Eine Empa-Forscherin analysiert Datenbanken mit Hilfe von Deep-Learning-Methoden – und kann damit präzise Aussagen darüber treffen, in welcher Landesregion etwa die dicksten Autos fahren oder was Autokäufer tun können, um den CO2-Verbrauch zu senken.
Hintergrund dazu ist, dass es in den letzten Jahrzehnten grosse technische Veränderungen bei Neuwagen gab. Besonders relevant sind diese in Bezug auf Abmessungen – Autos werden immer grösser und schwerer – und auf den grösseren SUV-Anteil in den einzelnen Fahrzeugsegmenten. Die Einteilung in klassische Segmente wie Klein-, Mittel-, obere Mittel- und Luxusklasse ist kaum noch möglich. Zusammen mit geringeren Hubräumen und besseren Wirkungsgraden der Motoren machen es immer schwerer, Fahrzeuge zu kategorisieren und deshalb auch Flottenverbrauch und -emissionswerte zu berechnen – auch für den Gesetzgeber.
Die Empa-Forscher haben nun Fahrzeuge anhand von Ähnlichkeitsmerkmalen dank mathematischen Ansätzen und mit Deep-Learning-Techniken in einheitliche Segmente einteilen können, was ein wichtiger Durchbruch sei. Hauptziel des Projekts ist es demnach, eine Voraussetzung zu schaffen, um die zukünftigen realen CO2-Emissionen des Strassenverkehrs auf Basis eines rein mathematischen Ansatzes zu bestimmen. Insbesondere die zunehmende Elektrifizierung werde die Unterscheidung zwischen dem Energieverbrauch im Strassenverkehr und der stationären Energienutzung bald stark erschweren. "Die an der Empa entwickelte Methode ermöglicht es, die CO2-Emissionen separat zu bewerten und durch die Analyse grosser Datenbanken eine genaue automatische Fahrzeugklassifizierung vorzunehmen. Dies erleichtert die Analyse von Flottenveränderungen in einem Land - oder in einem grossen Unternehmen", erläutert Empa-Forscherin Naghmeh Niroomand, die die Methode entwickelte.
Mit der neuen Methode sollen subjektive und expertenbasierte Faktoren beseitigt werden, wodurch Klassifizierungsfehler verringert und Datenbanken aus der ganzen Welt vergleichbar würden. Für die Schweiz konnten Naghmeh Niroomand, Christian Bach und Miriam Elser so durchschnittliche CO2-Emissionen der neuzugelassenen Personenwagen berechnen, die nur um 1,1 Prozent von der offiziellen Schätzung des Bundesamts für Energie (BFE) abwichen.
Anhand der untersuchten Daten stellten die Empa-Experten zudem fest, dass in ländlichen Gebieten, in denen etwa ein Drittel der Schweizer Bevölkerung lebt, aufgrund des Mangels an attraktiven Verkehrsalternativen das private Auto nach wie vor das häufigste Verkehrsmittel ist. Darüber hinaus werden trotz der hohen Akzeptanz der öffentlichen Verkehrsmittel in der Schweiz (59 Prozent) immer noch zwei Drittel der gesamten Personenkilometer mit dem Auto zurückgelegt.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die durchschnittlichen CO2-Emissionen der verschiedenen Fahrzeugklassen stark variieren", hält Niroomand fest. Zwar würden mehr kleinere Fahrzeugen die CO2-Emissionen wahrscheinlich verringern, wichtiger wäre es gemäss der Forscherin jedoch, den SUV-Anteil zu reduzieren oder auch Fahrzeuge mit geringerer Leistung in derselben Fahrzeugklasse zu kaufen. Dies würde eine effektivere Dekarbonisierung der PW-Flotte bewirken.
