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About this book

Der Tagungsband zum 11. Wissenschaftsforum Mobilität an der Universität Duisburg-Essen im Mai 2019 untersucht das Rahmenthema „Neue Dimensionen der Mobilität“. Die Beiträge des Forums an den Schnittstellen der betriebswirtschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Forschung geben dazu einen umfassenden Einblick und zeigen Möglichkeiten auf, wie Unternehmen sich auf zukünftige Formen der Mobilität einstellen können.

Table of Contents

Frontmatter

Einordnung: Neue Dimensionen der Mobilität

Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte

Der neunte Tagungsband zu den technischen und betriebswirtschaftlichen Aspekten der Mobilität bietet einen Überblick über Vorträge und Poster, die unter dem Rahmenthema „New Dimensions of Mobility Systems“ auf dem 11. Wissenschaftsforum Mobilität 2019 in Duisburg diskutiert wurden. Er schlägt einen Bogen von neuen Dimensionen des Mobilitätsmanagement über neue technische Dimensionen der Mobilität, neue Dimensionen urbaner Mobilitätskonzepte, aktuelle Entwicklungen der Digitalisierung der Mobilität bis hin zu neuen Kundenlösungen.

Heike Proff

Mobility Management

Frontmatter

Kurzfassung

Die Forschung zum Automobil- und Mobilitätsmanagement beschäftigt sich heute verstärkt mit neuen Dimensionen der Mobilität. Sie werden im ersten Teil des Tagungsbandes zum 11. Wissenschaftsforum Mobilität angesprochen.

Heike Proff, Gertrud Schmitz

Wie autonome Flugtaxis den Geschäftsmodellkontext von morgen beeinflussen könnten

Eine Trendforschung auf Basis geführter Experteninterviews

Seit langer Zeit besteht die Vision der autonomen Fortbewegung. Heute ahnen wir, dass diese Vision nicht mehr weit entfernt zu liegen scheint. Erste Fahrzeuge fahren bereits teilautonom und weitestgehend ohne Eingriff des Fahrers (Jacoby und Wappelhorst 2016).

Bernd Herrenkind, Johannes Bührke, Anna-Charlotte Fleischmann-Kopatsch, Jan Wehinger, Alfred Benedikt Brendel, Lutz M. Kolbe, Farnam Khansary

Ein Vergleich von Herstellerkommunikation und kundenseitigen Akzeptanzfaktoren bezogen auf autonomes Fahren

Autonome Fahrtechnologien haben das Potential, die Art und Weise, wie Menschen sich fortbewegen, grundlegend zu verändern. Sowohl die öffentliche Debatte, als auch wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass Sicherheitsbedenken und das Misstrauen potentieller Nutzer gegenüber autonomen Fahrzeugen große Hürden für die Adoption darstellen [17], [26]. Hersteller setzen hohe Erwartungen in die Technologie, wenngleich hochautomatisierte oder vollständig autonome Fahrzeuge derzeit noch nicht am Markt verfügbar sind.

Jan-Gerrit Grotenhermen, Gerhard Schewe

Der Simulator SimCo.

Experimente zur nachhaltigen Steuerung des Verkehrssystems

Wie wird sich der Verkehr der Zukunft entwickeln? Ist eine Verkehrswende möglich? Werden Restriktionen und Verbote, aber auch neuartige Angebote (Ridesharing/-hailing, autonome Fahrzeuge) zu einer nachhaltigen Änderung des Mobilitätsverhaltens führen?

Johannes Weyer, Fabian Adelt, Sebastian Hoffmann, Julius Konrad, Marlon Philipp

Automobilindustrie im Umbruch

Traditionelle Automobilunternehmen werden seit Beginn des Jahrtausends durch die zunehmende Ausdiff erenzierung der weltweiten Automobilmärkte und heute nochmals verstärkt durch Handelshemmnisse und den Austritt Großbritanniens aus der EU sowie durch neue internationale und branchenfremde Wettbewerber wie Geely, Google, Tesla und Uber herausgefordert. Darauf haben sie mit einer Ausdiff erenzierung ihrer Strategien und der Steuerung ihrer ausländischen Tochtergesellschaft en reagiert (vgl. Proff 2019: 2 und Kap. 2): Die Automobilunternehmen diff erenzieren in ihren Geschäft sbereichen Strategien zu Geschäft smodellen aus (vgl. z. B. Proff u. a. 2014; Proff /Fojcik 2015) und gehen von einer länderübergreifenden und damit weitgehend homogenen Steuerung ihrer ausländischen Tochtergesellschaft en zu einer länderspezifi scheren und damit heterogeneren Steuerung über (vgl. Proff 2019: 2 und Kap. 2).

Heike Proff

Ambidexterity Strategies of established Car Manufacturers: A Cross Cultural Comparison

All internationally established car manufacturers currently face the advent of vehicle electrification. Established OEMs shift evermore resources into new fields of electric mobility and autonomous driving technologies. However, it is a challenge for incumbent OEMs to effectively embed new activities into their established organizations with traditional business lines.

Lucas A. Müller, Michael Stephan

Strategische Planung der Antriebsportfoliotransformation von Automobilherstellern

Vor dem Hintergrund der im Pariser Klimaabkommen beschlossenen Dekarbonisierung des Verkehrssektors sind in Zukunft Verschärfungen der CO2-Gesetzgebung für Neufahrzeugverkäufe geplant [1]. In Europa müssen Automobilhersteller im Jahr 2021 einen CO2-Flottenemissionsgrenzwert von 95 g/km für Neufahrzeuge einhalten [2]. Dieser Grenzwert verschärft sich bis zum Jahr 2030 um weitere 37,5 % und wird perspektivisch weiter sinken [3].

Christoph Hüls, Christian Thies, Thomas S. Spengler, Karsten Kieckhäfer

Management digitaler Transformationen

Neuausrichtung von Shared Service Centern in der Automobilindustrie

Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung führen innovative digitale Technologien zu weitreichenden Veränderungen von Geschäftsmodellen, Prozessen sowie Steuerungssystemen. Um die langfristige Wettbewerbsfähigkeit und damit den wirtschaftlichen Erfolg nachhaltig zu sichern, muss die Unternehmenspraxis bestehende Digitalisierungs- und Automatisierungspotenziale identifizieren und ihre internen Strukturen fortwährend an die neuen technologischen Rahmenbedingungen anpassen. Der Transformationsbedarf beschränkt sich dabei nicht nur auf den Produktionsprozess, sondern erstreckt sich auch auf die organisationale Ausgestaltung unterschiedlicher Funktionen, wie bspw. das Controlling, den Einkauf und das Personalwesen.

Björn Freistühler, Jan A. Kempkes, Francesco Suprano, Andreas Wömpener

Smart Rail

Bewertung von Innovationsideen und Management von Innovationsbarrieren am Beispiel integrierter Mobilitätsketten für ländliche Räume

Die Bahn steht seit langem für eine nachhaltige Mobilität. Sie verursacht im Vergleich zu Straßenverkehr und Luftfahrt geringere Klimagasemissionen ([1]; [9], S. 91 f.) und ermöglicht Menschen, die nur eingeschränkten Zugang zum motorisierten Individualverkehr haben, eine gesellschaftliche Teilhabe. Einem höheren Anteil des Bahnverkehrs am Gesamtverkehr stehen aber verschiedene Defizite aktueller Bahnangebote entgegen, die entsprechende Innovationsbedarfe auslösen: So bestehen im Hinblick auf die Kundenattraktivität Bedarfe, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, den Komfort zu steigern, die Verkehrszeiten flexibler am Bedarf auszurichten sowie Lücken in den Mobilitäts- und Serviceketten zu schließen – dies gilt speziell im ländlichen Raum für die „letzte Meile“.

Marco Rehme, Susann Oehme, Uwe Götze, Sören Claus

Partner-Ökosysteme erschließen datengetriebene Smart Mobility Services und schaffen Wert

Fast alle großen Metropolen sind bestrebt, den Individualverkehr per Auto in ihren Innenstädten zu regulieren, um die damit verbundene Umweltbelastung zu reduzieren. Die Altersgruppe der 18 bis unter 30-Jährigen, von Sinus Sociovision als Milieu der ‚Digitalen Avantgarde‘ bezeichnet, welche sich sowohl in den entwickelten als auch in aufstrebenden Ländern identifizieren lässt, sind Vorreiter in der Nutzung innovativer Mobilitätsservices. Dieses Technologie-affine, trendige Milieu weist beispielsweise in Deutschland eine deutlich niedrigere Pkw-Halterquote aus als dies noch in ihrer Elterngeneration vor 35 Jahren der Fall war: Der Vergleich der Pkw-Halterquoten der 18- bis unter 30-jährigen Männer ab dem Jahr 1983 bis zum 1.1.2018 zeigt, dass der Pkw-Besitz in dieser Gruppe von ca. 60 % auf unter 30 % gefallen ist.

Doris Kortus-Schultes

Mobility Engineering

Frontmatter

Kurzfassung

Die Vorträge im Track 2 der Tagung beschäftigten sich mit Themen zur Entwicklung zukünftiger Mobilitätssysteme, der Entwicklung und Unterstützung alternativer Antriebe durch innovative technische Lösungen sowie die dazu erforderliche Infrastruktur und der Vernetzung von Individualfahrzeugen. Die Themengebiete der Vorträge bilden sich ab in der Aufteilung des Tracks in die Sessions.

Dieter Schramm, H. Hirsch

FLAIT Mobilitätssystem

FLAIT (Fast Lane Artificial Intelligence Transportation; www.flait.eu ) ist ein Mobilitätssystem bestehend aus: Einem innovativen Fahrzeug mit vielen Alleinstellungsmerkmalen Einem Leitsystem mit dem erstmals der fahrerlose Betrieb im Innenstadtverkehr möglich wird Einer Leitzentrale mit der die Fahrzeugflotten intelligent, sicher und effizient geführt werden

Herwig Fischer

Effects of School Activities on Traffic Flow on the Example of Traffic Scenario from the City Wuhan

Along with the booming of the automobile industry, being stuck in a traffic jam has already become one of the most oppressive situations for modern people. As the governments advocate people to use public transportation, researchers are trying to improve traffic capacity. An effective tool of traffic modeling is microscopic traffic simulation.

Xiaoyi Ma, Xiaowei Hu, Dieter Schramm

Ein zentraler Querdynamikregler für Sportwagen

Die Automobilindustrie steht unter erheblichem öff entlichen Druck, batteriebetriebene Elektrofahrzeuge zu entwickeln. Um gleichzeitig dem nach wie vor ungebrochenem Interesse an Supersportwagen und deren Rekorden auf der Nürburgring Nordschleife gerecht zu werden, sind neue Regelungsansätze notwendig. Der heutige, historisch gewachsene Regelsystemverbund, dessen Einzelsysteme in Zusammenarbeit mit verschiedenen Lieferanten entwickelt wurden und noch heute bezogen werden, ist nicht in der Lage, Systemsynergien eff ektiv zu nutzen.

Yannik Peters

Hyperloop – Technologiebetrachtung aus Sicht des Hochschulteams HyperPodX

Der Transport von Personen und Wirtschaftsgütern mit einer Art Rohrpostsystem steht mit der Entwicklung der Hyperloop-Technologie vor einer Renaissance, technisch innovativ, nachhaltig energieeffizient und wirtschaftlich realisierbar. Global werden Versuchsstrecken geplant und vorbereitet, um die Machbarkeit zu überprüfen. An dem von SpaceX seit 2016 jährlich ausgeschriebenen internationalen studentischen Wettbewerb „Hyperloop Pod Competition“ in Hawthorne, Los Angeles, nahm das Hochschulteam der Hochschule Emden/Leer und der Universität Oldenburg „HyperPodX“ bereits zweimal am Konstruktionswettbewerb mit nur noch 19 weiteren Teams teil.

Thomas Schüning, Walter Neu

Optimizing the fuel efficiency of fuel cell-based hybrid electric vehicles considering real implications

Hybridized powertrains using two or more on-board power sources are getting increasing attention from researchers and automakers due to their ability to achieve equivalent performance to conventional vehicles and minimal harmful emissions. Power management systems (PMS) play a crucial role in hybrid powertrains to achieve high energy efficiency and sustain high drivability. Design requirements to power management include the ability to find optimal power handling decisions, accommodate unscheduled loads, and to be computationally applicable in real-time [1].

Ahmed M. Ali, Bedatri Moulik, Dirk Söffker

Der digitale Zwilling als Schlüssel zur ganzheitlichen Optimierung des Lademanagements in der Elektromobilität

Die zunehmende Knappheit an fossilen Ressourcen und die mit ihrer Verbrennung verbundenen negativen klimatischen und gesundheitlichen Effekte haben zu einem Umdenken in den Energiesektoren Haushalte, GHD (Gewerbe, Handel und Diensteilungen), Industrie und Verkehr geführt. Als Strategien zur Reduzierung dieser Risiken werden die Steigerung der Energieeffizienz, die Elektrifizierung sowie die Dezentralisierung der Energieversorgung immer relevanter. Der Elektromobilität, welche alle drei Ansätze vereint, kommt dabei eine besondere Rolle zu.

Katharina Schubert, Markus Schütten, Michael Baumann, Lennart Hinrichs, Arpit Maheswari

Stationärspeicher im Smart-Grid-Verbund mit gebrauchten Batterien aus E-Fahrzeugen

Weltweit wird immer mehr erneuerbare Energie, wie Solar- und Windstrom, ausgebaut (Energiewende), deren Erzeugung starken Schwankungen unterliegt. Der Ausbau von Energiespeichern, um diese Schwankungen auszugleichen, wird in Zukunft ein wichtiges Thema werden. Mit Energiespeichern lässt sich beispielsweise Photovoltaik- (PV-) Strom über den Tag speichern und kann bedarfsgerecht bei sonnenarmen Phasen wieder entnommen werden.

Jürgen Kölch

EMV von Elektrofahrzeugen im Ladevorgang

Herausforderungen beim induktiven und konduktiven Laden

Aufgrund der immer weiter fortschreitenden Einführung der Elektromobilität, steigt der Bedarf an einer effizienten und flächendeckend verfügbaren Ladeinfrastruktur stetig. Neben der physikalischen Verfügbarkeit geeigneter Ladepunkte muss für die Akzeptanz der Elektromobilität gewährleistet sein, dass die Ladung unterschiedlichster Fahrzeuge an jeden Ladepunkt möglich ist. Hierbei spielt neben den funktionalen Anforderungen an Sicherheit und Kommunikation auch die EMV im Bereich der Ladesysteme, insbesondere an der Schnittstelle zum Fahrzeug eine bedeutende Rolle.

Sebastian Jeschke, Marc Maarleveld, Jörg Bärenfänger

New Dimensions in Urban Mobility

Frontmatter

Kurzfassung

Unter der Überschrift „New Dimensions in Urban Mobility“ befassten sich Forscher in drei Sessions mit der Entwicklung und Bewertung neuer Mobilitätssysteme und den Auswirkungen auf den urbanen Raum. Unter Mobilitätsforschern besteht weitgehend Einigkeit, dass der mobile Mensch in Zukunft mehr und mehr auf intelligentere, besser integrierte und flexiblere Angebotssysteme zurückgreifen kann. Autos, Fahrräder und andere Fahrzeuge und die immer komplexer werdenden Systemdienste werden nicht mehr gekauft, sondern nach dem aktuellen Bedarf für eine Nutzung ausgeliehen.

J. Alexander Schmidt, Jörg Schönharting, Ani Melkonyan

COSSTA-Verfahren

Verfahren zur Entwicklung von Zukunftsszenarien für die Bewertung integrierter intermodaler Mobilitätskonzepte

Mittels mikroskopischer Verkehrssimulation verschiedener Szenarien lassen sich die Wirkungen innovativer Mobilitätskonzepte auf ihre Stakeholder ermitteln und vergleichen. Zur Simulation und Evaluation möglicher Angebots- und Betriebskonzepte bedarf es der Erarbeitung von Szenarien, mit denen sich verschiedene Ausprägungen der Konzepte abbilden lassen. Diese Szenarien integrierter intermodaler Verkehrskonzepte können dann anhand geeigneter Kennzahlen, sogenannter Key Performance Indikatoren (KPI), bewertet werden, um Politik, Betreibern und Serviceanbietern eine Entscheidungsgrundlage oder Empfehlungen hinsichtlich der anzustrebenden Entwicklung öffentlicher Verkehrssysteme geben zu können.

Kathrin Viergutz, Benedikt Scheier

Die Gestaltung neuer, vernetzter und umweltfreundlicher Mobilität

Wir stehen kurz vor einer großen Veränderung: In Zukunft werden uns viele neue Möglichkeiten geboten werden, uns komfortabel und vor allem umweltfreundlich in urbanen Zentren fortzubewegen. Mit der digitalen Verfügbarkeit (mobiles Internet über das Smartphone) sind neue intelligente Mobilitätsformen möglich: Wir sind nicht mehr auf das eigene Fahrzeug angewiesen und werden zukünftig problemlos eine Vielzahl von verschiedenen Verkehrsmitteln, wie es uns gerade gefällt, nutzen können (Mobility as a Service). Dazu müssen wir uns aber in den unterschiedlichen Mobilitätsräumen nicht nur sicher, sondern auch wohl fühlen – eine große Herausforderung für die Gestaltung der Räume, Abläufe und Systeme.

Kai Vöckler, Peter Eckart

Transformationen stadtregionaler Mobilitätssysteme

Chancen und Risiken neuer Mobilitätskonzepte für die Raum- und Verkehrsentwicklung

Wachsendes Verkehrsaufkommen sowie starre Mobilitätssysteme führen zu negativen Belastungen für Umwelt und Klima, Bevölkerung, öffentliche Einrichtungen und Unternehmen. Es wird immer deutlicher, dass sich ohne eine tiefgreifende Transformation in der Stadt- und Mobilitätsstruktur die internationalen und nationalen Klimaschutzziele nicht erreichen lassen können (UBA 2016, Creutzig et al. 2015). Dabei verursacht der motorisierte Straßenverkehr Luftschadstoffe wie Stickstoffdioxid und Feinstaub, Treibhausgase wie Kohlendioxid und Methan sowie Lärm und stellt damit ein gesundheitliches Risiko für die Bevölkerung und Reduzierung der Lebensqualität dar.

Jan Garde, Dirk Wittowsky, Ann-Kathrin Lieven, Volker Waßmuth

IntraCity E-Mobility Hamm (ICEM)

In Deutschland leben bereits heute rund 75 % der gesamten Bevölkerung in Städten und auch für die kommenden Jahre wird ein anhaltendes Wachstum prognostiziert. Angesichts dieser Verdichtung der Lebensräume ergibt sich jedoch gleichzeitig eine erhebliche Verschärfung der bestehenden Verkehrs- und Umweltsituation, zu der insbesondere die zunehmenden Versorgungsverkehre einen erheblichen Beitrag leisten. Die nachhaltige Förderung umweltfreundlicher Verkehrsmittel und darauf abgestimmter Wirtschafts- und Logistikkonzepte stellt ein besonderes Anliegen dar.

Hans-Friedrich Hinrichs, Karl-Georg Steffens, Claus Wilke

Datenschutzfreundliches Crowdsourcing multimodaler Mobilitäts-, Informations- und Versorgungsdienste in der Smart City

In der modernen Gesellschaft gewinnt die Idee des Crowdsourcing zunehmend an Bedeutung. Während im Jahr 2015 der weltweite Umsatz noch bei 15 Milliarden US-Dollar lag, wird bis zum Jahr 2025 ein Umsatzwachstum auf das zwanzigfache, 335 Milliarden US-Dollar prognostiziert (PriceWaterhoseCoopers, 2015). Dabei werden Waren oder Dienstleistungen nicht mehr zwischen kommerziellen Anbietern und Kunden ausgetauscht.

Ulrich Greveler, Dirk Bruckmann

Diskussion der Eignung von Vektorräumen zur Entscheidungsfindung im städtebaulichen Kontext

In einer Stadt als lebendes Gebilde ist es eine Herausforderung, vorher definierte, langfristige Ziele zu erreichen und den Weg der Zielerreichung zu verfolgen. Diese Problematik verschärft sich, wenn.

Arnim J. Spengler

Technische und rechtliche Systemgrenzen in der Routenplanung autonomer Shuttlebusse

Politik, Wirtschaft und Wissenschaft treiben die Automatisierung des Straßenverkehrs voran. Dies betrifft nicht nur den Pkw, sondern auch den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV), für den automatisierte bzw. autonome Betriebsformen neue Potentiale erschließen können. So gab es in Deutschland bereits mehrere autonome Shuttlebusse im Testbetrieb, wie unter anderem der Pilotbetrieb auf dem Berliner EUREF-Campus, der von November 2016 bis August 2017 durchgeführt wurde (Hunsicker, Knie et al. 2017), das Shuttle in Bad Birnbach, das seit Oktober 2017 im Regelbetrieb fährt (Brandt, Böker et al. 2019; Schumacher 2018), oder die Testfahrt des Shuttles „EMMA“, das im August 2018 entlang der Mainzer Uferpromenade im öffentlichen Raum gefahren ist (Mainzer Mobilität o. J.; R+V, Mainzer Mobilität 2018).

Christoph Rentschler, Leonie Herrmann, Detlef Kurth, Wilko Manz, Martin Rumberg

Optimale Produktportfolios für urbane Mobilitätsleistungen

Problemformulierungen und Lösungsansätze aus Sicht des Operations Research

Für den urbanen Lebensraum werden derzeit neue Mobilitätssicherungs-Ideen diskutiert. Im Fokus dieser Diskussionen stehen Verkehrssysteme, die konzeptionell zwischen dem motorisierten Individualverkehr (MIV) sowie dem traditionellen öffentlichen Personenverkehr (ÖPV) einzuordnen sind. Ziel ist es, Vorteile des MIV und des ÖPV zu bewahren, aber gleichzeitig jeweilige Nachteile auszuschalten.

Jörn Schönberger

Integrative Szenarien für eine nachhaltige Mobilität in der Region Ruhr

Das Ruhrgebiet ist mit rund 5,1 Mio. Einwohnern der größte Ballungsraum in Deutschland. Die polyzentrisch strukturierte Region mit 11 Städten und vier Kreisen weist komplexe Pendlerverknüpfungen innerhalb und außerhalb des engeren Bereiches auf. Beinahe die Hälfte aller hier lebenden Arbeitnehmer pendeln täglich zur Arbeit, fahren also mindestens in die angrenzende Stadt [1].

J. Alexander Schmidt, Sara Klemm

Verkehrsmodellierung für das Ruhrgebiet

Simulationsbasierte Szenariountersuchung und Wirkungsanalyse einer verbesserten regionalen Fahrradinfrastruktur

Vor dem Hintergrund sich verändernder gesellschaftlicher Dynamiken und technologischer Entwicklungen müssen mögliche zukünftige Entwicklungen in die heutige Gestaltung von Verkehrssystemen und konkrete Planung von Infrastrukturmaßnahmen aufgenommen werden.

Ihab Kaddoura, Janek Laudan, Dominik Ziemke, Kai Nagel

Multiscale urban modeling

A de-urbanization scenario in the Ruhr area

Today, we are well aware of the fact that in urban environments there is strong reciprocal relationship between each of the spatial, social, infrastructural and economical dimensions. Despite this, there have been relatively few urban modeling attempts to unravel interdependencies across spatial and temporal scales. Intrascale processes play a critical role in urban dynamics, thus it is quintessential that they would infiltrate into such endeavors.

Janka Lengyel, Jan Friedrich

Emscher-Umbau: Chance für nachhaltige Mobilitätsoptionen

Zwischen der Lippe im Norden und der Ruhr im Süden ist die Emscher der dritte Fluss, der das Ruhrgebiet von Ost nach West zum Rhein durchströmt. Ein Fluss wie Lippe und Ruhr ist die Emscher aber schon lange nicht mehr, denn seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts wurde sie begradigt und in einen befestigten, offenen Kanal für häusliche, gewerbliche und bergbauliche Abwässer umgewandelt.

Frank Dratsdrummer, Wilfried Konrad, Dirk Scheer

Digitalizing Mobility

Frontmatter

Kurzfassung

M. Hoßfeld, C. Ackermann und T. Dietz beschreiben die Restrukturierung der Wertschöpfungsnetzwerke und Geschäftsmodelle der Mobilität der Zukunft. Grundlage für die erwartete Effizienzsteigerung in der Produktion und der Produktoptimierung ist ein neues Verständnis des Plattformbegriffs, der – basierend auf offenen Soft- und Hardwareschnittstellen – alle am Wertschöpfungsnetzwerk beteiligten Akteure in den Innovationsprozess einbindet.

Jutta Geldermann, Pedro José Marrón, Frederik Ahlemann

Eine Redefinition des Plattformbegriffs

Neue Wertschöpfungsnetzwerke und Geschäftsmodelle der Mobilität der Zukunft

Die individuelle Mobilität und damit einhergehend das Produkt Automobil unterliegen einem starken Wandel. Die Trends einerseits hin zu einer bedarfsgerechten Mobilität (Shared Mobility) und andererseits zu einem maximal individualisierbaren Produkt stellen alle an der Wertschöpfungskette Beteiligten vor die Herausforderung, eine zunehmend schnell wachsende Fahrzeugvarianz zu beherrschen und dabei trotz der Volatilität der Entwicklungen strategische Entscheidungen zu treff en. Weiter gedacht werden diese Trends zu teils gegenläufi gen Tendenzen, welche eine Entscheidung hinsichtlich des zu verfolgenden zukünft igen Mobilitäts- / Fahrzeugkonzepts fordern.

Max Hoßfeld, Clemens Ackermann, Thomas Dietz

User-driven development (UDD)

Ansätze und Methoden zur erfolgreichen Umsetzung neuer Mobilitätskonzepte

Die Mobilitätswelt befi ndet sich aktuell, ähnlich wie bereits vor 100 Jahren beim Umstieg von der Kutsche auf das Automobil, in einem disruptiven Wandel. Autonome Fahrzeuge und Flugtaxis, die per Smartphone bedarfsgerecht angefordert und über eine App abgerechnet werden, Transportdrohnen, die Güter zustellen, etc. – mit solchen Bildern vermitteln einige Akteure aus dem Umfeld der Mobilität den Konsumenten die schöne neue Welt der urbanen Mobilität der Zukunft . Allerdings ist der Wunsch nach einer derartigen, ganzheitlichen Mobilität nicht neu – bereits 1939 wurden z. B. erste Visionen zum autonomen Fahren aufgezeigt.

Heinz-Reiner Treichel, Michael Krause, David Michalik, Per Kohl

Blockchains als Lösung für Rückverfolgung und Transparenz

Moderne Supply Chains werden durch eine hohe Komplexität, Breite und Globalität charakterisiert, da sich viele Unternehmen auf zahlreiche Zulieferer verlassen [1]. Endprodukte durchlaufen eine Reihe von Bearbeitungsstufen, wodurch sich mehrstufige Lieferketten ergeben [2]. Die Lieferanten können auf der ganzen Welt verteilt sein, sodass es für ein Unternehmen schwierig sein kann, alle Zulieferer zu verfolgen [3].

Viktor Fuchs, Alexander Goudz

Bedeutung von Ecosystemen in Zeiten der Digitalisierung

Der Wettbewerbsvorteil eines Unternehmens ist von seiner Fähigkeit abhängig, durch Differenzierung am Markt mehr Wert als seine Wettbewerber zu schaffen (Porter 1985; Brandenburger und Stuart 1996). Die Digitalisierung fördert jedoch die Konvergenz von Branchen und dadurch branchenübergreifendete disruptive Innovationen. Für Unternehmen ist es deshalb wichtig, im Zuge der Digitalisierung ihre individuellen Leistungen in strategischen Allianzen aufeinander abzustimmen oder sogar in Abstimmung miteinander zu entwickeln und anzubieten.

Gregor Szybisty, Heike Proff, Florian Knobbe, Stefan Sommer

Verarbeitung, Visualisierung und Kalibrierung von Verkehrsdaten

Der Mobilitätswandel wird begleitet durch immer mehr Sensoren. Beispielsweise können über Ultraschall-Abstandssensoren viele Fahrzeuge heutzutage den Abstand zum vorherigen Fahrzeug regulieren. Weitere Anwendungen sind z. B. Systeme, die autonom ein- und ausparken können.

Jan M. S. Wagner, Sebastian Scholz, Marc Gennat

Fahrzeugklassifizierung mittels Stereokamerasystem unter Einsatz von Deep Learning

Das Projekt „Fahrzeugklassifizierung mittels Stereokamera“ findet im Rahmen einer Forschungsarbeit an der Hochschule Esslingen in Zusammenarbeit mit der Firma VoLTRA Solutions GmbH statt, welche Anbieter von Systemen für Verkehrssensorik ist [12].

Marcel Voßhans, Philipp Holzner, Ralf Wörner, Tilmann Faul, Tobias Heisig

Zum Design von Chatbots zur Förderung nachhaltigen Mobilitätsverhaltens

Eine literaturbasierte Ableitung von Designprinzipien

Nachhaltiges Mobilitätsverhalten, beispielsweise durch das flexible Teilen von Autos oder der Nutzung umweltfreundlicher Alternativen wie E-Scootern oder E-Bikes, gewinnt zunehmend an Bedeutung und erfährt mehr und mehr Beachtung in unserer Gesellschaft (Brendel and Mandrella 2016). Insbesondere in urbanen Räumen stehen den Menschen vielfältige, umweltfreundliche Mobilitätsoptionen zur Verfügung (Willing et al. 2017). Vor diesem Hintergrund können Informationssysteme einen Beitrag dazu leisten, die individuelle Nutzung nachhaltiger Mobilitätsoptionen zu fördern (Flüchter and Wortmann 2014).

Stephan Diederich, Sascha Lichtenberg, Alfred Benedikt Brendel, Lutz M. Kolbe

Entwicklung eines Konzepts zur informationssystembasierten Unterstützung intermodaler Mobilitätsansätze

Die Teilnahme am täglichen Leben ist mit vielen Ortswechseln verbunden. Im Durchschnitt werden in Deutschland drei solcher Wege bspw. zur Arbeit, zum Einkaufszentrum oder zum Sportverein zurückgelegt (Eisenmann et al. 2018, S. 41). Mehr als die Hälfte dieser Wege wird mit einem Personenkraftwagen (PKW) bewältigt (Eisenmann et al. 2018, S. 42).

Maurizio Jonasson, Tobias Brogt

Digital Reality

Anwendungsgebiete in der Automobilindustrie

Unternehmen, die im Umfeld der Automobilindustrie agieren, begegnen jeden Tag neuen Herausforderungen der unterschiedlichsten Art und Weise. Veränderte und heterogene Kundenanforderungen, schärfere Reglementierungen und Richtlinien sowie technologische Veränderungstreiber sind nur einige Faktoren, denen sie sich stellen müssen. Alle Faktoren haben eines gemeinsam – Automobilhersteller, Zulieferer und Dienstleister müssen möglichst schnell neue Kompetenzen aufbauen und vorhandene weiterentwickeln, um den Anschluss an den sich rasch entwickelnden Markt nicht zu verlieren.

Carsten Krause, Frank Lobeck, Maximilian Schäfer, David Kajkowski

STREAM – Ein Smart-Mobility-System zur langfristigen Einbindung von Pendlern

Ein großer Anteil der Umweltbelastungen heutiger Städte ist auf den Pendelverkehr zurückzuführen, der insbesondere während der Stoßzeiten häufig zu Staus führt (Schubert et al. 2014). Die Folge ist ein erhöhter Stresspegel, der zusätzlich zu Emissionen und Lärm die Gesundheit der Pendler beeinträchtigt (Zhou et al. 2016). Smart-Mobility-Lösungen können die Verkehrssituation verbessern, indem sie den Verkehr gleichmäßiger entlang verschiedener Routen, Zeiten und Verkehrsmittel verteilen (Wolter 2012).

Katharina Ebner, Christian Anschütz, Stefan Smolnik

Fault Tolerance Time Interval

How to define and handle

The Fault Tolerant Time Interval (FTTI) is a relevant part of ISO 26262 and other Functional Safety standards, however not satisfactorily defined or guided by the standards themselves.

Thomas Frese, Torsten Leonhardt, Denis Hatebur, Isabelle Côté, Hans-Jörg Aryus, Maritta Heisel

New Customer Solutions

Frontmatter

Kurzfassung

L. Heinrich und Prof. Dr. W. H. Schulz beschreiben die Perspektive des Konsumenten zu standardisierten induktiven Ladelösungen als Treiber der Elektromobilität. Dabei steht als Kernfrage im Raum, ob Komfort bei der Nutzung solcher Ladelösungen der Schlüssel zu einer breiten Akzeptanz induktiver Ladetechnologie für Elektrofahrzeuge ist.

Gertrud Schmitz, Margret Borchert, Bernd Noche

Standardized inductive charging systems as driver for electromobility

The consumer perspective

Considering ambitious policy objectives towards a significant reduction of emission, especially in the transport sector, the mobility market is expected to undergo significant structural changes. In this context, the electrification of vehicles and cars can be regarded as an essential step towards the indemnification of individual mobility needs and the achievement of climate policy objectives at the same time. This is reflected in the German government’s initial goal to realize the amount of one million electric cars on the streets by 2020 and six million by 2030 (Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety (BMUM), 2014).

Lea Heinrich, Wolfgang H. Schulz

Elektromobilität im Spiegel der Medien

Eine medieninhaltsanalytische Untersuchung hinsichtlich der publizierten Akzeptanzkonstellationen zum Thema „Elektrofahrrad“

Im Zeitalter der Information und Digitalisierung spielt die Akzeptanzforschung bei der Etablierung von neuen Technologien, Verfahren und Werkstoffen eine zunehmend wichtige Rolle. Längst geht es nicht mehr nur darum, zukunftsträchtige Technologien zu entwickeln oder Prozesse zu optimieren, sondern auch darum, die Zustimmung der Öffentlichkeit zu gewinnen. Denn durch das vielfältige Informationsangebot unterschiedlicher Akteure (Medien, Organisationen, Einzelpersonen) können sich in der Gesellschaft Sichtweisen verfestigen, die Innovationspotenziale massiv beschränken.

Katharina Seuser, Andreas Viehof

Das Abo-Model – der Game Changer im Automotive?

Flatrates und Abonnements (Abos, engl. subscriptions) sind in sämtlichen Branchen en vogue. Neben den traditionellen Anwendungen bei Zeitungen und Fitnessstudios erfreuen sich digitale Formate wie Netflix oder Spotify insbesondere bei jüngeren Konsumenten großer Beliebtheit. Flexibilität und ein hoher Grad an Freiheit das Angebot nach individuellen Wünschen anzupassen, verändern oder kündigen zu können, bilden die zentralen Vorteile für Kunden.

Matthias Achim Teichert, Sebastian E. Knöchel, Jan D. Lüken

Erstellung einer Datengrundlage für den Lieferverkehr in urbanen Zentren

Die zunehmende Verdichtung im Wirtschaftsverkehr (Güter-, Personen-, Dienstleitungsverkehr) in der wachsenden Metropolregion FrankfurtRheinMain stellt, insbesondere die Innenstädte von Großstädten mit einer hohen Einwohnerdichte und einem hohen Gewerbeanteil, vor Herausforderungen bei Verkehrsfluss, Verkehrssicherheit und insbesondere Luftreinhaltung.

Petra K. Schäfer, Kai-Oliver Schocke, Silke Höhl, Dominic Hofmann

Strategien zur Bewältigung der letzten Meile bei der Regionalvermarktung von Lebensmitteln

In Deutschland steigt die Nachfrage nach regionalen Lebensmitteln seitens der Verbraucher zunehmend an (BMEL 2014, 2018; Buxel 2017; Gremmer et al. 2016). Laut einer Studie des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) (2018) legen 78 % der Verbraucher Wert auf Regionalität bei der Herkunft von Lebensmitteln. Regionale Lebensmittel werden über verschiedene Vertriebswege abgesetzt.

Christina Scharpenberg, Erik Pohl, Jutta Geldermann

The Road to Sustainable Urban Logistics

Cities today are more congested than ever before. A recent United Nations report documents that more than half of the world’s population lives in urban areas, a proportion that is expected to increase to 66 percent by 2050. As a result, there is an overwhelming influx of issues such as congestion, air pollution and an increased demand for goods, creating logistical challenges that will need both economically feasible and environmentally sustainable solutions.

Peter Harris

Integrated Decision Support System for intermodal freight transport of China-Europe railway network

The largest joint interest between China and the European Union (EU) is in the economic and trade area (China Daily, 2014). From 2008 to 2018, the highest growth rate was recorded for exports to China which almost tripled (ec.europa.eu. 2019). In 2018, China was the largest partner for EU imports of goods and the 2nd largest partner for EU exports of goods (ec.europa.eu. 2019).

Fuyin Wei, Monika Sütterlin, Ahmed Kassem, Bernd Noche

Weitere Aspekte neuer Dimensionen der Mobilität

Frontmatter

Kurzfassung

Im sechsten Teil des Tagungsbandes werden weitere Aspekte neuer Dimensionen der Mobilität aufgegriffen:N. Harnack, S. Blume, S. Reicherts, P. M. Sieberg und D. Schramm entwickeln und validieren ein Simulationsmodell zur Abbildung der Gesamtfahrzeugdynamik mit Hilfe von LSTM-Zellen.

Heike Proff

Simulation der Gesamtfahrzeugdynamik durch KNN mittels LSTM-Zellen

Die hohe Leistungsfähigkeit moderner Computer ermöglicht den Einsatz rechenintensiver Anwendungen, sodass Künstliche Neuronale Netze für vielfältige Forschungsfragen und zunehmend auch in industriellen Anwendungen genutzt werden. Zu diesen Anwendungen gehören Aufgabenstellungen wie Mustererkennung und Klassifizierung, die etwa in der Medizin eingesetzt werden können [1]. Eine weitere Anwendung ist die Simulation von dynamischen Systemen, für die ein Künstliches Neuronales Netz auf der Basis von Referenzdaten während eines Trainingsprozesses eine Eingangs-Ausgangsbeziehung lernt.

Nele Harnack, Sebastian Blume, Sebastian Reicherts, Philipp M. Sieberg, Dieter Schramm

Das vernetze Prüflabor NetLab

Die Elektromobilität bietet die Chance nachhaltige Mobilitätslösungen insbesondere für den urbanen Raum umzusetzen. Das Ruhrgebiet bietet durch seinen metropolitanen Charakter und die Dichte spezialisierter Technologieunternehmen ein ideales Umfeld, um neue Mobilitätskonzepte zu entwickeln, umzusetzen und zu erproben. Durch die enge Zusammenarbeit von Hochschulen und Industrie wird die Umsetzung von innovativen Ansätzen bestärkt.

Martin Hellwig, Tobias Scholz, Friedbert Pautzke, Philipp Tendyra

Theoretische und praktische Ansätze zur Implementierung des automatisierten Straßenverkehrs in das Mobilitätssystem

Der nachfolgende Beitrag thematisiert aus der Praxis des Verkehrsgeschehens abgeleitete theoretische Grundlagen als Teil einer mehrjährigen Befassung, deren Gesamtergebnisse 2020 vorliegen sollen. Unter theoretischen Ansätzen wird dabei zweierlei verstanden:1. Eine grundlegende Betrachtungsweise des Technologieeinsatzes in seinen operativen Wirkungen auf das Verkehrsgeschehen, die von den solcherart ausgestatteten Kraftfahrzeugen ausgeht.2. Eine verkehrstheoretische Aufarbeitung aller möglichen Einsatzbereiche vor allem im öffentlichen Straßennetz in Hinblick auf Verkehrssicherheit, Unfallverhütung und kollaterale Betroffenheiten

Heinz Dörr, Andreas Romstorfer

Förderung von umweltfreundlichen Verkehrsmitteln durch Gamification und Serious Games

Im Verkehrssektor ist der Straßenverkehr mit 81,8 % der größte Energieverbraucher (Stand 2010, gemessen am Primärenergieverbrauch). Werden die Emissionen der einzelnen Verkehrsträger im Straßenverkehr betrachtet, so wird deutlich, dass der Pkw die meisten Emissionen (Treibhausgase und Feinstaub in Gramm pro Personenkilometer) emittiert. (Richter 2012, S. 32–34)

Andreas Gibert, Petra K. Schäfer, Thomas Tregel, Stefan Göbel

Selbstfahrende Elektroshuttles zum Hambacher Schloss

Der Diskurs in Wissenschaft, Wirtschaft und Politik über hoch- und vollautomatisierte und schließlich autonome Fahrzeuge fokussiert sich bislang auf eine Chancen- und Risikenanalyse. Die Chancen werden insbesondere in einer Reduzierung der Unfallzahlen, wenn nicht gar in Unfallfreiheit und in einem verbesserten Verkehrsfluss gesehen. Bei den Risiken überwiegen in der Debatte die noch offenen Fragen zur technischen Machbarkeit, zur Ethik, zur Haftungsproblematik und zur Gefahr von Hackerangriffen.

Kerstin Ullrich, Philipp Kloke

Entscheidungen zur Unternehmensorganisation bei der Anpassung von Geschäftsmodellen im Übergang zur Elektromobilität

Radikale technologische Veränderungen führen in der Regel zur Anpassung der Geschäftsmodelle in den betroffenen Geschäftsbereichen. Gerade bei langfristigen radikalen technologischen Veränderungen werden etablierte und neue Geschäftsmodelle häufig parallel ausgeübt (vgl. [19] und [34]). In einer solchen Situation ist die Wahl der Organisationstruktur zur Umsetzung der Geschäftsmodellanpassung von hoher Relevanz [21].

Benjamin Jung, Karl Sommer

Evolution von Geschäftsmodellen bei systemischen Innovationen

Systemische Innovationen bedingen eine Vielzahl an Änderungen von Nutzern und Einzelindustrien am Markt. Adäquate Geschäftsmodelle können helfen Herausforderungen bei einer systemischen Innovation zu überwinden und somit einen Funktionsbeitrag für die systemische Innovation am Markt insgesamt zu leisten. Der Schlüssel zum Erfolg einer systemischen Innovation in Summe liegt somit nicht in der technischen Funktionsfähigkeit einer Neuerung, sondern in der Synchronisation von Kundenwertangeboten durch ein passendes Geschäftsmodell, denn bei einer systemischen Innovation erbringen eine Vielzahl an Einzelunternehmen einen partiellen Beitrag zur Funktionsfähigkeit der Systeminnovation insgesamt.

Stephan Melchert

Digital Transformation Blueprint

Lessons learned and solution framework

Current mobility requirements exceed by far simple needs for a single vehicle and therefore put a strain on incumbent mobility providers. The changing needs are further impacted by the digital age and the needs for organisations to adapt to stay in the game. This is particularly challenging for product focused companies (such as OEMs) to transform into customer centric organisations.

André Gilbert Latendorf, Pauline Found, Jan Harwell, Robin Howlett

Entwurf einer Elektrobusflotte und Bestimmung des wirtschaftlichen Break-Evens

Der ÖPNV wird in Krefeld von dem Nahverkehrsunternehmen SWK MOBIL GmbH durch Bus- und Straßenbahnlinien bereitgestellt. Die Buslinien werden zum Teil mit Hybridbussen befahren, eine mögliche Beschaffung von Elektrobussen wird diskutiert.

Burkhard Kuphal, Marius Madsen, Marc Gennat

Status quo im Investitionscontrolling

Eine Inhaltsanalyse im Hinblick auf Herausforderungen durch die Elektromobilität

Die Trends Autonomes Fahren, Konnektivität und Elektromobilität dominieren gegenwärtig die Management-Agenda [1] und sind neben gesellschaftlichen Veränderungen im Mobilitätsverhalten wesentlich für ein von Unsicherheiten geprägtes volatiles Marktumfeld in der Automobilindustrie verantwortlich. Sowohl primäre als auch sekundäre Unternehmensfunktionen sind von den geschilderten Trends betroffen, sodass einzelne Fachbereiche aber auch gesamte Betriebe herausgefordert werden, unternehmerische Antworten zu finden. Für das in diesem Beitrag behandelte Controlling ist dies nicht anders.

Daniel Silveira Pereira, Jürgen Schmelting

Betriebswirtschaftliche Betrachtung von Elektroluftfahrzeugen

Alternative Antriebskonzepte gewinnen zunehmend an Bedeutung. Elektromobilität nimmt dabei eine entscheidende Schlüsselrolle ein. Längst fokussieren sich Forschungsbemühungen nicht mehr ausschließlich auf den Straßenverkehr, sondern auch auf den Luftverkehr. Nach den Zielsetzungen der Europäischen Kommission sollen bis zum Jahr 2050 Luftfahrzeuge 75 % weniger Kohlenstoffdioxid (CO2), 90 % weniger Stickoxide (NOx) und 65 % weniger Lärm als im Jahr 2000 verursachen.

Thomas Keuschen

Highway or No way?

Kooperative Ambidextrie als überlegene Gestaltungsform für Public Private Partnerships am Beispiel der Mobilitätswende

Die Mobilitätswende erfordert mehr als nur den Austausch von Antriebsystemen, sondern ein nachhaltig verändertes, energiesparendes Mobilitätsverhalten (Agora 2019). Die Gestaltung der Rahmenbedingungen für diesen Wandlungsprozess obliegt maßgeblich den Kommunen, indem sie die steigende politische und gesellschaftliche Nachfrage nach zukunftsfähigen Mobilitätslösungen als Teil der Daseinsvorsorge befriedigen (Verkehrsministerium NRW 09.11.2015; Difu 2015, S. 22).

Iris Pöschl, Benjamin Zimmermann

Eine Analyse kundenspezifischer Nutzungstreiber und -barrieren von Car-Sharing-Dienstleistungen

Die Bedeutung von Car-Sharing als Alternative oder Ersatz für ein eigenes Fahrzeug nimmt in Deutschland insbesondere in den städtischen Ballungsräumen seit Jahren kontinuierlich zu (Illgen und Höck 2017, S. 364). Die Anzahl der registrierten Car-Sharing-Kunden hat sich allein in den letzten zehn Jahren mehr als verzehnfacht. Für das noch laufende Jahr 2019 weist der Bundesverband CarSharing sogar knapp 3 Millionen Car-Sharing-Nutzer aus.

Axel Sprenger, Johann Valentowitsch, Manuel Skrzypczak

Schlussbetrachtung

Frontmatter

Neue Dimensionen der Mobilität – Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte

Die Forschungsbeiträge beim 11. Wissenschaftsforum 2019 zum Oberthema „Neue Dimensionen der Mobilität“ konnten fünf Themenbereichen zugeordnet werden und sind in diesem Tagungsband zusammengefasst.

Heike Proff
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