title: Avoid, shift or improve passenger transport?
title: modelling of sufficiency scenarios for the case of Germany
titleType: Subtitle
Creators: name: Arnz, Marlin
Publisher: name: Technische Universität Berlin
Year: 2024
Subjects: subject: 300 Sozialwissenschaften::380 Handel, Kommunikation, Verkehr::388 Verkehr; Landverkehr
subject: 300 Sozialwissenschaften::330 Wirtschaft::339 Makroökonomie und verwandte Themen
subject: 300 Sozialwissenschaften::300 Sozialwissenschaften, Soziologie::303 Gesellschaftliche Prozesse
subject: 300 Sozialwissenschaften::380 Handel, Kommunikation, Verkehr::385 Schieneverkehr
subject: mobility transformation
subject: demand-side mitigation
subject: transport modelling
subject: energy system modelling
subject: socio-technical transitions
subject: storylines
subject: Mobilitätswende
subject: Nachfrageveränderungen
subject: Transportmodellierung
subject: Energiesystemmodellierung
subject: sozio-technische Transformationen
subject: Narrative

description: Passenger transport is responsible for a large share of greenhouse gas emissions. Its decarbonisation requires improved vehicle technologies and renewable energy supply, which, however, put the electricity system decarbonisation under additional pressure. Besides, passenger transport shows the most significant social inequalities across all consumption sectors and serious externalities that negatively impact human life and well-being. Hence, corresponding solution approaches must go beyond "technofixes" and should take into account sufficiency strategies. The German passenger transport system is the case study of this dissertation because those issues are particularly pronounced here. This work provides the open source transport model quetzal\_germany as a tool to simulate the impacts of such strategies on the transport system. It first shows the need for sufficiency measures when pursuing ambitious climate mitigation targets. Then, it connects measures of traffic avoidance and mode shifts to sufficiency transitions, which can capture the full complexity of large-scale system transformations towards human life between planetary boundaries and satisfaction of basic needs. The identification and classification of corresponding drivers of change allows for constructing three storylines, which describe feasible sufficiency futures in German passenger transport: unalloyed traffic avoidance, unalloyed mode shifts, and the combination of both, in addition to push measures against private cars. The latter describes a maximum sufficiency threshold. Modelling these storylines in quetzal\_germany shows that sufficiency strategies can reduce passenger kilometres by half and shift mode shares up to 46% from private cars to public and active modes, compared to a reference. Beyond transport system indicators, the sufficiency transitions qualitatively show co-benefits in health, equity, and communal life. Furthermore, modelling these transport demand scenarios in an energy system model reveals savings of up to one quarter of Germany's final energy demand. In a 100% renewable energy system, this translates into capacity and cost reductions of the same magnitude. The Improve strategy (100% battery-electric vehicles) shows similar reduction potentials. However, public infrastructure cost in the transportation and housing domain are much lower than in the sufficiency scenarios. Instead, individuals with cars bear the transformation cost. As such, sufficiency and efficiency strategies show similar impacts, but the former supports a steady social foundation, while the latter promotes individual responsibility. Still, Germany must pursue all strategies simultaneously. One strategy alone is highly improbable to succeed, and the window towards reaching the climate targets is closing swiftly.
description: Der Personenverkehr ist für einen großen Teil der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Seine Dekarbonisierung erfordert verbesserte Fahrzeugtechnologien und eine erneuerbare Energieversorgung, was wiederum zusätzlichen Druck auf die Energiewende ausübt. Außerdem zeigt der Personenverkehr die größten sozialen Ungleichheiten aller Konsumsektoren und ernsthafte Externalitäten, welche die Lebensqualität negativ beeinflussen. Entsprechende Lösungsansätze müssen über “Technofixes” hinausgehen und sollten Suffizienzstrategien beinhalten. Der deutsche Personenverkehr ist das Fallbeispiel dieser Dissertation, weil diese Probleme hier besonders sichtbar sind. Diese Arbeit stellt mit dem Open-Source-Verkehrsmodell quetzal_germany ein Werkzeug zur Verfügung, um die Auswirkungen solcher Strategien auf das Verkehrssystem zu simulieren. Zuerst zeigt sie, dass Suffizienzstrategien notwendig sind, um ambitionierte Klimaziele zu erreichen. Daraufhin verbindet sie Maßnahmen der Verkehrsvermeidung und -verlagerung mit Suffizienz-Wenden, welche die volle Komplexität tiefgreifender Systemtransformationen in Richtung planetare Grenzen und Befriedigung menschlicher Grundbedürfnisse erfassen können. Die Identifikation und Klassifizierung entsprechender Transformationstreiber erlaubt die Erstellung dreier Narrative: die reine Verkehrsvermeidung, die reine Verkehrsverlagerung und die Kombination aus beidem inklusive Push-Maßnahmen gegen den Individualverkehr. Letzteres beschreibt eine Messlatte für maximale Suffizienz. Die Modellierung dieser Narrative in quetzal_germany zeigt, dass Suffizienzstrategien die Personenkilometer um die Hälfte reduzieren und die Verkehrsträgerverteilung um bis zu 46% vom privaten Pkw auf öffentliche und aktive Verkehrsmittel verlagern können. Darüber hinaus zeigen die Suffizienznarrative positive Effekte für Gesundheit, soziale Gerechtigkeit und das lokale Zusammenleben. Die darauffolgende Modellierung in einem Energiesystemmodell zeigt Einsparungen von bis zu einem Viertel des deutschen Endenergiebedarfs. In einem 100% erneuerbaren Energiesystem führt dies zu Kapazitäts- und Kostenreduktionen in der gleichen Größenordnung. Die vollständige Antriebswende (100% batterieelektrische Fahrzeuge) zeigt ähnliche Einsparpotenziale. Dabei sind die Kosten für öffentliche Infrastruktur im Verkehrs- und Bausektor deutlich geringer als in den Suffizienzszenarien. Stattdessen werden die Transformationskosten von Privatpersonen beim Autokauf getragen. Suffizienz- und Effizienzstrategien zeigen also ähnliche Auswirkungen, aber erstere fördern eine stabile soziale Gesellschaft, während letztere die individuelle Verantwortung hervorheben. Dennoch muss Deutschland alle Strategien gleichzeitig verfolgen. Der Erfolg einer einzelnen ist sehr unwahrscheinlich und das Zeitfenster zur Erreichung der Klimaziele schließt sich schnell.