Dieser Artikel erschien im TEAMverkehr-Magazin 2019

Um verkehrsplanerische Fragen zu beantworten sind Geodaten als Grundlage unerlässlich. Nur mit ihnen können die meisten Untersuchungen überhaupt erst durchgeführt und die Ergebnisse dargestellt werden. Beispiele für solche Geodaten sind Grundbuchpläne, Unfallstatistiken, Fahrpläne des ÖV, Strassen- und Fusswegnetze, Zählstelldaten, Passagierfrequenzen oder Einwohnerdichten. Diese Daten werden von staatlichen oder privaten Organisationen erhoben und kostenfrei oder gegen eine Gebühr angeboten.

Visualisierung von Haltestellenpaaren auf Bahnstrecken mit zufälligen Farben, basierend auf den Schweizer Fahrplandaten (Basiskarte: Mapbox und OpenStreetMap)

Was ist Open Data?

Unter Open Data versteht man Daten, die kostenfrei bezogen und weiterverarbeitet werden dürfen. Dabei ist meist auch die kommerzielle Nutzung ausdrücklich erlaubt und erwünscht. Unter welcher Bedingung die Ergebnisse der Arbeit publiziert und weiterverbreitet werden dürfen, hängt im Einzelfall von der Lizenz der Daten ab. Meist ist die Nennung der Datenherkunft Pflicht.

Open Data in der öffentlichen Verwaltung

Die Anbieter von Open Data lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Staatliche und private Organisationen. Werden Daten von der öffentlichen Verwaltung offen zur Verfügung gestellt, so spricht man von Open Government Data (OGD). Ziel dieses Konzepts ist es, dass durch Steuergelder erhobene Daten auch ohne zusätzliche Kosten von der Bevölkerung verwendet werden dürfen. Es können und sollen aber nicht alle Daten der Behörden offengelegt werden, gerade dem Datenschutz ist gebührend Rechnung zu tragen. Zudem sind wettbewerbsrechtliche Fragen für staatliche Betriebe, die sich in einem Marktumfeld bewegen, zu beachten.

Der Bundesrat verfolgt mit der OGD-Strategie das Ziel, dass ab 2020 alle publizierten Daten von Bundesstellen als offene, frei und maschinell nutzbare Verwaltungsdaten veröffentlicht werden. Er schreibt in der Strategie weiter, dass ein freier Zugang zu Verwaltungsdaten die Transparenz fördert und zur Steigerung der Wertschöpfung beiträgt, etwa indem Innovationen gefördert oder neue Geschäftsmodelle ermöglicht werden.

Da für den Bezug der Daten eine Anfrage meist entfällt, reduziert sich der Aufwand für den Bezieher als auch den Bereitsteller der Daten. Die Art und der Umfang der Daten ist jedoch von Kanton zu Kanton verschieden. Dies zeigt sich z.B. bei den Daten der Amtlichen Vermessung, welche etwa in Uri, Schwyz und Zug frei über ein Geoportal verfügbar sind, während deren Bezug in Luzern, Ob- und Nidwalden weiterhin mit Gebühren verbunden ist. Auf nationaler Ebene werden Verwaltungsdaten an verschiedenen Stellen angeboten, etwa via geo.admin.ch oder bfs.admin.ch. Ziel der vom Bundesrat verabschiedeten OGD-Strategie ist es, alle verfügbaren Daten von öffentlichen Verwaltungen aller Stufen auf der Webseite opendata.swiss zu publizieren.

Private Open Data Anbieter

Es gibt aber auch Projekte von nichtstaatlichen Organisationen, die Daten sammeln und zur Verfügung stellen, ähnlich wie die Online-Enzyklopädie Wikipedia. Die wohl wichtigste Datenbank für weltweite Geodaten ist OpenStreetMap (OSM). Durch die freie Lizenz können die Daten, welche nebst Strassen und Gebäude alle erdenklichen Objekte umfassen, zu Karten weiterverarbeitet oder in neue Anwendungen eingesetzt werden. Da die Daten durch Freiwillige erstellt und verbessert werden, unterscheidet sich die Qualität der Daten je nach Gebiet. Für die Schweiz lässt sich aber sagen, dass sowohl der Umfang als auch die Genauigkeit der Daten mit anderen, nicht offenen Datenquellen wie Google Maps mithalten können. In manchen Bereichen, etwa bei kleinräumigen Fusswegen oder Bahnstrecken, bietet OpenStreetMap sogar die bessere Grundlage. Hinzu kommt, dass die Rohdaten bei Google Maps gar nicht bezogen werden könnten, auch nicht gegen eine Gebühr. Da jedermann bei OSM Daten hinzufügen oder ändern darf, können Fehler, die man bei der Arbeit mit den Daten bemerkt, direkt in der OSM-Datenbank behoben werden.

Kartenausschnitt in Goldau SZ mit Google Maps (links) und OpenStreetMap (rechts). Man kann erkennen, dass das Fusswegnetz sowie die Bahnstrecken bei OSM detaillierter sind.

Einsatz in der Verkehrsplanung

Wie Open Data in der Verkehrsplanung eingesetzt werden kann und wie mit verschiedenen Datenquellen neue Erkenntnisse gewonnen werden können, lässt sich am besten an einem Beispiel aufzeigen. Eine Beispielfirma möchte an ihren Standorten in Zug und Kriens wachsen und herausfinden, welche Verkehrsmittel ihre künftigen Mitarbeitenden für ihren Arbeitsweg benutzen könnten. Um diese Frage zu beantworten werden wir mit folgenden offenen Daten arbeiten:
- Fahrplan des öffentlichen Verkehrs (via opentransportdata.swiss)
- Strassennetz (via OpenStreetMap)
- Einwohnerdichte in Einwohner pro Hektar (via STATPOP des Bundesamts für Statistik)

Open Source Software

Da Open Data auf etablierten Standard-Dateiformaten basiert, bleibt es dem Anwender überlassen, mit welchen Programmen die Daten verarbeitet werden. Die nachfolgende Beispielauswertung wurde mit Open Source Software erstellt. Die Reisezeiten werden mit Graphhopper (ein Routenplaner für OpenStreetMap) berechnet und die Darstellung mit QGIS (Geoinformationssystem) erstellt. Open-Source-Programme basieren auf einem ähnlichen Prinzip wie Open Data. Der Quelltext der Programme ist offen, und kann von jedermann eingesehen, geändert und genutzt werden. Open-Source-Programme sind meist Gemeinschaftsprojekte von verschiedenen freiwilligen Entwicklern.

Erreichbarkeitskarten

Mit einer Erreichbarkeits- oder Isochronenkarte lässt sich für einen Standort darstellen, welche Gebiete innerhalb einer bestimmten Zeit mit verschiedenen Verkehrsmittel erreichbar sind. Für unsere Beispielfirma kann man auf Basis der Fahrplandaten oder mit dem OSM-Strassennetz berechnen, welche Gebiete näher am Standort Kriens oder am Standort Zug liegen, abhängig vom gewählten Verkehrsmittel.

Im Jahr 2017 lag die durchschnittliche Dauer eines Arbeitswegs (Hinweg) bei 31 Minuten. Abbildung 3 zeigt die innerhalb von 30 Minuten erreichbaren Gebiete für die Beispielstandorte Zug und Kriens (bzw. Zentrum Pilatus). Wie erwartet liegt das Einzugsgebiet des Autos für beide Standorte wesentlich höher als jenes des öffentlichen Verkehrs. Die Stadt Zug kann aber mit dem ÖV von fast überall im Kantons Zug in weniger als 30 Minuten erreicht werden. Man sieht beispielsweise auch, dass von Root mit dem Auto Kriens schneller erreichbar ist. Mit dem öffentlichen Verkehr liegt aber der Standort Zug näher, da mit der S1 eine direkte Verbindung zwischen Root und Zug besteht. Die ÖV-Erreichbarkeit von Kriens liegt tiefer, da von dort aus zuerst der Bus zum Bahnhof Luzern genommen werden muss, bevor die S-Bahn oder das Interregio-Netz genutzt werden kann.

Die Erreichbarkeitskarten zeigt für die Beispielstandorte Kriens und Zug, welche Gebiete von welchem Standort aus schneller mit dem Auto erreichbar sind. (Basiskarte: Mapbox und OpenStreetMap)

Wenn unsere Beispielfirma nur über eine begrenzte Anzahl Parkplätze verfügt, muss sie festlegen, welche Mitarbeiter die Parkplätze nutzen dürfen. Dabei wird meist der Arbeitsweg als Kriterium berücksichtigt: Wer mit dem ÖV oder dem Velo nicht innert einer festgelegten Zeit (z.B. 30 Minuten) zur Arbeit gelangen kann, hat eher ein Anrecht auf einen Parkplatz. Mit einer Erreichbarkeitskarte sieht man, welche Gebiete innerhalb dieser Zeitgrenze mit dem ÖV erreichbar sind. Mitarbeiter in diesen Gebieten wären also dazu angehalten, mit dem ÖV zum Arbeitsort zu gelangen. Die konkrete Umsetzung solcher Regeln in der Praxis geschieht mit Hilfe von Mobilitätskonzepten zusammen mit weiteren ergänzenden Massnahmen.

Bevölkerung im Einzugsgebiet

Um das Potential der Mitarbeitenden für die beiden Standorte zu vergleichen kann die Anzahl der Einwohner im Einzugsgebiet summiert werden. Grundlage dafür bietet der Datensatz STATPOP des Bundesamts für Statistik, welcher die Anzahl Einwohner für jeden Hektar in der Schweiz liefert. Weiter aufgeschlüsselte Daten, etwa nach Altersklassen, sind nur gegen eine jährliche Gebühr erhältlich. Wie Abbildung 4 zeigt sind vom Standort Zug mehr Einwohner in einer halben Stunde erreichbar als vom Standort Kriens, sowohl mit dem Auto als auch mit dem ÖV. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Stadt Zürich vom Zuger Stadtzentrum mit beiden Verkehrsmitteln in einer halben Stunde erreichbar ist.

Welche Gebiete sind mit dem öffentlichen Verkehr innerhalb einer halben Stunde von den Standorten Kriens und Zug erreichbar? (Basiskarte: Mapbox und OpenStreetMap)

Open Data als solide Grundlage

Wie der Bundesrat in der OGD-Strategie schreibt, soll mit Open Data die Innovation gefördert werden. Nebst dem fehlenden finanziellen Aufwand für den Datenbezug führt besonders der einfache und unkomplizierte Zugang zu den Daten dazu, dass manche Analysen überhaupt erst durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil von Open Data ist die Reproduzierbarkeit von Analysen. Wenn die Grundlagendaten einer Untersuchung offen und frei sind, können die Ergebnisse – theoretisch zumindest – von jedermann unabhängig nachgeprüft werden. Da die Daten einem breiten Publikum zugänglich sind, werden Fehler zudem eher entdeckt und können auch, je nach Anbieter, einfach behoben werden. Von Freiwilligen getragene Open-Data-Projekte wie OpenStreetMap oder auch Wikipedia haben zwar mit eigenen Herausforderungen zu kämpfen, wie etwa die unterschiedliche Datenqualität oder die Organisationsstruktur. Ihre offenen Daten bieten dennoch, gerade durch die vielfältigen Verknüpfungsmöglichkeiten mit Open Government Data, einen unbestrittenen gesellschaftlichen Mehrwert.

Innerhalb von 30 Minuten Reisezeit erreichbare Einwohner nach Standort und Verkehrsmittel (Quelle Einwohnerdaten: STATPOP2017, BFS Geostat)

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