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Verkehrsinfrastrukturinvestitionen und Erreichbarkeit

Erstellt am: 26.08.2010 | Stand des Wissens: 12.07.2016
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Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch

"Bestimmte Orte auf der Erde, innerhalb von Ländern und innerhalb von Städten sind für bestimmte menschliche Aktivitäten vorteilhafter als andere. Inwiefern sich diese Vorteile nutzen lassen und inwiefern diese Orte zu Standorten des Lebens und des Wirtschaftens werden, hängt in starkem Maße von der Erreichbarkeit dieser Orte ab"[Schm01b]. In einer solchen Aussage spiegelt sich einerseits die Bedeutung der Erreichbarkeit als Standortfaktor für die Wettbewerbsfähigkeit wider, andererseits wird dabei deutlich, dass die Verbesserung regionaler Erreichbarkeit als Entscheidungskriterium bei der Bewertung von Verkehrsinfrastrukturinvestitionen eine zentrale Bedeutung hat.

Im weiteren Sinne ist die Erreichbarkeit einer Region i beidseitig gemeint (sowohl Erreichbarkeit dieser Region von anderen Regionen j=1,..., n aus als auch die Erreichbarkeit der anderen Regionen von der Region i aus) und soll alle relevanten Zwecke umfassen: Erreichbarkeit für Arbeitnehmer (Pendler, Geschäftsreisende usw.), Konsumenten (Einkäufe, Tourismus usw.) und Unternehmen (Standortwahl, Güterlieferungen in beide Richtungen). Bei der Implementierung des Konzepts der Erreichbarkeit in Form von Erreichbarkeitsindikatoren können jedoch immer nur bestimmte Aspekte abgebildet werden.

Die methodischen Konzepte zur Berechnung von Erreichbarkeit stammen vorwiegend aus der Transportökonomie. So werden z.B. transportökonomische Konzepte wie das (wiederum der Physik entlehnte) Gravitationsmodell mit Populationen u.a. als Massen und Fahrzeiten als Wegwiderständen zur Berechnung eingesetzt. Die gebräuchlichste Definition der Erreichbarkeit geht auf Hansen [Han59] zurück. Nach ihm ist die Erreichbarkeit einer Region i die Summe der gewichteten Massen der umliegenden Regionen j und der eigenen Masse der Region i; als Massen dienen dabei Indikatoren wie die Zahl der Arbeitsplätze. Einen ähnlichen Zugang wählen König [Koe80] und Keeble [KeOwTh82], vgl. auch [Böke82], mit der folgenden Formel:

Ei=∑nj=1Aj·e-btij

Die Erreichbarkeit einer Region i (Ei) entspricht der gewichteten Summe der Attraktivitäten (Aj) der von Region i aus erreichbaren anderen Regionen j= 1,...,n. Die Attraktivitäten oder Massen Aj der anderen Regionen werden anhand sozioökonomischer Faktoren wie Bevölkerung oder Wertschöpfung bestimmt. Die Gewichtung einer von Region i aus erreichbaren Region j nimmt jedoch mit der Reisezeit zwischen den beiden Regionen (tij) ab; dies ergibt sich aus dem Faktor e btij (wobei b eine zu bestimmende Konstante ist). In der Reisezeit bildet sich dabei sowohl die Entfernung zwischen den Regionen als auch die Art, Kapazität und Qualität der vorhandenen Transportinfrastruktur ab.

Den genannten Definitionen von Erreichbarkeit ist gemein, dass sie auf den Interaktionsmöglichkeiten zwischen Städten, Regionen, Ländern oder sogar Staaten untereinander aufbauen. Dieser Grundgedanke lässt sich gut durch Netzpläne mit Aktionspunkten, die räumlich voneinander getrennt sind, modellieren. Folgerichtig definieren Rietveld und Bruinsma die Erreichbarkeit auch als die Attraktivität eines Knotens in einem Netzwerk unter Berücksichtigung der anderen Knoten und der Kosten, um diese anderen Knoten zu erreichen [RiBr98].

Mit dem Netzwerk oder der Reisezeit wird die Erreichbarkeit einer Region im eigentlichen Wortsinn, also die Möglichkeit, einen attraktiven Standort zu erreichen (oder von diesem erreicht zu werden) abgebildet (Erreichbarkeit als Potenzialmaß). Einen Schritt weiter gehen Ansätze, die auch die Nützlichkeit der Anbindungen für die ansässigen Haushalte und Unternehmen betrachten. Burns machte deshalb den Vorschlag, die einzelnen Akteure und deren Eigenschaften und Präferenzen stärker zu berücksichtigen (nutzenbezogener Ansatz) [Burns1979].

Eine Methode hierfür ist die ebenfalls der Transportökonomie entlehnte Theorie der diskreten Auswahlentscheidungen, vgl. [Bhat2000, Niemeier1997]. Hier entscheiden sich einzelne Individuen, aus einer Menge von gegebenen Alternativen genau eine auszuwählen, was in der Tatsache, dass man sich gleichzeitig nur an einem Ort aufhalten kann, seine Entsprechung in der Realität findet. Die Erreichbarkeit wird dann als erwarteter maximierter Nutzen expected maximum utility (EMU) eines repräsentativen Individuums gefasst und nach folgender Formel berechnet:

EMUi=1/αln(∑nj=1eα(U(Aj)-(tij)))

Im Exponenten erscheint für jede von Region i aus erreichbare Region j der Nutzen U(Ai) abzüglich der Kosten k(tij) für ein Aufsuchen der Region. Der Nutzen ist dabei eine Funktion der bereits erwähnten Aktivitäten und die Kosten sind eine Funktion der verallgemeinerten Reisezeit. Die Verwendung der e- und ln-Funktionen resultiert aus der Spezifikation des Auswahlmodells. Die Formel bildet einen Sättigungseffekt ab, so dass bei wenigen verfügbaren Alternativen in einer abgelegenen Region die Erreichbarkeit von weiteren Regionen n+1, n+2,... einen höheren Effekt auslöst, als in einer schon gut erschlossenen Region i. Der Parameter α gibt die Vorliebe der Konsumenten für Heterogenität an. Je größer der Wert wird, den α annimmt, umso kleiner wird der Wert von EMUi.

Die so gewonnenen Erreichbarkeitswerte werden in der Regionalökonomie verwendet, um die Auswirkungen der Erreichbarkeit auf die regionale Wirtschaftsentwicklung zu schätzen. So führten Koenig [Koe80] und Keeble [KeOwTh82] die Erreichbarkeit als eigenständigen Produktionsfaktor in der regionalen Produktionsfunktion neben den klassischen Produktionsfaktoren Arbeit und Kapital ein. Bökemann [BöHaKr97] und Wegener [WeBö98] schätzen im SASI Projekt für die EU-Kommission erstmals auf europäischer Ebene den Einfluss des Produktionsfaktors Erreichbarkeit. Später folgten insbesondere das ESPON-Projekt "Transport services and networks: territorial trends and basic supply of infrastructure for territorial cohesion" und die TEN-STAC Studie "Scenarios, Traffic Forecasts and Analysis of Corridors on the Trans-European Network", welche die Erreichbarkeit europäischer Regionen quantifizierte, um daraus den relativen Erreichbarkeitszuwachs durch die Realisiserung prioritärer europäischer Verkehrsprojekte (TEN) ableiten zu können [TEN-STAC04]. Eine Anwendung des nutzenbezogenen Ansatzes zur Bewertung von Politikmaßnahmen findet sich bei De Jong [DeJo07].

In einer  Studie zur Bewertung des Investitionsprojekts Stuttgart 21 (einschließlich Neubaustrecke Wendlingen-Ulm) wurde unter dem Gesichtspunkt der verbesserten Erreichbarkeit der Region Stuttgart [IWW09] die nachfolgende Abbildung erzeugt. Sie zeigt die Verbesserung der Erreichbarkeit verschiedener umliegender NUTS3-Regionen aus der (bzw. in die) Region Stuttgart, wenn das Investitionsprojekt verwirklicht wird:


Erreichbarkeitseffekte BW21Abb.1: Erreichbarkeitseffekte BW21 (Grafik zum Vergrößern bitte anklicken)
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Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Auswirkungen von Verkehrsinfrastrukturinvestitionen auf das Wohlstandsniveau (Stand des Wissens: 28.02.2018)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?330584
Literatur
[BBR04b] Dirk Gebhardt , Petra Knelke , André Müller , Lars Porsche , Volker Schmidt-Seiwert, Ahlke, B., Eltges, M., Dr., Görmar, W., Dr., Schön, Karl Peter, Dr. Ergebnisse der transnationalen Zusammenarbeit zur Raumentwicklung (Interreg III B/ESPON), 2004/05/14
[Bhat2000] Bhat, C.R. et. al. Development of an Urban Accessibility Index: Literature Review, Ausgabe/Auflage Report 7-4938-1, 2000/05
[BöHaKr97] Bökemann, D.;, Hackl, R.,, Kramer, H. Socio-Economic Indicators Model and Report, 1997
[Böke82] Dieter Bökemann Theorie der Raumplanung, Oldenburg, 1982
[Burns1979] Burns, L.D. Transportation, Temporal, and Spatial Components of Accessibility, Lexington Books 4501 Forbes Blvd., Suite 200 Lanham, MD 20706, 1979
[DeJo07] de Jong, G. The logsum as an evaluation measure: review of the literature and new results, veröffentlicht in Transportation Research Part A: Policy and Practice, Ausgabe/Auflage 41, 2007
[Han59] Hansen, W. How accessibility shapes land use, veröffentlicht in Journal of the American Institute of Planners 25 (2), 1959
[IWW09] Institut für Stadt- und Regionalforschung der TU Wien, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Volkswirtschaftslehre (ECON), Prof. Dr. Kay Mitusch Volkswirtschaftliche Bewertung des Projekts Baden-Württemberg (BW21), 2009
[KeOwTh82] Keeble, D.;, Owens, P.L.,, Thomson, C. Regional accessibility and economic potential in the European Community, 1982
[Koe80] Koenig, J. G. Indicators of urban accessibility: Theory and application, veröffentlicht in Transportation, Volume 9, Number 2, 1980
[Niemeier1997] Niemeier, D.A. Accessibility: An Evaluation Using Consumer Welfare, veröffentlicht in Transportation, Ausgabe/Auflage 24, 1997
[RiBr98] Rietveld, P., Bruinsma, F. Is transport infrastructure effective? Transport infrastructure and accessibility: Impacts on the space economy, 1998
[Schm01b] Schmitz, S. Revolution der Erreichbarkeit - Gesellschaft, Raum und Verkehr im Wandel, veröffentlicht in Jahrbuch für Wirtschafts- und Gesellschaftspolitik, 2001
[TEN-STAC04] o.A. TEN-STAC: Scenarios, Traffic Forecasts and Analysis of Corridors on the Trans-European network, D6 Deliverable Part I, o.O., 2004/09
[WeBö98] Wegener, M.;, Bökemann, D. The SASI-Model: Model Structure, SASI Deliverable D8, 1998
Glossar
Neubaustrecke Als Neubaustrecken bezeichnet man gänzlich neu errichtete Verkehrswege, die einem bestehenden Netz hinzugefügt werden. Im Eisenbahnwesen findet der Begriff zumeist auf für den Hochgeschwindigkeitsverkehr gebaute Strecken Anwendung, wobei diese entweder exklusiv durch Personenbeförderungsangebote oder gemeinsam mit dem Güterverkehr genutzt werden. Das konstruktive Anforderungsniveau von Neubaustrecken reicht dabei gemeinhin über die für Ausbaustrecken (ABS) geltende Anforderungen hinaus.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?330402

Gedruckt am Freitag, 3. April 2020 13:07:40