Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Wir untersuchen das Potenzial zur Reduzierung der CO2-Emissionen im Verkehrssektor durch E-Bikes anhand einer großen Stichprobe von Radfahrern in der Schweiz und unter Verwendung einer Kombination aus GPS-Tracking und Umfragen. Im ersten Teil des Projekts wird die aktuelle Situation bewertet und der derzeitige Wissensstand über die Verkehrsmittelumstellung durch E-Bikes und die Verkehrsmittelwahl von E-Bike-Nutzern verbessert. Der zweite Teil besteht aus einer randomisierten Kontrollstudie, in der bei einer Untergruppe der Teilnehmer eine Preisintervention durchgeführt wird, mit dem Ziel, das Auto durch das E-Bike als Verkehrsmittel zu ersetzen. Wir messen die daraus resultierenden kausalen Auswirkungen auf die CO2-Emissionen und untersuchen die Verkehrsmittelverlagerung mit besonderem Schwerpunkt auf Radfahren, Autofahren und öffentlichen Verkehrsmitteln. Im dritten Teil wird eine Routenwahlanalyse durchgeführt, um künftige politische Maßnahmen und Strategien zur Förderung des Radfahrens zu informieren. Zuletzt wird das Potenzial für CO2-Einsparungen durch E-Bikes in der Schweiz berechnet, wobei die Erkenntnisse aus dieser Forschung genutzt und verschiedene Szenarien, d. h. künftige Mobilitätspreise und Verkehrspolitik, berücksichtigt werden.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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We investigate the potential for reducing carbon emissions in thet ransport sector due to E-biking based on a large sample of cyclists in Switzerland and using a combination of GPS tracking and surveys. The first part of the project assesses the current situation and improves on the present state of knowledge about mode shift due to E-biking and the transport choices of E-bikers. The second part consists of a randomized control trial that implements a pricing intervention on a subset of the participants with the aim of substituting car with E-bike travel. We measure the resulting causal effects on carbon emissions and investigate mode substitution, with a special focus on cycling, driving and public transport.The third part conducts a route choice analysis to inform future policies and measures to promote cycling. Last, the potential for carbon reductions due to E-biking in Switzerland is computed, using insights from this research and considering different scenarios, i.e., future mobility pricing and transport policies.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Nous étudions le potentiel de réduction des émissions de carbone dans le secteur des transports grâce au vélo électrique, sur la base d'un large échantillon de cyclistes en Suisse et en combinant le suivi GPS et des enquêtes. La première partie du projet évalue la situation actuelle et améliore l'état des connaissances sur le transfert modal grâce aux vélos électriques et les choix de transport des utilisateurs de vélos électriques. La deuxième partie consiste en un essai contrôlé randomisé qui met en œuvre une intervention sur les prix auprès d'un sous-ensemble de participants dans le but de remplacer la voiture par le vélo électrique. Nous mesurons les effets causaux qui en résultent sur les émissions de carbone et étudions la substitution modale, en mettant particulièrement l'accent sur le vélo, la voiture et les transports publics. La troisième partie consiste en une analyse des choix d'itinéraires afin d'éclairer les politiques et mesures futures visant à promouvoir le vélo. Enfin, le potentiel de réduction des émissions de carbone grâce au vélo électrique en Suisse est calculé à partir des conclusions de cette recherche et en tenant compte de différents scénarios, à savoir les futures politiques de tarification de la mobilité et de transport.
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Elektrische Fahrräder verändern die urbane Mobilität grundlegend. Das Projekt EBiking in der Schweiz (EBIS) hat zum Ziel, besser zu verstehen, wie E-Bikes genutzt werden, wer sie verwendet, wie sie das Mobilitätsverhalten beeinflussen und welche Rolle sie bei der Reduktion von CO2-Emissionen spielen können. Durch die Erhebung und Analyse von Daten von fast 4’000 Teilnehmenden aus der ganzen Schweiz mittels GPS-Tracking und Umfragen liefert die Studie detaillierte und umsetzbare Erkenntnisse über das Potenzial des E-Bikings als nachhaltige Mobilitätsform. Über 2.8 Millionen Wegabschnitte wurden über mehrere Wochen hinweg aufgezeichnet. Die Daten geben Aufschluss über Routenwahl, Fahrtdauer und saisonale Muster von E-biking und Velofahren. Eine tracking-App erfasste die gewählten Verkehrsmittel automatisch, und die Teilnehmenden wurden gebeten, diese zu validieren und gegebenfalls zu korrigieren. Ausserdem beantworteten sie Umfragen bezüglich Substitution von Verkehrsmitteln und ihren Präferenzen für Fahrradinfrastruktur. Wir konnten aufgrund von zusätzlichem Funding und gezielter Rekrutierung die urbanen Agglomerationen Aarau, Basel und Zürich überproportional berücksichtigen. Dies erlaubt es uns, regionenspezifische Resultate zu generieren. Die im Rahmen dieser Studie erhobenen Daten zum beobachteten täglichen Veloverhalten werden der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt und leisten damit einen Beitrag zu Open Science. Durch die Schätzung von Routenwahlmodellen identifizieren wir die relative Bedeutung verschiedener Eigenschaften der Velo-Umgebung. Die Modelle basieren sowohl auf beobachteten Präferenzen (tatsächliche Fahrten, aufgezeichnet über die App) als auch auf erklärten Präferenzen (Umfragedaten). Zentrale Faktoren für die Routenwahl sind die Verkehrsmenge, Höhenunterschiede, die Qualität des Velowegs sowie die physische Trennung zwischen Velos motorisiertem Verkehr. Die Präferenzen variieren nach Geschlecht und Fahrhäufigkeit. Es zeigt sich eine breite Unterstützung für bessere Veloinfrastruktur, sowohl auf Haupt- als auch auf Nebenstrassen. EBIS beinhaltet eine randomisierte Kontrollstudie. In diesem Experiment wurde die Hälfte der Teilnehmenden mit einem Mobilitätspreis konfrontiert, der sich an den wichtigsten externen Kosten des Verkehrs orientiert. Um dies in einer freiwilligen Stichprobe umzusetzen, erhielten die Teilnehmenden der Interventionsgruppe ein Budget, von dem danach die Zahlungen abgezogen wurden; der Rest des Budgets konnten die Teilnehmenden behalten. Der kausale Effekt der Intervention ergibt sich durch den Vergleich der Verkehrsentscheidungen der Interventionsgruppe mit jener der Kontrollgruppe. Die Bepreisung reduziert den Autoanteil signifikant und erhöht im Gegenzug die Nutzung von E-Bikes sowie des öffentlichen Verkehrs. Die totale Reisedistanz über alle Verkehrsmittel bleibt unverändert. Der Effekt wird insbesondere getrieben durch Besitzerinnen und Besitzer von S-Pedelecs (E-Bikes mit elektrischer Unterstützung bis 45 km/h). Die Studie schliesst mit einer Analyse der momentanen CO2-Reduktionen durch E-Biking sowie des Einsparpotenzial unter verschiedenen Szenarien der zukünftigen Verbreitung von E-Bikes. Die CO2-Einsparungen hängen direkt vom jeweils ersetzten Verkehrsmittel ab. Über eine retrospektive Umfrage erhoben wir Informationen zum Substitutionsverhalten und berechnen die daraus resultierenden CO2-Einsparungen anhand verkehrsmittelspezifischer Emissionsfaktoren. Mithilfe von Daten aus dem Mikrozensus Mobilität und Verkehr skalieren wir unsere Ergebnisse auf die nationale Ebene. Basierend auf dem beobachteten Substitutionsmuster berechnen wir eine Reduktion der CO2-Emissionen bei E-Bike-Fahrten um 78%. Dies entspricht einer gesamthaften Reduktion von 22,000 tCO2 pro Jahr, oder 0.2% der Transportemissionen. Szenarien mit einer stärkeren Verbreitung von E-Bikes zeigen ein erhebliches Potenzial zur Senkung der verkehrsbedingten Emissionen in der Schweiz. E-Bikes leisten bereits heute einen Beitrag zur Emissionsreduktion. Mit politischen Fördermassnahmen könnte ihre Wirkung deutlich gesteigert werden. Um das volle Potenzial der Klimareduktion durch E-Biking auszuschöpfen müssen auch Bevölkerungsgruppen erreicht werden, die das E-Bike bisher nicht als realistische Alternative zum Auto oder zum öffentlichen Verkehr betrachten. Unsere Ergebnisse implizieren, dass der Ausbau und die Verbesserung der Veloinfrastruktur – insbesondere physisch getrennte Routen – das E-Biking attraktiver machen können. In Kombination mit einer Verkehrs-Bepreisung, welche die externen Kosten internalisiert, könnte dies den Umstieg auf nachhaltige Verkehrsmittel deutlich beschleunigen. EBIS generiert einen weltweit einmaligen Datensatz zur E-Bike-Nutzung. Die Studie zeigt, dass E-Bikes mehr als nur ein Trend sind, sondern ein wirkungsvolles Instrument für eine nachhaltige und gesunde urbane Mobilität. Indem sie aufzeigt, wer E-Bikes nutzt, wie sie eingesetzt werden und welche politischen Massnahmen ihre Wirkung verstärken können, bildet diese Studie eine fundierte Grundlage für eine evidenzbasierte Verkehrs- und Klimapolitik in der Schweiz.
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Schlussbericht
(Englisch)
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Electric bicycles are transforming urban mobility. The EBIS (E-Biking in Switzerland) project set out to better understand how E-bikes are used, who uses them, how they impact travel behavior, and what role they can play in reducing carbon emissions. By collecting and analyzing data from nearly 4,000 participants from across Switzerland through GPS tracking and surveys, the study provides detailed and actionable insights into the potential of E-biking as a sustainable mode of transport. Over 2.8 million stages were recorded over several weeks, providing information on route choice, duration and seasonal patterns of E-biking and cycling, as well as on transport mode choice more generally. A tracking app automatically detects the used mode, and the participants were asked to validate or correct it. They also completed surveys on mode substitution and preferences for cycling infrastructure. Thanks to additional funding and targeted outreach, we were able to over-sample the metropolitan regions of Aarau, Basel and Zurich. This allows us to generate region-specific results. The data on real-world cycling behavior gathered in the course of this study will be shared with the scientific community and thus contribute to open science. By estimating route choice models we identify the relative importance of different attributes of the cycling environment. The models are based on both revealed preference (real trips recorded through the app) and stated preference (survey) data. Key factors for route choice include traffic exposure, elevation gain, the quality of the bicycle infrastructure, and whether cyclists are physically separated from cars. Preferences varied by region, gender and cycling frequency, with strong support for better infrastructure on both main and side streets. An important part of the study consisted of a randomized control trial. In this experiment, we exposed some of the participant to transport pricing based on the main external costs of transport. To do this in a voluntary sample, we provided the participants in the treatment group with a budget from which the payments were then subtracted; the remaining balance was to be kept by the participants. The treatment effect is computed by comparing the transport choices of the treated group with that of the control group. We find that the pricing significantly reduces car use and shifts travel towards E-biking and public transport, whereas overall travel distances remain unchanged. The effect is mainly driven by owners of S-pedelecs (E-bikes with an electric support of up to 45 km/h). The study concludes with an analysis of the current reductions in carbon emission due to E-biking, and the potential carbon savings under different scenarios of E-bike expansion. The carbon savings depend directly on the mode that is substituted by the E-bike. We elicit information about mode substitution from the study participants using a “retrospective” survey, and compute the resulting carbon savings with mode-specific emission factors. Using data from the Swiss Mobility and Transport Microcensus, we scale our results to the national level. Based on the observed substitution pattern, we estimate a reduction in carbon emissions for E-bike trips of 78%, which translates into 22’000 tons of CO2 saved annually, reducing emissions of all land-based transport in Switzerland by 0.2%. Scenarios assuming wider E-bike adoption point to notable potential for an increased role of E-biking in lowering transport-related emissions in Switzerland. E-bikes are already contributing to emission reductions. With supportive policies, their role could be greatly expanded. Integrating E-bikes into climate action plans could therefore yield substantial gains. To realize the full potential of E-biking, efforts must reach broader demographics that currently do not consider the E-bike to be a viable alternative to driving or public transport. Our results imply that expanding and improving cycling infrastructure–especially routes with physical separation from cars –can make E-biking more attractive. Combining such measures with transport pricing that internalizes the main (as of yet) unpriced external costs of transport would significantly accelerate the shift towards more sustainable modes of transport. EBIS delivers one of the most comprehensive datasets on E-bike use to date. It confirms that E-bikes are more than a trend—they are a powerful lever for sustainable, healthy, and low-carbon urban mobility. By showing who uses E-bikes, how they are used, and what kinds of policies can enhance their impact, this study provides a strong foundation for evidence-based transport and climate policy in Switzerland.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Französisch)
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Les vélos électriques transforment la mobilité urbaine. Le projet EBIS (E-Biking in Switzerland) vise à mieux comprendre comment les vélos électriques sont utilisés, qui les utilise, comment ils influencent les comportements de déplacement et quel rôle ils peuvent jouer dans la réduction des émissions de carbone. En collectant et en analysant des données de près de 4 000 participants dans toute la Suisse via un suivi GPS et des enquêtes, l’étude fournit des informations détaillées et exploitables sur le potentiel du vélo électrique en tant que mode de transport durable. Plus de 2,8 millions de trajets ont été enregistrés sur plusieurs semaines, fournissant des informations sur le choix d’itinéraire, la durée et les variations saisonnières de l’usage du vélo électrique et du vélo classique, ainsi que sur le choix du mode de transport de manière plus générale. L’application de suivi détecte automatiquement le mode de transport utilisé, et les participants étaient invités à le valider ou à le modifier. Ils ont également rempli des enquêtes sur la substitution des modes de transport et leurs préférences en matière d’infrastructures cyclables. Grâce à un financement supplémentaire et à une sensibilisation ciblée, nous avons pu suréchantillonner les régions métropolitaines d’Aarau, Bâle et Zurich. Cela nous permet de générer des résultats spécifiques à chaque région. Les données sur le comportement cycliste réel recueillies au cours de cette étude seront partagées avec la communauté scientifique et contribueront ainsi à l’open science . En estimant des modèles de choix d’itinéraire, nous identifions l’importance relative des différents attributs de l’environnement cyclable. Les modèles sont basés à la fois sur des préférences révélées (trajets réels enregistrés via l’application) et sur des préférences déclarées (enquêtes). Les principaux facteurs influençant le choix d’itinéraire incluent l’exposition au trafic, le dénivelé, la qualité des infrastructures cyclables, et la distance de séparation physique entre les cyclistes et les voitures. Les préférences varient selon la région, le genre et la fréquence de pratique, avec un fort soutien en faveur de meilleures infrastructures sur les axes principaux comme secondaires. Une partie importante de l’étude consistait en une expérience contrôlée randomisée. Dans cette expérience, certains participants ont été exposés à une tarification des transports basée sur les principaux coûts externes. Pour réaliser cela dans un échantillon volontaire, nous avons fourni aux participants du groupe de traitement un budget à partir duquel les paiements ont été déduits ; le solde restant leur revenait. L’effet du traitement est mesuré en comparant les choix de transport du groupe traité à ceux du groupe témoin. Nous constatons que la tarification réduit significativement l’usage de la voiture et oriente les déplacements vers le vélo électrique et les transports publics, tandis que les distances de déplacement totales restent inchangées. L’effet est principalement porté par les propriétaires de S-pedelecs (vélos électriques avec assistance jusqu’à 45 km/h). L’étude se termine par une analyse des réductions actuelles d’émissions de carbone dues au vélo électrique et du potentiel de réduction dans différents scénarios d’expansion. Les économies de carbone dépendent directement du mode de transport substitué par le vélo électrique. Nous avons recueilli des informations sur cette substitution via une enquête « rétrospective », et avons calculé les économies de carbone à l’aide de facteurs d’émission spécifiques à chaque mode. En utilisant les données du Microrecensement Mobilité et Transports suisse, nous avons extrapolé nos résultats au niveau national. En se basant sur le schéma de substitution observé, nous estimons une réduction des émissions de carbone des trajets en vélo électrique de 78 %, ce qui équivaut à 22’000 tonnes de CO2 économisées annuellement, soit
une réduction de 0,2 % des émissions du transport terrestre en Suisse. Des scénarios d’adoption plus large du vélo électrique indiquent un fort potentiel de réduction supplémentaire des émissions liées au transport. Les vélos électriques contribuent déjà à la réduction des émissions. Avec des politiques de soutien appropriées, leur rôle pourrait être considérablement renforcé. Intégrer les vélos électriques dans les plans d’action climatique pourrait ainsi produire des bénéfices significatifs. Pour exploiter pleinement leur potentiel, les efforts doivent toucher des groupes démographiques plus larges qui ne considèrent pas encore le vélo électrique comme une alternative viable à la voiture ou aux transports publics. Nos résultats indiquent que le développement et l’amélioration des infrastructures cyclables – notamment des voies séparées physiquement des voitures – peuvent rendre le vélo électrique plus attractif. La combinaison de telles mesures avec une tarification des transports internalisant les principaux coûts externes (encore non tarifés) accélérerait considérablement le basculement vers des modes de transport plus durables. L’étude EBIS fournit l’un des ensembles de données les plus complets à ce jour sur l’utilisation des vélos électriques. Elle confirme que les vélos électriques ne sont pas qu’une tendance – ils sont un levier puissant pour une mobilité urbaine durable, saine et à faible émission de carbone. En montrant qui utilise les vélos électriques, comment ils sont utilisés, et quelles politiques peuvent en renforcer l’impact, cette étude offre une base solide pour une politique des transports et du climat fondée sur
des données probantes en Suisse.
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