Gastbeitrag: Wie sieht die Mobilität der Zukunft aus?

Wie können wir Verkehr und Mobilität so gestalten, sodass sie zukunftsfähig sind? Und was bedeutet hierbei eigentlich „zukunftsfähig“? Verkehrsvisionen aus den 1950er Jahren gingen von einer stetigen Steigerung der Verkehrsgeschwindigkeit aus, ausgehend von den technischen Möglichkeiten, die man sich ausmalte. Tatsächlich brachte auch Tesla-Gründer Elon Musk im letzten Jahr die Idee eines „Hyperloops“ auf. Dabei werden Menschen in Kapseln mittels Unterdruck wie auf einem Luftkissen mit Höchstgeschwindigkeit durch Rohre geschossen.

Das Konzept ist nicht unumstritten, wird zumindest aber als technisch nicht unmöglich eingestuft – Visionen aus den 50er Jahren sind also vielleicht schon bald realisierbar.

 

Wenn sich die Rahmenbedinungen der Gesellschaft verschlechtern, dann erfinden Menschen etwas

Aber sieht so unsere Zukunft aus? Verkehrsmittel und -wege als Ergebnis technischer Möglichkeiten? Ich glaube nicht daran – zumindest nicht ausschließlich. Die Entwicklung der Draisine, dem Vorgänger des Fahrrads, ist ein Beispiel dafür, dass Innovationen sich im Gegensatz zu technikgetriebenen Entwicklungen auch als Reaktion auf sich ändernde äußere Rahmenbedingungen ergeben können. Futtermittelknappheit, auch und besonders im Raum Baden-Württemberg, führte Anfang des 19. Jahrhunderts zu einem Nutztiersterben erheblichen Ausmaßes. Das Fortbewegungsmittel von damals, die Kutsche, hatte somit keinen Antrieb mehr.

Vom Pferd zur Draisine und zum Auto mit zur Brennstoffzelle? Im Projekt verfolgen wir den Ansatz eines Batteriefahrzeugs mit einer Methanol-Brennstoffzelle als Range Extender

Eine Alternative wurde benötigt. Die Draisine war eine Reaktion auf den Bedarf nach Mobilität, die ohne Nutztiere befriedigt werden konnte.

Die Bedingungen von heute werden dazu führen, dass sich die Mobilität der Menschen verändert. 

Geht es uns heute nicht sehr ähnlich? Auch heute sehen wir äußere Rahmenbedingungen, die unsere Mobilität auf kurz oder lang verändern werden. Die Megatrends demographischer Wandel, stetige Urbanisierung, der Wertewandel in der Gesellschaft, Verknappung von Ressourcen und die Notwendigkeit, Emissionen zu reduzieren, sind in aller Munde und zwingen uns heute, unsere Mobilitätsformen zu überdenken. Straßen in Ballungsräumen sind überfüllt, es herrscht extremer Platzmangel – Parkplatzsuche und Staus sind an der Tagesordnung, zusätzlich bergen Feinstaubbelastungen besonders in Metropolen gesundheitliche Risiken. Während das Problem der lokalen Emissionsbelastung durch rein technische Lösungen, sprich alternative Antriebe, gelöst werden kann, sind diese für die Problematik überfüllter Straßen ungeeignet.

Lösungen „mit System“, als wissenschaftlicher Ansatz: Darum forschen wir im Projekt REM 2030

Die Lösung der Verkehrsprobleme erfordert also eine systemische, sprich wissenschaftliche Umsetzung heute zur Verfügung stehender Innovationen. Dass nichttechnische Innovationen bereits Eingang in unser Mobilitätssystem gefunden haben, zeigt ein breit gefächertes Angebot an Sharing-Konzepten, Leihfahrrädern etc.: Mobilität als Dienstleistung, entkoppelt vom Fahrzeugbesitz. Aber auch in der Inter- und Multimodalität, also der Benutzung unterschiedlicher Verkehrsmittel je nach Wegezweck, liegt ein hohes Innovationspotential.

Im Projekt REM 2030 begreifen wir effiziente Individualmobilität als Zusammenspiel dreier Fahrzeugkonzepte: elektrische Fahrräder für Kurzstrecken, speziell für die Stadt entwickelte neue Kleinstfahrzeugkonzepte (von Rollern und Pedelecs bis hin zu City-Cars wie dem Twizzy oder smart fortwo electric drive) für Stadtfahrten und klassische Fahrzeuge für weitere Strecken.

Mobil  mit E-Mobility, Bus und Bahn und smarter Online-Hilfe: Die Nutzer müssen es wollen

Zudem wird, neben der weiten Verbreitung von emissionsarmen Fahrzeugen,  besonders eine gute Vernetzung der verschiedenen Verkehrsträger über Software-Lösungen entscheidend sein. Gerade in Ballungsräumen sehen wir großes Potential. Fragen wir uns doch mal selbst: Würde ich heute auf Bus und Bahn umsteigen? Wenn ich auf verschiedenen Plattformen schauen muss, wann welcher Bus und welche Bahn fährt? Wenn ich für jedes Verkehrsmittel ein eigenes Ticket lösen muss? Manche von uns beantworten die Eingangsfrage heute schon mit einem Ja.

Um aber die mit diesen Fragen verbundenen Hürden abzubauen, entsteht die Notwendigkeit integrierter Mobilitätssysteme, durch die bestehende Gewohnheiten verändert und abgelöst werden können. Denn nur über die Akzeptanz der Nutzer haben alternative Ansätze Aussicht auf Erfolg.

Zukünftige Mobilitätskonzepte sollten daher aufgrund ihrer Komplexität immer in Gänze, also aus technologischer, ökologischer, sozialer und ökonomischer Perspektive betrachtet werden. Die Betrachtung aus nur einer Perspektive reicht nicht.

Das Innovationscluster REM 2030 soll Kompetenzen aus Wissenschaft und Industrie bündeln

Die systemische Betrachtung von Mobilitätskonzepten aus unterschiedlichen Perspektiven erfordert eine Herangehensweise über „mehrere Disziplinen“. Das Projekt Regional Eco Mobility 2030 (REM 2030), in dem ich mitarbeite, ist ein Baustein hierfür.

Unser Forschungsmodell bei einer Messe

Es ist als Fraunhofer Innovationscluster angelegt, in dem verschiedene Fraunhofer Institute und Institute des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) aus unterschiedlichen Disziplinen zusammenarbeiten. Die Institute sind alle in Karlsruhe und Freiburg angesiedelt. Der regionale Bezug ist ein wesentliches Kernelement des Innovationsclusters: am Standort Baden-Württemberg sollen Kompetenzen identifiziert, ausgebaut und verfestigt werden.

Neben einer wissenschaftlichen Ausrichtung des Innovationsclusters ist für uns die Zusammenarbeit mit der Industrie wesentlich, damit Forschung anwendungsbezogen erfolgen kann und die erarbeiteten Konzepte als Lösungen auch tatsächlich umgesetzt werden. Auch aus diesem Grund werden die im Projekt entwickelten Konzepte – technischer und nichttechnischer Natur – in eine Fahrzeugplattform integriert, erprobt und anhand eines eigens entwickelten urbanen Fahrprofils bewertet.

Gerade diese Vielschichtigkeit des Themas und des Projekts finde ich faszinierend. Es ist interdisziplinär, anwendungsbezogen und innovativ. Im Bereich neue Mobilität und gerade im Innovationscluster REM 2030 mitzuarbeiten bedeutet, auch mal in andere Fachbereiche reinzuschauen, Neues zu sehen und Dinge zu lernen, auf die man für sich alleine nicht gekommen wäre. Es sind genau diese Schnittstellen, in denen das Suchen nach neuen Lösungen und Wegen (das Forschen!) interessant und aussichtsreich ist

Im Projekt erarbeiten wir Lösungen, die auf einer systemischen Vision des Verkehrs basieren, die heutige Mobilitätsformen neu überdenkt und in Frage stellt. Urbaner Lebensstil, Regionalität und eine entschleunigte Reisegeschwindigkeit lauten die entsprechenden Schlagworte.

Wie funktioniert Mobilität, die effektiv und nachhaltig zugleich ist?

Nachhaltiger Verkehr besteht aus unserer Sicht aus zwei Komponenten: Einerseits liegt beachtenswertes Potential in der Vermeidung und Verlagerung von Verkehr. Der emissionsfreiste Weg ist der, der nicht gefahren wird. Gerade in Zeiten, in denen Fahrzeuge immer größer werden, sollten wir uns fragen, ob das Auto tatsächlich für jeden Weg das Mittel der Wahl ist. Selbstredend wird es Wege geben, die – zumindest kurzfristig – nur mit dem Automobil sinnvoll zu bewerkstelligen sind. Diesen verbleibenden Individualverkehr gilt es, nachhaltig zu gestalten, beispielsweise durch alternative Antriebe.

Außenansicht unserer Brennstoffzelle

Im Projekt verfolgen wir den Ansatz eines Batteriefahrzeugs mit einer Methanol-Brennstoffzelle als Range Extender. Somit ist es möglich, das Fahrzeug im Batteriebetrieb lokal emissionsfrei zu bewegen. Durch den Einsatz von Strom aus Erneuerbaren Energien und Methanol aus Biomasse können globale Emissionen ebenfalls gering gehalten werden. Die Versorgungsinfrastruktur von Elektrofahrzeugen ist essentieller Bestandteil einer gesamtheitlichen Betrachtung. Elektrofahrzeuge sind Teil des Energiesystems und sollten auch als solches betrachtet werden.

Das ist in meinen Augen ein wesentlicher Aspekt: Die Technik des Fahrzeugs als Verbraucher sollte, in einer Gesamtsicht, immer gemeinsam mit der Versorgungsseite, der Ladeinfrastruktur, betrachtet werden. Ein Elektrofahrzeug ohne passfähige Ladeinfrastruktur ist augenscheinlich wenig sinnvoll, ebenso umgekehrt. Die Untersuchung technischer und infrastruktureller Aspekte erfolgt im Projekt daher in enger Abstimmung.

Über Carsharing zur Elektromobilität für alle 

Um das reale Fahrverhalten zu erforschen, sammeln wir seit einiger Zeit Primärdaten von Fahrprofilen im Wirtschaftsverkehr. Der gewerbliche Verkehr macht in Deutschland mit knapp zwei Drittel der Neuzulassungen eine relevante Erstnutzergruppe für Elektromobile aus und die Fahrleistungen im gewerblichen Verkehr sind oftmals sehr viel höher als im privaten.

Potentialanalysen auf Basis der Fahrprofile zeigen, dass technisch heute schon ein beachtlicher Teil der Fahrzeuge elektrisch betrieben werden könnte. Die geringe Verbreitung von Elektrofahrzeugen heute zeigt aber auch, dass deren Nutzung unter heutigen Randbedingungen trotzdem noch nicht attraktiv ist. Kundenakzeptanzanalysen sind daher bewusst ein weiterer Teil des Projekts. Eine wesentliche Erkenntnis aus anderen Projekten ist, dass Personen, die Elektrofahrzeug tatsächlich schon genutzt haben, diese deutlich besser beurteilen als Nichtnutzer.

e-Smart & e-bike

Wer schon mal ein Elektrofahrzeug fahren durfte, weiß warum. Akzeptanz von Elektrofahrzeugen lässt sich demnach dadurch steigern, dass man sie der Bevölkerung zur Nutzung bereitstellt. Die Einbettung von Elektromobilen in Mobilitätssysteme wie des Carsharings wäre hier eine Möglichkeit. Externe Studien schätzen, dass bereits 2020 gut 20% des globalen Automobilmarktes aus Mobilitätsdienstleistungen bestehen könnte. In meinen Augen als Carsharing-Kunde ein erster wichtiger Schritt und eine Entwicklung, auf die OEMs bereits heute mit ihren eigenen Mobilitätsangeboten reagieren.

Kommt das „automatische Fahren“?

Denkt man zudem Mobilität als Dienstleistung weiter, ergibt sich die hochspannende Thematik des automatischen Fahrens als ein möglicher Schluss. Im Innovationscluster wird ein innovativer Ansatz zur Situationserkennung für das automatische Fahren verfolgt. Durch die gleichförmige Fahrweise wird das Fahrzeug effizient bewegt und der Fahrer entlastet. Besonders im Stadtverkehr könnte dies eine charmante Option sein. Auch hier gibt es schon erste Überlegungen großer Unternehmen, solche Fahrzeuge zukünftig als Sharing-Flotte anzubieten. Der erwartete Rückgang des Fahrzeugbesitzes durch neue Mobilitätskonzepte hat weitreichende Folgen für OEMs und Zulieferer. Aber auch Verschiebungen in der Wertschöpfungskette, bedingt durch alternative Antriebe, stellt sie vor Herausforderungen. Gerade für den Automobilstandort Baden-Württemberg ist die Frage nach den möglichen Auswirkungen existentiell, eben weil die Antwort so aufregend komplex ist.

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Über den Autor

Simon Árpád Funke ist Wissenschaftler am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Karlsruhe und Mitarbeitet im Projekt REM 2030. Seit Kindesbeinen an begeistert er sich für Automobile und Technik. Zusammen mit einem über die Jahre gewachsenen ökologischen Bewusstsein ergab sich als „logische Konsequenz“ das Forschungsfeld Elektromobile und neue Mobilitätssysteme. Simon Funke promoviert in dem Bereich Ladeinfrastruktur und Effizienztechniken für Elektrofahrzeuge.

 


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