2006 überschritten 2050 wird es nur noch ca. 10% des heutigen Öls geben Jeder Liter verbrauchtes Öl ist für immer verloren 5

6 1. Ausgangslage Reduktion der Wärmeenergie um den Faktor 10 ist möglich und auf gutem Weg Isolationsverbesserung: Faktor 5 10 Wärmepumpe: Faktor 3 5 Total: Faktor Elektrizitätsversorgung der Schweiz mit 100% erneuerbarer Energie ist möglich Herausforderung: Mobilität 6

7 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 7

8 2. Gemeingüter (Commons) Güter, die der Gemeinschaft gehören: Planet Erde Luft Wasser Boden öffentlicher Raum Nicht erneuerbare Energien: z.b. Öl, Gas, Uran Nicht innerhalb von 25 Jahren erneuerbare Bodenschätze: z.b. Eisen, Kupfer, Silber, Gold, Diamanten, seltene Erden, Urwald Sicherheit: z.b. im Verkehr, in der Umwelt (z.b. Lagerung radioaktiver Abfälle), im Zusammenleben (z.b. sozialer Frieden) Ruhe Wissen... 8

9 2. Gemeingüter: Allmende Allmende: al(ge)meinde = ein im Besitz einer (Dorf-)Gemeinschaft befindliches Grundeigentum (Wikipedia) Beispiel Bürgerwald: Die Bürger einer Gemeinde beziehen Holz aus dem Bürgerwald und bezahlen eine der Menge entsprechende Nutzungsgebühr als Gemeingutabgeltung. Diese Einnahmen werden wieder an alle Bürger gleichmässig verteilt. Weitgehend ungelöste Allmende-Beispiele («Tragik der Allmende»): Luft (CO 2 ) Meer Wald (Mittel- und Südamerika) Bereits bestehende, gut funktionierende Ansätze im Umgang mit Allmenden CO 2 Abgabe auf Heizöl (CH) Ozon (weltweit) (Ab-) Wasser (CH) Wald (Europa) 9

10 2. Gemeingüter: Allmende Nobelpreis 2009: Ellinor Ostrom «Laissez-Faire» Tragik der Allmende (Garret Hardin 1968 in Science ) Markt - Komplexe Abgrenzung, Gemeingüter lassen sich oft nicht abgrenzen - Hohe Ertragsschwankungen - Kurzfristig + Bekanntes Konzept Sozialistischer Ansatz - Hoher Kontrollaufwand / hohe Kosten - Vollständige Kontrolle oft nicht möglich unfair - Korruption + Einfaches Konzept Genossenschaftlicher Ansatz - Komplexe Aushandlung der Regeln + Fair + Höchster Ertrag + Langfristig, nachhaltig Allmende: frühes Übungsfeld für Demokratie, oft sehr erfolgreich (vor französischer Revolution) (Eid-) Genossen 10

11 2. Voraussetzung für funktionierende Allmende (nach Ellinor Ostrom) 1. Klar definierte Grenzen (auch Aufnahme von neuen Genossenschaftern) 2. Regeln für den Umgang mit den Ressourcen 3. Arrangements für kollektive Entscheidungen 4. Überwachung 5. Abgestufte Sanktionen 6. Konfliktlösungsmechanismen 7. Minimale Anerkennung durch die Behörde 8. Bei grösseren Systemen: Eingebettete Unternehmen 11

12 2. Gemeingüter: Philosophische Grundlagen 1. Jeder Mensch erhält, wenn er geboren wird, als «Mitgift» einen Anteil an den Schätzen dieser Welt. 2. Die Menge der meisten Schätze ist begrenzt. 3. Er teilt diese Schätze nicht nur mit den zur Zeit lebenden Menschen, sondern auch mit zukünftigen Generationen. 4. Er bezahlt neben den Erschliessungskosten auch eine Nutzungsgebühr entsprechend der Menge seines Gebrauches: Gemeingutabgeltung. 5. Die Gemeingutabgeltung wird an alle Menschen (z.b. einer Region, eines Landes) wieder gleichmässig verteilt. (Da es mit dem heutigen Finanzsystem nahezu unmöglich ist, Geld über Generationen hinaus weiterzugeben, wird der Ausgleich auf die heute lebenden Menschen begrenzt.) 12

13 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 13

14 3. Gemeingut Mobilitätsfläche Mobilität benötigt Raum, je nach Verkehrsmittel unterschiedlich viel: U-Bahn < 1 m 2 Fussgänger 1 m 2 Velo 10 m 2 ÖV (Stadt) 15 m 2 ÖV (CH) 25 m 2 Auto 30 km/h 67 m 2 Auto 50 km/h 111 m 2 Auto 120 km/h 267 m 2 (Quelle: Prof. Brändli, ETHZ) Berechnung Allgemein: Reaktionszeit 2s, Breite mal zurückgelegte Distanz Ressourcenverbrauch Raum ist besonders wichtig in der stark besiedelten Schweiz. Wären die Passagiere eines vollgestopften Trams mit 200 Personen (morgens um 8 Uhr am Bellevue) mit dem Automobil unterwegs, gäbe es eine 4 km lange Autokolonne. 14

15 3. Mobilitätsfläche Strasse Länge [km] Breite [m] Fläche [km 2 ] Nationalstrassen Kantonsstrassen Gemeindestrassen Total 740 Fläche für Parkplätze: 4 Mio Fahrzeuge à 20 m 2 x km 2 Zum Vergleich: Die Fläche aller Gebäude in der Schweiz beträgt rund 400 km 2 Werden zudem an die Strassen angrenzende Flächen mitgezählt, so ist die Mobilitätsfläche rund 3 mal grösser als die gesamte Gebäudefläche!!! 15

16 3. Mobilitätsverteilung [M Personen km] Anteil CH Stadt Zürich Auto 89' % 25% Bahn 18' % 25% ÖV auf Strasse 5' % 25% Langsamverkehr 7' % 25% Total % 100% Kontrollrechnung Auto: Pkm = (E-Verbrauch Auto CH Total) / (mittl. E-Verbrauch/Fahrzeug) * Pers/Fahrzeug Pkm = 71 TWh/ (90kWh/100km) * 1.1 Pers = M Personen km Quelle: 16

17 3. Mobilitäts- und Flächenverteilung [M Personen km] Anteil CH Flächen Anteil CH Stadt Zürich Flächen Anteil Zürich Auto 89' % 94.0% 25% 76.0% Bahn 18' % 4.4% 25% 10.3% ÖV auf Strasse 5' % 1.3% 25% 10.3% Langsamverkehr 7' % 0.4% 25% 3.4% Total % 100% 100% 100% 17

18 3. Mobilitäts- und Flächenverteilung Bemerkungen Die Automobilität ist der grösste Landverbraucher in der Schweiz In dicht besiedelten Gebieten (Zürich), transportiert das Auto nur 25% der Personen und beansprucht dabei 76% der Mobilitätsfläche (ungerecht) Grosser Druck von den Bewohnern von dicht besiedelten Gebieten, zu tieferen Geschwindigkeiten und Verkehrsmitteln mit geringerem Flächenbedarf oder höhere Nutzungspreise Die Strassen sind nur etwa zu 2.7% ausgenutzt Mobilitätsfläche: 740 km2 Anzahl Autos: 4 Mio Fahrleistung pro Auto: km (real: km) Jahresfahrzeit: 400h (bei 50 km/h) Leider wollen alle zur gleichen Zeit an denselben Ort 18

19 3. Neuwert und Unterhalt Annahmen für die Berechnung Die Autobahn kostet heute rund 40 Mio CHF /km Der Autobahntunnel kostet heute rund 100 Mio CHF /km Die Kantonsstrasse kostet rund 10 Mio CHF /km Die Gemeindestrasse kostet rund 2.5 Mio CHF /km Es wird mit dem Neuwert gerechnet (andere Rechnung: 2% Inflation und 3% Zins) Es wird über 50 Jahre mit 1% Zins amortisiert 2.6% /a Der Unterhalt wird mit 1% /a angenommen Daraus werden die jährlichen Kosten (Kapitalkosten + Unterhalt) berechnet 3.6% /a 19

20 3. Neuwert und Unterhalt Länge [km] Neuwert [Mio CHF/km] Neuwert [Mia CHF) Unterhalt & Kapitalkosten 3.6% [Mia CHF] Nationalstrassen Kantonsstrassen Gemeindestrassen Total Für den Unterhalt des km langen Strassennetzes werden in dieser Rechnung rund 5.4 Mia CHF ausgegeben CHF / km. Andere Quellen rechnen mit CHF /km oder mehr. 20

21 3. Vorschlag Gemeingutabgeltung Automobilität Gemeingüter, die im Zusammenleben besonders wichtig sind: Luft: (CO 2 ) Schadenssumme 5% vom BIP (540 Mia CHF) 27 Mia CHF/a; die Automobilität produziert 41% des CO Mia CHF /a Ruhe: Werteverlust an Liegenschaften von 10% (250 Mia CHF /a) 10 Mia CHF /a (4%) Öffentlicher Raum: für Mobilität rund 800 km 2 zu CHF 400 /m Mia CHF 12.8 Mia CHF /a (4%) Auch «Schönheit» ist ein Gemeingut. Viele Strassen sind in ihrer Ausführung eine Beleidigung für das Auge (Schmerzensgeld) 21

22 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 22

23 4. Kostenwahrheit Automobilität Der Erdölpreis wurde mit 120$ angenommen Der Wechselkurs beträgt CHF 0.94 pro $ Verluste Raffinerie und Kosten Raffinerie wurden mit 20% angenommen Vertriebskosten und Gewinn Importeur wurden mit 10% angenommen Die Kosten pro Schwerstverletzten wurden mit 5 Mio CHF angenommen Es wurde mit 1000 Schwerstverletzten (inkl. Toten) gerechnet Es wurde mit 70 TWh Benzin gerechnet, wobei 1 Liter Benzin mit 10 kwh angenommen wurde Die Bevölkerungszahl wurde mit 7.6 Mio angenommen 23

24 4. Kostenwahrheit Automobilität BFS BFS Gunzinger Gunzinger Ausgaben ohne MFSt inkl. GG Bruttoausgaben Nationalstrassen Bruttoausgaben Kantonsstrassen Bruttoausgaben Gemeindestrassen Unfallkosten Gemeingut CO Gemeingut Lärm Gemeingut Raum Total Ausgaben Motorfahrzeugsteuern Anteil LSVA Autobahnvignette Zollertrag Motorfahrzeugimport MWst Mineralölsteuern Mineralölsteuern pro Liter Importkosten (120$/Barrel) Benzinpreis Rückerstattung pro Einwohner

25 4. Kommentar Kostenwahrheit Aktueller Benzinpreis: CHF 1.71 /l Würden die Einnahmen der Motorfahrzeugsteuern auf den Benzinpreis umgelegt, so würde der Benzinpreis auf CHF 2.42 /l ansteigen Abschaffung der Motorfahrzeugsteuern Führen wir realistische Kosten ein, so würde der Benzinpreis auf CHF 4.42 /l ansteigen Beziehen wir die Abgeltung der Gemeingüter mit ein, so steigt der Benzinpreis CHF 9.29 /l Die Rückerstattung der Gemeingutabgeltung führt zu einem Grundeinkommen von CHF 4460 /a pro Person Das Grundeinkommen ist in der Schweiz bereits heute eine Realität: Es beträgt heute 4.05 CHF pro Monat (CO 2 Abgabe seit ) CO 2 Abgabe seit : 36 CHF / t CO 2 9 Rp. pro Liter Heizöl (z.z. noch ohne Einbezug der Mobilität) Leider wird das Grundeinkommen in der Krankenkassenprämie «versteckt». 25

26 4. Effektive Fahrgeschwindigkeit BFS BFS Gunzinger Gunzinger ohne MFSt inkl. GG Invest. & Unterh [CHF] MFSt [CHF] Treibstoff [CHF] Subtotal [CHF] Steuergeschenk [CHF] Rückerstattung GG [CHF] 4461 Cash Ausgaben [CHF] Arbeitszeit Cash [h] Fahrzeit [h] Stau [h] Verwaltung [h] Total Zeit [h] Durchnitgeschw. [km/h] Parameter Pers. /FZ 1.1 Jahresfahrweg [km] Geschwindigkeit [km/h] 50 Nettoeinkommen [CHF] Bruttoeinkommen [%] 80 Jahresarbeitszeit [h] 1800 Grenzsteuern [%] 20 MFSt [CHF] 544 Treibstoffverbrauch [l/100km] 10 Treibst. /a [l] 1600 Invest. & Unterh [CHF]

27 4. Steuern & Autobahnvignette Rund 1.5 Mio Autopendler mit km/a Steuerabzug: CHF/a (CHF 0.75 / km) Steuerreduktion von CHF/a (bei 20% Grenzsteuersatz) Steuerabzug CH: 3.6 Mia/a Rund 1 Mio ÖV-Pendler Steuerabzug: CHF/a Steuerreduktion von 400 CHF/a (bei 20% Grenzsteuersatz) Steuerabzug CH: 0.4 Mia/a Heute: 4 Mio CH Autofahrer + 4 Mio EU Autofahrer à CHF Mio CHF Autobahnvignette Morgen: 4 Mio CH Autofahrer + 4 Mio EU Autofahrer à CHF Mio CHF Autobahnvignette Österreich: 80 ; Italien: ca. 0.6 /km 27

28 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 28

29 5. Verhaltensänderungen (Suffizienz) Vorbemerkung: 1960 Gewicht eines Automobil 700 kg, mit 2.4 Personen belegt; heute Gewicht eines Automobil 1400 kg, mit 1.1 Personen belegt verschieben 4 mal mehr Masse zur Erreichung derselben Mobilität Ein hoher Benzinpreis führt zu Änderungen im Mobilitätsverhalten: 1. Verzicht auf unnötige Fahrten Einsparungspotential: 10% - 20% 15% 2. Substitution: Kurzstrecken zu Fuss oder mit (Elektro-)Fahrrad Einsparungspotential: 10% - 20% 15% 3. Erhöhung Fahrzeugbelegung von 1.1 Personen/Fahrzeug auf 1.5 Personen/Fahrzeug. Einsparungspotential: 26.7% Verbleibende Mobilität dank Verhaltensänderung: 85% 85% 73.3% = 53% Reduktion Automobilverkehr gegenüber heute auf: 53% oder Faktor 2 (weniger Staus) 29

30 5. Technische Verbesserung: Serieller Hybrid Ein Standardautomobil mit Verbrennungsmotor hat einen Wirkungsgrad von nur etwa 10%, obwohl der Benzinmotor 34% und der Dieselmotor 40% Wirkungsgrad hat (schlechter Arbeitspunkt, Übermotorisierung, Stop-and-Go Betrieb). Neu serieller Hybrid Verbrennungsmotor bei optimalem Arbeitspunkt η = 34% - 50% Batterie η = 90% (100% inkl. Rekuperation) Elektromotor mit Leistungselektronik η = 95% Durch Rekuperation können die Verluste im elektrischen Antrieb kompensiert werden. Damit erhöht sich der gesamte Wirkungsgrad auf fast 50%. Zürich, August 26, 2013 by 30

31 5. Technische Verbesserung: Serieller Hybrid Batterie: 16 kwh, Nutzung 8 kwh Elektromotor: 110 kw (130 PS), 370 Nm Maximale Geschwindigkeit: 160 km/h Gewicht: kg η = 34% Benzinverbrauch: 4.8 l /100 km Zürich, August 26, 2013 by 31

32 5. Technische Verbesserung: Effizienz Fahrzeug Gewicht [kg] Wirkungsgrad [%] Benzinverbrauch [l/100km] Gewinn Off-Roader Automobil 2010, real Automobil, Prospekt Serieller Hybrid Serieller Hybrid, neue Generation Bereits heute ist es möglich, um Faktor 6 effizientere Autos zu bauen und zu kaufen als das heutige schweizerische Durchschnittsauto. Ein «Off-Roader» setzt 0.5% der Energie für den Nutztransport ein; 99.5% sind Verluste!!! 32

33 Zürich, August 26, 2013 by 33

34 5. Energieeffizienz in der Mobilität Reduktion Automobilverkehr durch Verhaltensänderung: Faktor 2 Verbesserung Wirkungsgrad: Faktor 5 Reduktion Treibstoffverbrauch von 71 TWh/a auf 7.1 TWh/a Potential elektrische Energie: 66% des Automobilverkehrs (für Kurzstrecken bis 70 km) ab Batterie mit Netzstrom möglich 2.4 TWh Benzin oder Diesel ( Verbesserung Faktor 30) 2.4 TWh zusätzliche elektrische Energie, da Wirkungsgrad elektrisch Faktor 2 besser. Elektrische Energie kann durch PV erzeugt werden Anmerkung: dies entspricht etwa 2.5 GW PV 34

35 Plan B oder Faktor 10 in der Mobilität 1. Ausgangslage 2. Gemeingüter 3. Wichtige Gemeingüter bezüglich Mobilität 4. Faire Kosten der Mobilität 5. Mögliche Einsparungen 6. Was ist zu tun? 35

36 6. Was es noch zu sagen gibt Die Fläche der Schweiz ist begrenzt Automobilität ist der grösste Landfresser Jedes (neue) Auto braucht 185 m 2 Fläche 50-60% der neuen Einwohner besitzen ein Auto Die Gebäudefläche für Arbeiten, Wohnen, Bildung und Kultur wächst dank verdichtetem bauen langsam Gemeingutabgeltung ist wichtig, da rund ein Drittel der SchweizerInnen keine Steuern zahlen Reduktion des Energieverbrauchs für Mobilität um den Faktor 10 ist möglich Früher oder später muss auf Mobilitypricing gewechselt werden 36

37 6. Was ist zu tun? 1. Aufhebung der Steuerabzugsmöglichkeit von Mobilität 2. Abschaffung der Motorfahrzeugsteuern und Abwälzung auf den Benzinpreis 3. Integration der Unfallkosten in den Benzinpreis und gleichzeitig Reduktion der Steuern 4. Integration der Kosten für Kantonal- und Gemeindestrassen in den Benzinpreis und gleichzeitig Reduktion der Steuern 5. Faire Gemeingutabgeltung Die Massnahmen müssen 5 Jahre zum Voraus angekündigt werden, um sie beim nächsten Autokauf berücksichtigen zu können Massnahme 5. muss gleichzeitig mit Massnahme eingeführt werden, damit Menschen, die keine Steuern zahlen (ca. ein Drittel der Bevölkerung) fair behandelt werden 37

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