New Mobility – unterwegs in die Zukunft, Teil 1

Neue Antriebskonzepte

Das Bedürfnis unserer Gesellschaft nach individueller Mobilität wächst – und das schon seit Jahrzehnten. Doch ein Umdenken findet statt, denn die Ressource Rohöl ist nicht unendlich verfügbar. Bei der Förderung entstehen zudem gefährliche Treibhausgase und Schadstoffe. Elektrische und andere Antriebssysteme bieten eine vielversprechende Alternative – in vielerlei Hinsicht.

Interimskonzepte

Autogas (LPG)

Flüssiggasbetriebene Fahrzeuge

• schadstoffärmer als konventionelle Motoren
• Tankstellennetz in D: knapp 7.000 Anlagen

Erdgasbetriebene Fahrzeuge

• in der Entwicklung
• klimaneutral
• Tankstellennetz in D: mangelhaft
• Nachfrage: gering

Hybridfahrzeuge

• Mild Hybrid:zusätzliches Elektroaggregat unterstützt Verbrennungsmotor
• Voll-Hybrid: rein elektrisch, als Vollverbrenner oder im Kombi-Betrieb
• Plug-in-Hybrid:Batterien können am Stromnetz geladen werden
• Range Extender (serieller Hybrid): Elektrofahrzeug  mit Verbrennungsmotor, der das Elektroaggregat lädt

Erneuerbare Energiequellen

Strom

• Betrieb mit Elektromotor
• Vorreiter: Tesla
• Aufladezeit: 54 km Reichweite pro Stunde
• Reichweite: bis zu 520 km

Brennstoffzelle

• Betrieb mit Wasserstoff
• kurze Betankungszeit
• Reichweite: bis 1.600 km

Alternative Mobilitätslösungen

Flexibel sein. Mobil sein. Und das möglichst schnell. Wie ein Mantra bestimmen diese Werte unser Leben und unsere Gesellschaft. Die Folge: Der stetig steigende Straßenverkehr wächst sich mit Staus und verstopften Straßen zu einem ökonomischen und ökologischen Supergau aus. Doch es gibt Mittel und Wege, beweglich zu bleiben.

Carsharing

aktuell etwa 17.950 Carsharing-Autos und 2 Mio. Nutzer in Deutschland

E-Bikes

antriebsunterstützte Fahrräder

• Pedelecs: Geschwindigkeit bis 25 km/h
• S-Pedelecs: Geschwindigkeit bis 45 km/h (Kleinkraftrad)

E-Scooter

E-Mobility mit Lenker

• Segways
• Scuddys

E-Boards

E-Mobility ohne Lenker

• Monowheels
• IO-Wheels
• E-Skateboards

Innovative Antriebe und Infrastruktur

Die Fortschritte in den Antriebstechnologien, der künstlichen Intelligenz (KI) und der Rechenleistung moderner Computer münden in einem Verkehr, der nicht mehr von Menschenhand gesteuert wird. Selbstfahrende Fahrzeuge befördern Fahrgäste und Güter. Ganze Flotten kleiner Stadtflitzer bewegen sich auf präzisen Bahnen. Oder verdrängt der ununterbrochene Fluss aus Vehikeln gar den Menschen aus den Städten? Wie sieht die autonome Zukunft aus? Welche Hürden müssen wir auf dem Weg dahin noch meistern?

Autonomes Fahren wird Wirklichkeit

Wenn man von zukunftsweisenden Konzepten der Fortbewegung spricht, ist das autonome Fahren omnipräsent. Nicht mehr weit hergeholt scheinen die Szenen aus Science-Fiction-Filmen, in denen Fahrzeuge in einem fein choreografierten Treiben Personen und Güter transportieren. Die Automobilindustrie plant, zwischen 2020 und 2030 ihre selbstfahrenden Fahrzeuge auf die Straßen zu bringen. Höchste Zeit also, um die technischen Aspekte des autonomen Fahrens und die damit einhergehenden urbanen Entwicklungen zu beleuchten.

5 Stufen des autonomen Fahrens

SAE International ist eine von Vertretern der Luftfahrt-, Automobil- und Transportindustrie ins Leben gerufene internationale Organisation. Diese hat 5 Stufen des autonomen Fahrens definiert, die weltweit anerkannt sind. Diese Stufen beschreiben auf einer Skala von 0 bis 5, wie fähig ein Verkehrsmittel ist, selbstständig zu fahren.

Stufe 0 – keine Autonomie

In dieser Stufe fehlen jegliche Assistenzsysteme. Der Fahrer behält zu jeder Zeit die komplette Kontrolle über das Fahrzeug bzw. muss diese behalten. Fahrassistenz-Systeme wie ABS oder ESP fallen ebenfalls in diese Kategorie.

Stufe 1 – Fahrerassistenz

Ist ein Fahrzeug mit einzeln einsetzbaren Assistenzsystemen ausgestattet, fällt es in die 1. Kategorie. Fahrzeuge der Stufe 1 können z. B. einen adaptiven Tempomaten, einen Spurhalte-Assistenten oder ein Kollisions-Warnsystem verbaut haben. Es handelt sich also um situationsbedingte minimale Eingriffe durch die Fahrzeugelektronik. Entscheidend für die Stufe 1 ist auch, dass die einzelnen Assistenten nicht zu gleichzeitig (kombiniert) ausgeführt werden.

Stufe 2 – Teilautomatisierung

Fahrzeuge dieser Stufe können die vorher beschriebenen Assistenzsysteme in Kombination einsetzen. Damit sind sie in der Lage, eigenständig zu manövrieren. Ein Fahrzeug der Stufe 2 kann z. B. im fließenden Verkehr selbst die Geschwindigkeit regulieren und dem Verlauf der Straße (durch Lenkbewegungen) folgen oder automatisch einparken. Dabei muss der Fahrer aber jederzeit bereit sein, ins Geschehen einzugreifen.

Stufe 3 – Bedingungsautomatisierung

Wenn die Straßensituation es zulässt (z. B. durch eindeutige Markierungen und Straßenschilder), können Fahrzeuge der Stufe 3 die komplette Steuerung übernehmen. Sie sind in der Lage, ihre Geschwindigkeit den Verhältnissen anzupassen. Sie können der Spurführung folgen und Hindernissen ausweichen. Der Fahrzeugführer muss nicht dauerhaft die Kontrolle über das Fahrzeug behalten. Im Zweifelsfall muss er jedoch reagieren können.

Stufe 4 – Hochautomatisierung

In Fahrzeugen dieser Stufe muss der Fahrer nicht mehr eigenständig fahren. Die Ausnahme bilden sehr schlechte Straßen- und Witterungsverhältnisse. Hochautomatisierte Fahrzeuge sind grundsätzlich in der Lage, sich eigenständig fortzubewegen und im Falle einer Notsituation mit fehlender Fahrerintervention sicher anzuhalten.

Stufe 5 – Vollautomatisierung

Das Lenkrad ist nicht mehr notwendig. Die einzige Aktion, die durch den Nutzer erfolgt, ist die Zieleingabe. Das Fahrzeug bewegt sich ausschließlich autonom.     

Die Stufe 5 ist natürlich die interessanteste, bildet sie doch aus heutiger Sicht den Höhepunkt der Entwicklung der Mobilität. Sie stellt allerdings auch Ingenieure, Städteplaner und den Gesetzgeber vor größte Herausforderungen. Welche Hürden stehen dem Traum des vollständig autonomen Fahrens noch im Weg?

Die technische Seite – ich sehe was, was du nicht siehst

Im Hinblick auf das autonome Fahren gibt es 2 grundsätzliche Vorgehensweisen, wie das Ziel erreicht werden kann. Einige Hersteller versuchen, ihre Fahrzeuge nach und nach mit Assistenzsystemen und immer ausgereifteren Sensortechnologien auszustatten. Sie wollen dem Fahrer immer mehr und immer wichtigere Aufgaben abnehmen – bis das Fahrzeug in der Lage ist, selbst zu fahren. Andere setzen von vornherein auf komplett autonomes Fahren und bringen ihren Fahrzeugen alle notwendigen Fähigkeiten bei.

Dem 1. Weg folgt ein Unternehmen, das die Automobilindustrie ordentlich aufgemischt hat und als Pionier des (fast) „autonomen Fahrens für alle” gelten kann: Tesla. Inzwischen dürften die meisten Menschen von der Marke und der sogenannten Autopilot-Technologie gehört haben. Diese ist in allen Modellen des Unternehmens (Model S, Model X und Model 3) verbaut. Die Presse hat auch über Unfälle berichtet, die mit dem Autopiloten im Zusammenhang stehen und unweigerlich passieren (werden). Dennoch bietet Tesla derzeit die robusteste Autonomielösung, die auf dem Markt tatsächlich erhältlich ist und schon genutzt werden kann.

Derzeit klassifiziert die National Highway Transportation Safety Administration (NHTSA) Tesla-Fahrzeuge als Stufe-2-Fahrzeuge. Diese erfordern also eine ständige Kontrolle durch den Fahrzeugführer.

Fahrzeuge der Stufe 5 sind derzeit nicht auf dem Markt erhältlich. Derzeit testet nur ein Unternehmen im Moment überhaupt komplett autonome Vehikel auf öffentlichen Straßen testet: Waymo von Google.

Teil 2 über die Städte der Zukunft und die Bedeutung von New Mobility fürs Marketing erscheint am 20.02.2019.