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Über dieses Buch

Automatisiertes Fahren wird aktuell auf allen Ebenen diskutiert. Dieses Open Access Buch greift das Thema aus Sicht des ÖPNV auf und stellt Chancen und Risiken des Einsatzes automatisierter Shuttlebusse im Nahverkehr dar. Am Beispiel Bad Birnbach/Niederbayern wird gezeigt, welche Herausforderungen bei der Einführung eines solchen Services zu erwarten sind und wie diese gelöst werden können. Dabei fokussiert sich das Buch auf die Vermittlung von im Feld erhobenen Daten, z.B. zu technischen Schwierigkeiten, Erfahrungsberichten von Anwohnern und Gästen, Akzeptanz in der Bevölkerung, infrastrukturellen Anforderungen, etc. Konkrete Handlungsempfehlungen für Städteplaner, ÖPNV-Betreiber/-Strategen oder Kommunen, die eine Einführung automatisierter Busse in Erwägung ziehen, runden das Werk ab.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Einleitung

Frontmatter

Open Access

1. Entwicklungen im ÖPNV

Zusammenfassung
In Deutschland stellt der Öffentliche Personennahverkehr (ÖPNV) das Rückgrat für die Mobilität der Bevölkerung dar. Mit voranschreitenden Megatrends, wie der zunehmenden Urbanisierung und einer steigenden Nachfrage nach nachhaltiger Mobilität, ergeben sich für den ÖPNV sowohl Chancen als auch Risiken. In diesem Kontext steht die Technologie des autonomen Fahrens in einem besonderen Fokus. Welche Möglichkeiten ergeben sich? Welchen Herausforderungen muss sich der ÖPNV stellen? Das folgende Kapitel stellt die Entwicklungen im ÖPNV in Deutschland in aller Kürze vor und gibt eine thematische Einführung in diese Fragestellungen.
Markus Derer, Fabienne Geis

Open Access

2. Mobilität 4.0: Deutschlands erste autonome Buslinie in Bad Birnbach als Pionierleistung für neue Verkehrskonzepte

Zusammenfassung
Die Autoren geben einen Einblick in die Überlegungen zur IInbetriebnahme eines autonomen Shuttlebusses in Bad Birnbach. Dargelegt werden die Schwierigkeiten und Hürden, die aus rechtlicher Sicht genommen werden mussten, um den autonomen Shuttlebus tatsächlich auf die Straße zu bringen. Es zeigt sich, dass autonome Fahrzeuge im ÖPNV einer der Meilensteine der nächsten Jahre sein und den Mobilitätsmarkt von morgen prägen werden.
Michael Barillère-Scholz, Chris Büttner, Andreas Becker

Teilaspekt: Verkehrsplanung

Frontmatter

Open Access

3. Auswirkungen auf die Mobilitätswahrnehmung durch die Einführung eines autonomen Shuttlebusses

Zusammenfassung
Der öffentliche Personennahverkehr (ÖPNV) befindet sich derzeit in einem starken Wandel, der bestimmt wird durch Schlagworte wie Mobilität 4.0, Digitalisierung oder eben auch Autonomer ÖPNV. Das nachfolgende Kapitel behandelt die Frage, ob die Integration eines autonomen Shuttlebusses in die Angebotsstruktur des ÖPNV im ländlichen Raum dazu beitragen kann, die Mobilitätsoptionen der dortigen Bevölkerung sinnvoll zu erweitern. Die Autoren nehmen dabei die Sicht des ÖPNV-Kunden im ländlichen Raum ein und legen dar, inwieweit die Einführung und der Betrieb eines autonomen Shuttlebusses dazu beitragen, dass Mobilität im ländlichen Raum stärker resp. auf andere Weise wahrgenommen wird. Da Mobilitätswahrnehmung stets individuell geschieht, versuchen die Autoren, Indikatoren auf Grundlage zweier Haushaltsbefragungen zu konstruieren, die Aussagen über eine veränderte Mobilitätswahrnehmung ermöglichen.
Anja Baniewicz, Christian Neff

Open Access

4. Konnektivitätsveränderungen im ÖPNV-Netz durch die Einführung eines autonomen Shuttlebusses

Zusammenfassung
Der Autor untersucht die Auswirkungen der Einführung eines autonomen Shuttlebusses auf die Angebotsseite. Die grundlegende Frage ist, ob sich das ÖPNV-Angebot aufgrund der Ergänzung eines vorhandenen ÖPNV-Netzes durch einen autonomen Shuttlebus signifikant steigern lässt und den Einwohnern Bad Birnbachs somit vielfältigere Möglichkeiten offenbart. Insbesondere geht er der Frage nach, ob und in welcher Art und Weise sich mit einem autonomen Shuttlebus die Erste-/Letzte-Meile-Problematik lösen lässt, die den konservativen ÖPNV bereits seit mehreren Jahren beschäftigt. Gerade diese Streckenabschnitte sind oftmals zu eng oder ungünstig gelegen, um mit einem konservativen Omnibus bedient zu werden. Daher stellen autonome Shuttlebusse eine sehr gute Ergänzung für diesen Bereich dar.
Ludger Jürgens

Teilaspekt: Technik

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Open Access

5. Technische Aspekte des automatisierten Fahrens am Projekt des autonomen Shuttlebusses in Bad Birnbach

Zusammenfassung
Die Entwickler von selbstfahrenden Fahrzeugen sind sich einig, dass es nach heutigem Stand der Technik über eine Milliarde Testkilometer bedarf, um ein autonom fahrendes Fahrzeug zu entwickeln. Daher überrascht es nicht, dass der „autonome“ Shuttlebus in Bad Birnbach lediglich als teilautomatisiert einzustufen ist. Dennoch ist das Projekt wertvoll, um Erkenntnisse für die Entwicklung von autonomen Fahrzeugen zu erlangen und deren Einsatz im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) beurteilen zu können. Im vorliegenden Teilprojekt wurden innerhalb von vier Monaten über dreihundert Situationen dokumentiert, in denen die Fahrt unplanmäßig unterbrochen wurde. Diese wurden anschließend ausgewertet und teilweise in Versuchen nachgestellt. Es hat sich gezeigt, dass der Shuttlebus im aktuellen Betriebsmodell unfallfrei fahren kann. Allerdings ist für das unfall- und unterbrechungsfreie Fahren der durch die Zulassungsauflagen vorgeschriebene Operator an Bord zwingend erforderlich. Dieser muss an verschiedenen Stellen der Strecke – inklusive der Haltestellen – die Weiterfahrt bestätigen, den Bus um Hindernisse lenken und bei einem drohenden Unfall eingreifen. Ohne Operator käme es zur Kollision, da die Technik des Busses nicht alle kritischen Situationen erkennt. Der Bus kann im aktuellen Entwicklungsstand weder fahrerlos betrieben noch als zuverlässige Ergänzung im ÖPNV eingesetzt werden. Der Bus stellt dennoch einen wichtigen Schritt in Richtung autonomen Fahrens dar, welches weiterhin im Rahmen zukünftiger Forschungs- und Entwicklungsprojekte vorangetrieben werden muss.
Jan Christopher Kolb, Lothar Wech, Martin Schwabe, Christopher Ruzok, Christoph Trost

Teilaspekt: Gesellschaft und Akzeptanz

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6. Mensch oder Maschine? Direktvergleich von automatisiert und manuell gesteuertem Nahverkehr

Zusammenfassung
Da erst wenige automatisierte Fahrzeuge auf öffentlichen Straßen in Betrieb sind, ist aktuell noch unklar, ob potenzielle Nutzer diese akzeptieren und ihnen vertrauen. Um diesen Fragen nachzugehen, wurde eine Feldstudie mit 24 (jeweils zwölf älteren und jüngeren) Teilnehmern durchgeführt, wobei ein automatisiertes Fahrzeug direkt mit einem von menschlicher Hand gesteuerten Gruppentaxi verglichen wurde. Benutzerakzeptanz und -erlebnis, Vertrauen sowie subjektives Zeitempfinden wurden sowohl vor als auch nach der Fahrt mit dem jeweiligen Transportmittel mit standardisierten Messverfahren und Interviews erfasst. Die Resultate zeigen, dass automatisierte Fahrzeuge in ähnlichem Ausmaß akzeptiert werden wie auch menschliche Fahrer, jedoch gerade jüngere Probanden aufgrund der geringeren Geschwindigkeit der neuen Technologie gegenüber noch skeptisch eingestellt sind. Für diese Zielgruppe wirkte sich jedoch eine Fahrt mit dem automatisierten Fahrzeug positiv auf das Vertrauen aus. Eine Berücksichtigung der gewonnenen Erkenntnisse ist für eine weitere Implementierung der Technologie zu empfehlen.
Philipp Wintersberger, Anna-Katharina Frison, Isabella Thang, Andreas Riener

Open Access

7. Evaluierung von Benutzeranforderungen für die Kommunikation zwischen automatisierten Fahrzeugen und ungeschützten Verkehrsteilnehmern

Zusammenfassung
Es wurden bereits einige Lösungen vorgestellt, um die Kommunikation zwischen automatisierten Fahrzeugen und ungeschützten Verkehrsteilnehmern (sog. „Vulnerable Road Users“, VRUs) zu unterstützen. Noch ist jedoch unklar, ob diese Systeme den Anforderungen zukünftiger Benutzer auch gerecht werden. Ziel dieser Arbeit war es, Benutzeranforderungen von VRUs nach direktem Kontakt mit einem automatisierten Fahrzeug zu erfassen. Hierfür wurde eine Feldstudie mit 32 Teilnehmern durchgeführt. Die Resultate, welche sowohl auf subjektiven (Fragebögen, Interviews) als auch objektiven (Videoanalyse) Daten basieren, legen nahe, dass ungeschützte Verkehrsteilnehmer einfache und bekannte Konzepte (beispielsweise Ampelsysteme oder Hupen) zur Kommunikation bevorzugen. Des Weiteren wurden diverse Problemszenarien identifiziert, welche für eine Bereitstellung von automatisierten Fahrzeugen in „Shared Spaces“ von besonderer Bedeutung sind.
Philipp Wintersberger, Andreas Löcken, Anna-Katharina Frison, Andreas Riener

Teilaspekt: Gesellschaftliche Akteure

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Open Access

8. Die gesellschaftliche Einbettung autonomer Fahrzeuge am Beispiel Bad Birnbach

Zusammenfassung
Innovationen und Neuerungen stehen in permanenter Wechselwirkung mit gesellschaftlichen Akteuren und Kontexten. Dazu gehören u. a. organisatorische oder Unternehmenskontexte, rechtliche Rahmenwerke, Nutzer und Nicht-Nutzer, Diskurse in der breiteren Öffentlichkeit sowie transnationale Kontexte. Diese Kontexte tragen dazu bei, Neuerungen und Innovationen gesellschaftlich zu legitimieren oder zu blockieren. Am Fallbeispiel des Pilotprojekts zu autonom fahrenden Kleinbussen im ÖPNV in Bad Birnbach werden relevante Akteure und Prozesse für die erfolgreiche Umsetzung in zwei Schritten analysiert. Im ersten Schritt wird das Gesamtnetzwerk aller involvierten Akteure erstellt und hinsichtlich wichtiger Mediatoren im Netzwerk untersucht. Im zweiten Schritt werden die einzelnen Projektphasen mit Hilfe der zuvor genannten fünf Dimensionen gesellschaftlicher Einbettungsprozesse analysiert. Es kann gezeigt werden, dass Einbettungsprozesse in die unterschiedlichen Dimensionen zeitversetzt erfolgen und teilweise aufeinander aufbauen. Schlüsselrollen nehmen dabei Akteure ein, die Erfahrungen in oder Zugang zu unterschiedlichen gesellschaftlichen Teilbereichen haben oder die Handlungsmacht anderer Akteure durch Legitimation und Befürwortung begünstigen können. Methodische Grundlage bilden Leitfadeninterviews und soziale Netzwerkanalyseverfahren.
Alexandra Appel, Jürgen Rauh, Maximilian Graßl, Sebastian Rauch

Open Access

9. Empirische Beobachtungen zur Akzeptanz des Pilotprojektes „Autonom fahrender Kleinbus“ unter den Bürger∗innen von Bad Birnbach

Zusammenfassung
In dem Beitrag werden auf der Grundlage einer Haushaltsbefragung in Bad Birnbach Aussagen zur Akzeptanz, Aufgeschlossenheit und Bewertung gegenüber dem Pilotprojekt getroffen. Die Wahrnehmung und Bewertung von Eigenschaften des automatisiert fahrenden Kleinbusses wie auch Präferenzen, Werte sowie Einstellungen von Anwohnern zu autonom fahrenden Fahrzeugen sind dabei von Interesse. Als Analyseschema wird eine Einteilung nach den Akzeptanzdimensionen der Einstellungs-, Handlungs- und Nutzungsebene verwendet. Das Pilotprojekt wird von der Mehrheit der Befragten begrüßt und häufig auch schon aktiv getestet. Hinsichtlich einiger objekt- wie auch subjektbezogener Eigenschaften gibt es z. T. signifikante Unterschiede zwischen Personen, die schon mit dem automatisierten Bus mitgefahren sind, und solchen, die ihn noch nicht getestet haben. In Bezug auf eine zukünftige mögliche Nutzung können projektbezogen drei verschiedene Gruppen von potenziellen Nutzern differenziert werden.
Jürgen Rauh, Alexandra Appel, Maximilian Graßl

Teilaspekt: Übertragbarkeit

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Open Access

10. Modell zur Übertragbarkeit der Ergebnisse aus der Feldstudie auf größere Regionen

Berücksichtigung aktueller technischer und organisatorischer Rahmenbedingungen beim Einsatz autonomer Shuttlebusse
Zusammenfassung
Heutzutage sind automatisierte Shuttlebusse noch eher selten im öffentlichen Straßenverkehr zu finden. Feldstudien sind daher unumgänglich, um eine Analyse der existierenden Möglichkeiten und nötigen technischen Maßnahmen zur Integration dieser Fahrzeuge in den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) zu erproben. Da es sowohl technisch als auch rechtlich noch Einschränkungen der Nutzung automatisierter Fahrzeuge gibt, stellt sich die Frage, ob potenzielle Routen, die diesen Rahmenbedingungen gerecht werden, automatisiert ermittelt werden können. Allerdings ist die Erstellung eines Modells zur Identifikation von Strecken für automatisierte Fahrzeuge unter den gegebenen rechtlichen Randbedingungen noch nicht näher betrachtet worden. Die hier verwendeten Parameter sind auf Grundlage der Ergebnisse einer Studie in Bad Birnbach, Bayern entstanden. Im Vergleichsraum Bayern wurden ca. 100 Strecken identifiziert, auf welchen man einen automatisierten Shuttlebus im derzeitigen technisch-rechtlichen Rahmen weiter testen könnte. Die sich stetig weiterentwickelnde Technologie und die teils unvollständige Attribuierung der verwendeten Daten (offizielle Verkehrsdaten ATKIS, OpenStreetMap aus dem Jahr 2018) erfordern eine Überprüfung der Ergebnisse vor Ort sowie eine laufende Fortschreibung des Modells.
Jane Wuth, Wolfgang Dorner

Schlussbetrachtungen

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11. Zusammenfassung der Forschungsergebnisse und Ausblick

Zusammenfassung
Ziel dieses Forschungsprojektes war die Entwicklung einer wissenschaftlich fundierten Perspektive hinsichtlich des Einsatzes eines automatisierten Shuttlebusses im Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV). Die Untersuchungen im Rahmen der Begleitforschung orientierten sich dabei stets an der übergeordneten Forschungsfrage: „Kann durch die Einführung eines selbstfahrenden/autonomen Shuttles eine Ergänzung des heutigen ÖPNV geschaffen werden oder kann dadurch eine neue Form des ÖPNV geschaffen werden, die bisherige Strukturen ablösen wird?“ Im Rahmen des Pilotbetriebs der DB Regio Bus in Kooperation mit dem Landkreis Rottal-Inn, dem Fahrzeughersteller EasyMile, dem TÜV Süd und der Marktgemeinde in Bad Birnbach gingen die Untersuchungen technologischen, technischen, gesellschaftlichen sowie verkehrsplanerischen Fragestellungen nach.
Markus Derer
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