Bahn 2050 – Visionen, Chancen und Risiken T U B e r l i n : 2 0 J a h r e I n f r a s t r u k t u r r e f o r m

C l a u s D o l l , F r a u n h o f e r I S I , 9 . 1 0 . 2 0 1 5

Tre ibhausgas (THG) -Emiss ionen gesamt und Verkehr – P ro jekt ion b is 2050

Quelle: EU Transport GHG Emissions: Routes to 2050 (AEA, TNO, CE Delft, TEPR (2012)

Standard-Szenar io THG-Emiss ionen b is 2050

Quelle: EU Transport GHG Emissions: Routes to 2050 (AEA, TNO, CE Delft, TEPR (2012)

Ver lagerungsz ie le EU -Weißbuch 2011: 50% Personen und Güter ( . . . ) per Bahn b is 2050

4

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

1990 2010 2030

Inland Water Transport

Air Traffic

Train

Public Transport

Car Traffic

Source: European Commission 2010

Mrd. Pkm

Forecasted future

???

Desired future

2050

Opt ionen zur Redukt ion von negat iver Wirkungen des Verkehrs

Measure Costs Acceptance Effect

Avoidance: Fewer & shorter trips by car

High Re-shaping cities

and regions

Low Law of constant

time budget

High Direct but slowly

visible effect

Mode shift: Change to PT, cycling or waling

Moderate In long term capacity ext.

Low Quality, flexibility,

accessibility

High If rail / PT use clean energy

Improvement: Cleaner & safer cars & trucks

Low Part of standard

development

High No difference to

actual cars

Limited Low impact on

congestion levels

S

Source: expert guesss by Fraunhofer ISI

Contents

Unternehmenskulturen und Lebensstile für Nachhaltigkeit Politik, Regionen und Städte für Bahn, ÖPNV und aktive Mobilität Multimodale Mobilität für die Flexibilisierung von Bahn und ÖPNV Netze und Technologien für ein leistungsfähiges Bahnsystem

Die vier Gesichter der LivingRAIL Railmap 2050

Umsetzung der Ziele des EU-Weißbuchs Verkehr 2011: • 50% aller Reisen in

mittleren Entfernungen und

• 50% aller Transporte auf Mittel- und Langstrecke

bis 2050 mit Bahn und Schiff

Systemat i sche Vorausschau neuer Trends : Methoden für den „Bl icke in d ie Zukunft“

Gewünschte Zukünfte

Mögliche Zukünfte

Wo wollen wir hin?

Was könnte passieren?

Wo kommen wir her?

Wie unsere Ziele erreichen?

Wie auf die Zukunft

vorbereiten?

Wo stehen wir?

Was wird erwartet?

Was sind unsere Optionen?

Visionen/Leitbilder

Szenarien

Was begeistert?

Roadmaps

Befragungen

Environmental Scanning

Trendanalysen

Wo tut sich was?

Erwartete Zukünfte

SWOT

© Fraunhofer ISI, Zeichner: Heyko Stöber

Strategische Ziele DB2020 EU Weißbuch roadmap 2050

Verkehrs- und Wirtschafts- prognosen (BVWP, etc.)

Alternative prognosen (Club of Rome, etc.)

LivingRAIL Vision 2050 Kontinuierliche Anstrengungen sind notwendig, um ein breites und nachhaltiges

Interesse an schienengebundenen Mobilitätsdienstleistung zu stärken und zu festigen.

Page 9

Werte & Unternehmenskulturen Menschen – Verwal tung - Po l i t ik

• Kampagnen für

Nachhaltigkeit

erfolglos oder

langsam

• Geschäftsinter-

essen überwiegen

• Nachhaltiges

Verhalten wird

sichtbar

• Work-Life-Balance

wird wichtiger

• Lebensqualität in

öffentl. Verwaltung

und Ausbildung

• Pragmatische

Einstellung zum

Auto

• Konsistente Ziele

der Politik zeigen

Wirkung

• Autonutzung stark

rückläufig

• Menschen, Firmen und

Politik legen großen Wert

auf Nachhaltigkeit,

Gesundheit und Inklusion.

• Flexibilität & Technologie

dämpfen Reisen & Pkw-

Nutzung

Heute 2015

Kurzfristig 2015 – 2020

Mittelfristig 2020 - 2030

Langfristig 2030 – 2050

Das Ziel 2050

Page 10

Pol i t ik , Regionen und StädteT Transformat ion & Se lbstbest immung

• Inkonsistente

Bedingungen

• Mangelhafte

Koordination

• Heterogene

Lebensstandards

• Planungs-

standards

• Lokale

Kompetenzen

• Anbindung der

„Tore zur Welt“

• Bedeutung von

Lebensqualität

• Stärkung kleiner &

mittlerer Städte

• Integrierte Netze

Verkehr/IKT/Energie

• Koordinierte starke

europäische Politik

• Offene / wettbe-

werbsfähige Märkte

• Nachhaltige

Logistik-Ketten

• Konsistente und ko-

ordinierte Europäische bis

lokale Politik

• Lebenswerte Städte und

Siedlungen mit

leistungsfähigen, gut

erreichbaren Hubs

Heute 2015

Kurzfristig 2015 – 2020

Mittelfristig 2020 - 2030

Langfristig 2030 – 2050

Das Ziel 2050

Page 11

Mobil i tätsangebote Integrat ion – Qua l i tä t - E f f i z ienz

• Bürokratische

Prozesse

• Geringe

Flexibilität

• Starre

Qualitätsziele

• Intensive

Marktforschung

• Qualitätsziele für

Reiseketten

• Kunden statt

Prozesse

• Bahnhöfe als

kulturelle Zentren

• Effiziente

Güterterminals

• Sinkende

Nutzerkosten

• One-Stop-Shop-

Services

• Multimodale

Qualitätsgarantie

• Automatisierung,

Standardisierung

• Bahnen sind integrierte

Service-Dienstleister mit

Fokus auf Ihre Kunden.

• Günstige, flexible und

qualitativ hochwertige

Angebote in ganz Europa

Heute 2015

Kurzfristig 2015 – 2020

Mittelfristig 2020 - 2030

Langfristig 2030 – 2050

Das Ziel 2050

Page 12

Bahntechnologie und Betr ieb Netze – Fahrzeuge - Technologie

• Ausdünnung

Verbindungen &

Netze

• HGV-Ausbau

langsam

• Multiple Standards

• Beginn Trennung

GV und PV-Netze

• Standardisierung

von IKT-Protokollen

• Ausweitung

Passagierrechte

• Ausbau schneller

IC-Stecken

• Standardisierte

Signalsysteme

• HGV-Anbindung

aller Großstädte

• Elektrifizierung &

Lückenschlüsse

• Moving-Block-

Systeme etabliert

• Innovation und

Kostendegression

• Schelle & zuverlässige

Verbindungen mit 2 – 4-

facher Kapazität in ganz

Europa.

• Hohe Innovationsfähigkeit

und Kosteneffizienz durch

Nachfragewachstum

Heute 2015

Kurzfristig 2015 – 2020

Mittelfristig 2020 - 2030

Langfristig 2030 – 2050

Das Ziel 2050

TOP-10 Maßnahmen der L iv ingRAIL Ra i lmap

Measure Short Title Actors Markets Short run 2015-2020

Med. run 2020-2030

Long run 2030-2050

Rank

Freight network design IP, TS F LDA+HDA LDA+HDA LDA+HDA 1 Incentives for customer orientation IP, TS U, I, F HDA LDA+HDA LDA 2 European HSR network completion IP, TS I LDA+HDA LDA+HDA LDA 3 Inclusive multi-level mobility planning IP I, F LDA+HDA 4 Close network gaps IP, TS I, F LDA+HDA LDA+HDA LDA+HDA 5 High train service frequencies TS I HDA LDA+HDA 6 Urban car pricing LP, IP U LDA+HDA 7 Multi-sector rail funds for remote regions IP, LP U, I, F LDA+HDA LDA+HDA LDA 8 European logistics brokerage platforms IP, TS F LDA+HDA LDA+HDA 9 Mobility & accessibility plans LP U LDA+HDA 10 Networks for longer / wider trains IP, TS I, F HDA LDA+HDA 11 On-trip internet access TS U, F, U LDA+HDA LDA 12 Door-to-door logistics info systems TS F LDA+HDA LDA+HDA 13 Market research on customer needs TS, TI U, I, F LDA+HDA 14 Mobility managenet for employers LP, UC U, I LDA+HDA LDA+HDA 15

Legend: HDA: high density areas, LDA: low density areas, IP: (inter)national policy; LP: local policy; TS: transport sector; TI: transport industry; UC: users/consumers; U: urban/regional transport, I: inter-urban passenger transport, F: Freight transport

Freight network design

European HSR network

Close network gaps

Networks for longer / wider tra ins

Upgrade intercity rail lines

Revitalise urban / regional l ight rail

Moving block tra in control

Electri fy a ll major lines

Intermodal freight facil itiesRe-vitalise rail stations

Passenger s tations to urban centres

Rol ling stock modernisation

Rai l based hybrid modes

Modular train concepts

Vehicle re-design processesAlternative fuel trains

High train service frequencies

Regular freight shuttlesDoor-to-door logistics info systems European logistics

brokerage

On-trip internet

Simplify time tables & ticketing

Feeder services to ra il on demand

Incentives for customer orientation

Parking policy

Key performance targetsQual ity and availability guarantee Freight customer rights

Customer advisory boards

Sustainable funding schemes

Publ ic service obligations

Fiscal governance

European track access standards

European interoperability standards

Standards for longer and wider trains Simplify rolling stock specifications

Open networks for test applications

Inclusive planning

Powerful TOD authorities

Maintenance planning Regional planning guides

Health & sustainability in public procedures

Sustainable administration

Intermodal Master plans

LCA Decision guidelines

Mobility managenet for employersMobi lity associations

Regional logistics concepts

Emotionalise rail

Approach swing users

Green logistics label

Mobility & accessibility plans

Urban parking policy

Car free residential areas

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20

Effe

ctiv

ene

ss

Affordability

Landkarte: Wirkungen und KosteneffizienzNetworks Stations & terminals

Rolling stock Services

Rail reform Funding

Regulation Planning

Mobility management Cities & Regions

Low life cycle costs

High life cycle costs

Very effective(to boostrail modeshare)

Lesseffective

Urban Car Pricing

Car-free tourism

Rai lmap Wirkungsana lyse Berechnung mit den Model l ASTRA

Das: Systemdynamisches Bewertungsinstrument:

Kalibriert an Länder- und Regionalstatistiken.

Verkehrsträger Bahn enthält Metro bis HGV

Funktionale Räume, keiine detaillierten Verkehrsnetze etc.

Definition von 3 Szenarien:

I: Nutzerkosten II Geschwindigkeiten III: Zielwert

Bahnanteil

Mode Nutzerkosten Mode Geschwindig

k. Kontext Zielanteil

Bahn -20% / -40% Bahn +15% / +20% PV regional 45% - 60%

Straße +5% / +15% PV Fernverkehr 35% - 70%

Luft +50% / +60% GV 40% - 60%

Maritim +15%

Durchschnittliche Wirkung neuer HGV-Strecken und

schneller Gütertrassen auf das gesamte Bahnnetz

Rai lmap Impact Assessment Tre ibe r und E rgebn i s se des Moda l sh i f t e s

Verkehrliche Wirkungen

Maßnahme bezüglich der Qualitätskriterien (Zuverlässigkeit, Komfort,…) und des Verhaltens sind entscheidend

Kosten- und Geschwindigkeitsänderungen alleine genügen nicht um das Verlagerungsziel zu erreichen.

0

10

20

30

40

50

60

HDA LDA HDA + LDA

Passenger long distance Freight

Perc

en

t m

ark

et

sh s

hare

2050

Reference scenario Changed travel cost sceanrio

Changed travel speed scenario Net target rail share scenario

38% of total demand

39% of total demand

35% of total demand

Rai lmap Impact Assessment Tre ibe r und E rgebn i s se des Moda l sh i f t e s

-90%

-80%

-70%

-60%

-50%

-40%

-30%

-20%

-10%

0%

Energyconsumption CO2 emissions

Pollutingemissions Road accidents

Ch

an

ge w

ith

resp

ect

to r

efe

ren

ce a

t th

e

year

20

50

Speed change cost change 50% rail share

-40% -45%

-80%

-25%

Nachhaltigkeitsbewertung

Erreichung über die Hälfte der THG-Minderungsmenge Verkehr für 2°-Ziel.

Dennoch Anstrengungen zur Energieeffizienz aller Verkehrsträger nötig.

Hauptwirkung: Verbesserung Luftreinhaltung als Beitrag zu mehr Lebensqualität.

235% Kostendeckung durch Nutzerentge l te + moderate Quersubvent ion ierung St raße

Policy package Urban LDA

Urban HDA

Int. urb,. LDA

Int. urb. HDA

Freight LDA

Freight HDA

TOTAL

Costs by sector (P = Policy, R = Rail sector) P: Policy and spatial planning mesures

439 346 132 75 77 45 1113

R: Rail sector measures 101 184 143 326 64 87 905

TOTAL COSTS 540 530 275 401 141 132 2018

Revenues P3.3: Road and air pricing revenues -345 -950 -1051 -461 -450 -225 -3482

Additonal rail / PT customer pricing income

-67 -153 -233 -542 -131 -134 -1261

TOTAL REVENUES -412 -1103 -1284 -1003 -581 -359 -4742

Economic Performance Indicators Overall net costs (NPV in bn. € 2015) 127 -573 -1009 -602 -441 -227 -2725

Cost coverage ratio 76% 208% 467% 250% 413% 272% 235%

LDA = Low Density Area; HDA = High Density Area

Mögl ichke i ten für vernetzte Personenmobi l i tä t

HVV Switchh

Est imated va lue added of the g loba l car market by segments – serv ices matter

Quelle: Arthur D. Little: Zukunft der Mobilität 2020. Eigene Darstellung.

Monility

services

35%

44%

11%

10%

Globaler (Auto) Mobilitätsmarkt 2020

PKW-Hersteller -Massenmarkt (PFM)

PKW-Hersteller - Service-

/Premiummarkt (SFM)

Mobilitätsdientleister für Basisdienste (BMP)

Mobilitätsdientleister voll

vernetzt (MSP)

Zukunftsmarkt

Standard cars Premium cars Basic mobility services Fully connected services

Poll among 11 leading German / Euroepan PT undertakings 2013:

Which benefits do you expect from cooperative mobility models (PT + car / bike sharing) ?

Benef i t s of shar ing concepts – expectat ions by PT undertak ings

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

Kundenbindung

Erschließung neuer Zielgruppen

Synergien in Betrieb und Wartung

Synergien in bei schwacher Nachfrage

Integration von Menschen ohne Auto

Halten von Kunden- undZahlungsfluss

Nennungen

Mittelwert

Objectives of Cooperation

Keeping customers in the system

Akquiring new customers / markets

Increasing customer satisfaction

Generating additional income per customer

Risks of cooperative models

Low readiness for additional payment by customers

No interest by customers

High costs

Complexity

Disclosing customer data to competitors

Revenue sharing mechanisms

Benef i ts and costs of cooperat ion systems

Basis-Zutat

Wirtschaftliche Rahmenbedingungen

Vernetzte Mobilität durch Automobilkonzerne

Autonom fahrende & Emissionsfreie Pkw & Lkw

Verzögerung institutioneller Reformen Bahn & Politik

etc.

Ris iken für d ie „Roadmap Bahn 2050“

Vielen Dank !

Co-funded by the Seventh Framework Programme of the European Union.

More information and documents at: www.livingrail.eu Project co-ordinator: Dr. Claus Doll Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) Breslauer Str. 48, D-76139 Karlsruhe Tel.: +49 721 6809-354, Fax: +49 721 6809-135 E-Mail: claus.doll@isi.fraunhofer.de