Problemstellung

Stickoxide – gasförmige Verbindungen, die aus Stickstoff und Sauerstoff bestehen – gelten als gesundheitsschädlich. Die Hauptquelle für diesen Luftschadstoff im urbanen Raum ist der Straßenverkehr. Um Stickoxid-Emissionen gezielt zu reduzieren, Grenzwerte einzuhalten und Fahrverbote zu vermeiden, hat die Stadt Essen im Jahr 2018 einen Masterplan für den Verkehrssektor erarbeitet. Teil des Masterplans ist die Reduzierung der Luftschadstoffbelastung durch die Digitalisierung des Verkehrs.

Projektziel

Die Stadt Essen verfolgt das Ziel, die Grundlagen für eine digitale, zukunftsorientierte Stadt- und Verkehrsentwicklung zu schaffen, die über den Förderhorizont hinaus eine ganzheitliche Skalierung im Hauptstraßennetz der Stadt Essen ermöglicht. Dazu gehören der Aufbau einer Verkehrsmanagementzentrale (VMZ) zur Sicherung und umweltfreundlichen Lenkung von Verkehrsströmen in Echtzeit, die Digitalisierung der Verkehrserfassung und -steuerung sowie die Einrichtung von Reallaboren als Grundlage für die Ausweitung auf das gesamte Stadtgebiet. Das Projekt soll zudem stoffliche Überlagerungsprozesse (NOx, PMx) in der regionalen Betrachtung beleuchten, die als Entscheidungskriterium für die Steuerungsziele fungieren.

Durchführung

Zur Zielerreichung muss eine IT-Infrastruktur zur Übertragung sowie Speicherung von Sensordaten und Steuerbefehlen geschaffen und Softwarelösungen sowie die nötigen Schnittstellen erstellt werden. Die datenschutzkonforme Messung von Verkehrsströmen in Echtzeit erfordert die Beschaffung und Inbetriebnahme entsprechender Kameras und Sensorik. Für die Erfassung von Umweltdaten im Essener Stadtgebiet ist die Modernisierung und Erweiterung des Messstationsnetzes sowie die Beschaffung von Messdaten aus dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus notwendig. Weiterhin ist die Anbindung und Erweiterung bestehender Verkehrserfassungs- und -steuerungsanlagen vorgesehen. Die erhobenen Verkehrs- und Umweltdaten sollen auf einer zentralen Plattform (DataHub) live übertragen, analysiert und der VMZ zur Verfügung gestellt werden. Um die verkehrliche Maßnahmenplanung umweltgerecht zu gestalten, soll die gegenwärtige räumliche Verteilung der Umweltbelastungen auf Basis von eigenständig erhobenen Umweltdaten analysiert und Emissionen berechnet werden. Dies dient als Grundlage für eine Betroffenheitsanalyse, der Identifikation von Überlagerungseffekten und der Analyse der Umweltwirkung von Minderungsmaßnahmen.

Beitrag zur Luftreinhaltung

Die Analysen und Modellberechnungen der Stadt zur Verkehrssteuerung basieren bislang noch nicht auf Echtzeitdaten. Die Digitalisierung durch verschiedene Sensorsysteme im Zusammenspiel mit KI-gestützter Analytik in Echtzeit ermöglicht eine bedarfsgerechte und flexible Optimierung des Verkehrs. So können Fahrtempfehlungen auf Basis der aktuellen Verkehrs- und Datenlage an die Bürgerinnen und Bürger kommuniziert und z. B. Staus im Straßenverkehr verhindert werden. Die gezielte, umweltorientierte Verkehrssteuerung und die digitale Optimierung des öffentlichen Verkehrs durch modernste Technologien wirken sich somit direkt auf die Reduzierung von Luftschadstoffen wie Stickoxiden aus.

Titel	Digitalisierung und umweltgerechte Steuerung des Straßenverkehrs – connected.mobility@Essen
FKZ	16DKV42029
Zuwendungsempfänger	Stadt Essen
Projektvolumen	14.601.917 € (davon 10.221.341 € Förderanteil durch BMDV)
Projektlaufzeit	01.05.2020 – 31.12.2024
Ansprechpartner	Dipl.-Ing. Andreas Demny Tel.: +49 (201) 88-66010 E-Mail: andreas.demny@amt66.essen.de