Künstliche Intelligenz
18.01.2022
Empa

Flottenverbrauch mit KI analysiert

Autor:
Empa
Wie viel verbraucht die Fahrzeugflotte eines Landes im Durchschnitt? Mit der zunehmenden Zahl an Elektrofahrzeugen wird die Analyse immer schwieriger. Eine Empa-Forscherin verwendet Deep-Learning-Methoden, um präzise Aussagen zu treffen.
In den letzten Jahrzehnten gab es grosse technische Veränderungen bei Neuwagen. 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.

Elektroautos erschweren die Analyse

Empa-Forscher haben nun Fahrzeuge anhand von Ähnlichkeitsmerkmalen dank mathematischen Ansätzen und mit Deep-Learning-Techniken in einheitliche Segmente einteilen können. Dies sei ein wichtiger Durchbruch, heist es seitens der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt.
Hauptziel des Projekts ist es, eine Voraussetzung zu schaffen, um die zukünftigen realen CO₂-Emissionen des Strassenverkehrs auf Basis eines rein mathematischen Ansatzes zu bestimmen. Insbesondere die zunehmende Elektrifizierung wird 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.

Dank der neuen Methode werden subjektive und expertenbasierte Faktoren beseitigt, wodurch Klassifizierungsfehler verringert und Datenbanken aus der ganzen Welt vergleichbar werden. 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.

Anteil der SUV in der Flotte reduzieren

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.