Skip to main content

2024 | Buch

Next Chapter in Mobility

Technische und betriebswirtschaftliche Aspekte

insite
SUCHEN

Über dieses Buch

Beim 15. Wissenschaftsforum Mobilität in Duisburg wurde im Mai 2023 über das nächste Kapitel in der Mobilität diskutiert. Der Tagungsband präsentiert dazu Beiträge des Wissenschaftsforums an den Schnittstellen der betriebswirtschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Forschung und zeigt Möglichkeiten auf, wie Unternehmen und Institutionen Mobilität in Zukunft bedarfsgerecht, ökologisch nachhaltig und ökonomisch rentabel anbieten können.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Teil I

Frontmatter
Erfolgs- und Misserfolgsfaktoren im Transformationsprozess von kleinen und mittelständischen Automobilzulieferern der zweiten und dritten Stufe der Wertschöpfungskette

Der disruptive Wandel der Automobilindustrie hin zu Digitalisierung und E-Mobilität stellt die beteiligten Unternehmen – Endhersteller (OEM) wie Zulieferer – vor immense Herausforderungen. Während die Transformation von OEM und Systemlieferanten bereits in zahlreichen Studien untersucht worden ist, liegen bislang wenig Erkenntnisse bezüglich des Transformationsstandes der kleinen und mittelständischen Zulieferer (KMZ) vor. KMZ sind durch Merkmale geprägt, die teilweise Barrieren im Transformationsprozess schaffen. So sind KMZ auf der zweiten und dritten Stufe der Zulieferpyramide aufgrund ihrer begrenzten Ressourcenausstattung, insbesondere im Bereich der F&E-Ausgaben und des strategischen Overheads, mit Hindernissen in ihrem Transformationsprozess konfrontiert. Aufgrund ihrer Diversifikation in verschiedene Geschäftsfelder unterliegen KMZ auf der zweiten und dritten Stufe der Zulieferpyramide einem reduzierten (wahrgenommenen) Transformationsdruck, im Gegensatz zu spezialisierten Automobilherstellern und Systemzulieferern, was das strategische Momentum verlangsamt. Die mangelnde Identifikation mit der Automobilindustrie verhindert einen entsprechenden Netzwerkaufbau mit anderen Akteuren, um den Transformationsprozess in kooperativer Form besser bewältigen zu können. Dieser Aspekt kann durch eine entsprechende regionale Einbettung verstärkt werden, insbesondere dann, wenn die betreffenden KMZs in Regionen mit fehlender oder geringer automobiler Identität angesiedelt sind. Die vorliegende Studie untersucht diese möglichen Transformationsbarrieren und leistet damit einen Beitrag zur Schließung der skizzierten Forschungslücke. Es werden zudem Hinweise gegeben, wie KMZ den Misserfolgsfaktoren der Transformation begegnen bzw. diese überwinden können. Der vorliegende Beitrag basiert auf einer empirischen Studie zu 2nd- und 3rd-tier-Zulieferern aus der Region Mittelhessen, die keine regionale Identität als „Automobilstandort“ besitzt. Die fragebogenbasierte Erhebung wurde im Rahmen eines vom BMWK geförderten regionalen Transformationsprojekts im Zeitraum Q4 2022 bis Q2 2023 durchgeführt und umfasst derzeit 25 Unternehmen.

Laura Bischoff, Daniel Runkel, Abdulhak Anwer Alsharif, Michael Stephan
Ausmaß der Zusammenarbeit von Automobilunternehmen in Ecosystems

Automobilunternehmen arbeiten zunehmend in neuartigen Netzwerken (Ecosystems) multilateral mit festen Partnern zusammen, um sich gemeinsam auf ein übergeordnetes Nutzenversprechen ausrichten. Durch Austausch in Transaktionsecosystems oder gemeinsame Innovation in Innovationsecosystems können sie zusammen einen Wert schaffen, von dem sich jeder Partner einen Teil sichern kann. In diesem Beitrag soll das Ausmaß der Zusammenarbeit von Automobilunternehmen in solchen Ecosystems untersucht werden, d. h. die Nutzung möglicher Werttreiber und Governance Mechanismen, aber auch die Auswirkungen auf den Unternehmenserfolg. Eine Befragung von fast 300 Automobilunternehmen zeigt, dass Raum für eine stärkere multilaterale Zusammenarbeit besteht.

Heike Proff, Arne Jeppe
Die Integration des Nachhaltigkeitsgedankens in die Entwicklungsprozesse innovativer Mobilitätskonzepte und zugehöriger Geschäftsmodelle für den ländlichen Raum

Ambitionierte Klimaschutzziele auf der einen und auf dem Niveau von 1990 stagnierende verkehrsbedingte Treibhausgasemissionen auf der anderen Seite erhöhen den Druck zur Umsetzung innovativer, umweltverträglicher Mobilitätskonzepte. Während im Rahmen zahlreicher mobilitätsbezogener Forschungs- und Entwicklungsvorhaben in Deutschland und Europa bereits vielfältige Konzepte entwickelt und erprobt wurden, die zum Gelingen einer Mobilitätswende beitragen können, erfolgt deren längerfristige und über Pilotphasen hinausgehende Umsetzung bislang jedoch noch sehr eingeschränkt. Das Projekt „Nachhaltigkeit der Mobilität“ untersucht daher unter anderem, welche Faktoren erfolgsbestimmend für die Verstetigung neuer Mobilitätskonzepte sind. Dazu wurden 115 F&E- und Pilotprojekte zu innovativen Mobilitätsansätzen eingehend analysiert. Besonderes Augenmerk lag dabei vor allem auf Untersuchungen hinsichtlich der entwicklungsbegleitenden Berücksichtigung der Nachhaltigkeit in den drei Dimensionen Ökonomie, Ökologie und Soziales sowie der Mobilitätsbedürfnisse verschiedener Stakeholder. Die Analyseergebnisse verdeutlichen, dass bei der Entwicklung innovativer Mobilitätsangebote nur ein sehr geringer Anteil der untersuchten Vorhaben die Nachhaltigkeit systematisch einbezieht und der Faktor Mensch (bzw. seine Bedürfnisse) meist nicht umfassend betrachtet wird. Angesichts der geringen Etablierungsquote neuer Mobilitätsangebote lässt sich daher schlussfolgern, dass die beiden im Speziellen untersuchten Faktoren die Bereitstellung und Inanspruchnahme neuer Mobilitätsangebote potenziell verbessern könnten. Die Analyse zeigte daneben auch, dass Bedarf an einem praktikablen Instrumentarium besteht, das die Erarbeitung nachhaltiger und bedürfnisgerechter Mobilitätskonzepte in frühen Entwicklungsstadien adäquat unterstützt.

Lilly Meynerts, Marco Rehme, Martin Albert, Uwe Götze, Isabel Seiffert, Tudor Mocanu
Vertrauen in automatisiertes Fahren – Eine Analyse mittels Strukturgleichungsmodell

Autonomes Fahren stellt einen Meilenstein in der Mobilität, seit der Erfindung des Personenkraftwagens, dar. Der Fortschritt in der Entwicklung des automatisierten Fahrens steigt stetig und voll automatisiertes Fahren wird in naher Zukunft möglich sein (vgl. Strijbosch, 2018, S. 28–29). Da Vertrauen die Voraussetzung für die Technologieakzeptanz der Nutzer darstellt (vgl. Davis, 1989 S. 985; vgl. Wu et al., 2022, S. 573), ist das Ziel der Studie, das Vertrauen in die Sicherheit von automatisierten Fahrzeugen des Level 1, dem assistierten Fahren und Level 3, dem hochautomatisierten Fahren (vgl. Society of Automotive Engineers, 2022) zu untersuchen.Dazu werden die beiden Hypothesen H1: Es besteht ein positiver Zusammenhang zwischen Vertrauen und Sicherheit und H2: Die deutsche Bevölkerung vertraut darauf, dass automatisiertes Fahren für den Fahrenden und seine Umwelt sicher ist, untersucht. Anhand der zielgerichteten Anpassung des Technology Acceptance Modells nach Mayer et al. (1995, S. 715) und den Erweiterungen von Lee und Kolodge (2020, S. 273) sowie Lewis und Marsh (2022, S. 37), werden die sieben Konstrukte Funktionalität (F), Zuverlässigkeit (Z), Kontrolle (K), Vertrauen (V), Risiko (R), Sicherheitsempfinden (SE) und Nutzungsabsicht (N) mittels Strukturgleichungsmodell analysiert.Wesentliche Ergebnisse der durchgeführten Untersuchung sind, dass das Vorhandensein von Fahrerassistenzsystemen einen positiven Einfluss auf alle Konstrukte, außer (R) hat, dass das Vertrauen in automatisiertes Fahren Level 1 größer ist, als jenes in Level 3 und dass eine Abhängigkeit von (V) gegenüber (Z), (R) und (SE) besteht. Beide Hypothesen konnten im Rahmen dieser Untersuchung beibehalten werden.

Julia Braun, Christin Sabrina Wallek, Magdalena Mißler-Behr
Deutsche Wirtschaft im Krisenmodus!? Herausforderungen managen

Die Automobilindustrie befindet sich in einer historisch einzigartigen und tiefgreifenden Umbruchsituation. Neben einer Vielzahl von Megatrends wirken derzeit auch viele Krisen und Herausforderungen auf die Mobilitätslandschaft ein. Aus unserer praktischen Erfahrung können wir feststellen, dass diese Herausforderungen spürbare Auswirkungen auf die wirtschaftliche Lage und die Ausgestaltung der Geschäftsmodelle haben werden. Mit diesem Beitrag verfolgen wir das Ziel, ein umfassendes branchenspezifisches Krisenverständnis für die Automobilindustrie zu entwickeln und die Auswirkungen auf verschiedene Subgruppen herauszuarbeiten. Wir haben hierzu den Ansatz der Expertenbefragung gewählt, um branchenspezifisches Fachwissen zu generieren. Die getroffene Vorauswahl an Krisen/Herausforderungen konnte anhand der Dimensionen Relevanz und Handlungsorientierung (intern vs. extern) systematisiert werden. Die Ergebnisse zur aktuellen und perspektivischen wirtschaftlichen Lage bestätigen die bestehenden Konjunkturprognosen. Darüber hinaus konnten Dynamiken und Veränderungspotenziale in verschiedenen Bereichen des Business Model Canvas nachgewiesen werden.

Matthias Achim Teichert, Marcus Lödige, Tom Carlo Lehmann, Jan Lüken
Recycelte Materialien in der Automobilindustrie – eine Analyse von Nachhaltigkeitsberichten

Die Automobilindustrie gehört zu den weltweit größten Abnehmern von CO2-intensiven Primärmaterialien wie Stahl, Aluminium und Kunststoff (Allwood & Cullen, 2015). Mit dem Circular Economy Action Plan (CEAP) sieht die Europäische Union (EU) eine deutliche Erhöhung des Einsatzes von sogenannten Sekundärmaterialien mit künftigen Zielwerten für die Fahrzeugindustrie vor. Durch den Einsatz von Recyclingmaterialien – etwa von Kunststoff-Rezyklaten oder Altmetallen – sollen in der Industrie Treibhausgas-Emissionen gesenkt und eine zirkuläre Wirtschaftsform gestärkt werden. (Europäische Kommission, 2020, S. 11)Vor diesem Hintergrund wird die aktuelle Berichterstattung im Automobilsektor zum Einsatz von Sekundärrohstoffen untersucht. Mittels Content-Analyse werden die Nachhaltigkeitsberichte von 55 Unternehmen der Automobilindustrie in Deutschland aus dem Berichtsjahr 2021 analysiert. Nicht nur werden eingesetzte Kennzahlen zur Nutzung von Sekundärrohstoffen dargestellt; auch ihr spezifischer Kontext innerhalb des Berichts wird berücksichtigt. So zeigt unsere Untersuchung, dass der Einsatz von recycelten Materialien als Strategie zur Reduzierung von Treibhausgas-Emissionen sowie zur Förderung einer Zirkulärwirtschaft bei den betrachteten Unternehmen verbreitet ist. In den untersuchten Berichten fehlt es jedoch oftmals an quantitativen Daten sowie ihrer umfassenden Kontextualisierung. Dies erschwert die Einordnung der berichteten Inhalte innerhalb eines Unternehmens sowie die Vergleichbarkeit zwischen Firmen. Anreize sowie Hemmnisse für den Einsatz von und das Reporting zu recycelten Materialien werden aus den Reports abgeleitet. Mit Hinblick auf den kommenden European Sustainability Reporting Standard (ESRS), der ab dem Berichtsjahr 2024 gestaffelt umgesetzt wird, werden die Probleme der Vergleichbarkeit unter Nutzung aktueller Reporting-Standards aufgezeigt.

Martina Klein, Nadine Heigl, Magdalena Mißler-Behr
Green Hydrogen as a Driver for a More Sustainable Aviation Sector: Market Entry Scenarios and Demand Forecasts

The aviation sector is responsible for 2.4 % of global anthropogenic greenhouse gas emissions. Based on current growth predictions, air traffic is expected to increase by 3.7 % annually, making the aviation sector one of the largest long-term emitters of anthropogenic greenhouse gases. Counteracting this trend is a crucial challenge the aviation sector has set itself with the Flightpath 2050 strategy. While offsetting mechanisms, optimized flight management, and improved propulsion concepts have already led to a slight reduction in emissions, technological innovations in propulsion concepts and energy sources will be necessary to achieve the Flightpath 2050 goal. One promising approach for regional-, short- and medium-range flights is the use of green hydrogen as an alternative energy carrier. Its production from renewable energy sources and subsequent use releases no carbon dioxide emissions. However, it is unknown much hydrogen will be needed for the aviation sector and how this demand will change over time.To this end, this paper develops forecasting approaches for the hydrogen demand of the German aviation sector until 2050. Growth forecasts for the aviation sector until 2050 are developed in the first step. Subsequently, market entry scenarios for hydrogen-based propulsion concepts are developed before determining the hydrogen demand for different flight distances. Based on the growth forecasts, the market entry scenarios, and the hydrogen demand per flight, demand forecasts for green hydrogen until 2050 are developed. Our analyses show that the demand for green hydrogen in the German aviation sector cannot be met with current production capacities. However, green hydrogen is also needed in other sectors for a transformation process towards a low-emission industry, making hydrogen imports mandatory to meet the overall demand.

Karen Ohmstede, Alexander Barke, Thomas S. Spengler
Analyse der geografischen Herausforderungen der Stadt Duisburg für die Standortplanung des Rettungsdienstes

Die Hauptaufgabe des Rettungsdienstes ist die schnelle Hilfe im Notfall für betroffene Personen. Daher kommt der Standortplanung für Rettungswachen als Ausgangspunkt für die Rettungswagen ein wichtiger Stellenwert zu. Methoden des Operations Research bieten Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl der Standorte der Rettungswachen und der Zuteilung der Rettungswagen zu den ausgewählten Rettungswachen. In Duisburg erschweren allerdings geografische Herausforderungen die Standortplanung des Rettungsdienstes. Zunächst weist Duisburg als drittgrößte Stadt der Metropole Ruhr vor allem im Stadtzentrum eine hohe Bevölkerungsdichte auf. Dem entgegen stehen die weniger eng besiedelten Stadtgrenzen. Zudem wird Duisburg durch die Flüsse Rhein und Ruhr in mehrere Gebiete aufgeteilt, welche lediglich über Brücken verbunden sind. Trotz dieser geografischen Herausforderungen gilt es für den Rettungsdienst von Duisburg, die Versorgung der Bevölkerung sicherzustellen.Daher ist es das Ziel des Beitrags, die geografischen Herausforderungen der Stadt Duisburg für die Standortplanung des Rettungsdienstes zu analysieren, indem sowohl der aktuelle Einfluss der geografischen Herausforderungen für den Rettungsdienst aufgezeigt als auch Möglichkeiten vorgestellt werden, wie diese zukünftig bei der Modellierung der Standortplanung des Rettungsdienstes in Duisburg berücksichtigt werden können.Auf Basis der realen Einsatzdaten der Feuerwehr Duisburg aus dem Jahr 2022 werden die durchschnittlichen Erreichungszeiten sowie die Erreichungsgrade in Abhängigkeit der verschiedenen geografischen Herausforderungen berechnet und analysiert. Es wird gezeigt, dass die Zeitspanne zwischen der Registrierung des Einsatzes in der Leitstelle bis zur Zuteilung des Rettungswagens zum Einsatz die Erreichungszeit verzögert. Eine Verzögerung der Erreichungszeit wird ebenso durch die Überquerung von Rhein- oder Ruhrbrücken im Einsatzablauf verursacht. Zudem lassen sich bei den Erreichungsgraden der einzelnen Stadtgebiete sehr große Unterschiede feststellen. Zusammenfassend wird herausgearbeitet, dass die geografischen Herausforderungen von Duisburg einen direkten Einfluss auf die erzielten Erreichungsgrade des Rettungsdienstes haben und daher bei der zukünftigen Standortplanung des Rettungsdienstes von Duisburg zu berücksichtigen sind.

Isabel Wiemer, Jutta Geldermann
Der Einfluss des Absatzanteils von Elektrofahrzeugen auf die Kapitalmarktbewertung der Automobilhersteller or don’t miss the boat

Der Beitrag untersucht ausgehend vom systematischen Management der Kompetenzentwicklung im horizontalen Wettbewerb nach Wissen der Autoren erstmalig den Einfluss des Absatzanteils von Elektrofahrzeugen auf die Kapitalmarktbewertung der Automobilhersteller. Nach der Ableitung von Annahmen zum Zusammenspiel von Absatzanteil Elektrofahrzeuge auf der einen sowie EBIT-Marge, Kurs-Gewinn-Verhältnis und Marktkapitalisierung/Umsatz auf der anderen Seite, wurden diese Annahmen unter Einbeziehung der weltweit führenden Automobilhersteller empirisch untersucht. Zusammenfassend liefert diese Untersuchung eingeschränkte Hinweise für einen positiven Einfluss des Absatzanteils von Elektrofahrzeugen auf das Kurs-Gewinn-Verhältnis der Automobilhersteller. Weiterhin zeigen sich eingeschränkte Hinweise auf einen u-förmigen Zusammenhang zwischen dem Absatzanteil von Elektrofahrzeugen und der EBIT-Marge der Automobilhersteller. Erstere empirische Hinweise sind deskriptiver und induktiver, letztere ausschließlich deskriptiver Natur.

Benjamin Jung, Karl Sommer
Nachhaltigkeit als Produktnutzen von Pkws aus Perspektive der nächsten Kundengeneration

Beim Themenkomplex Automobilität zeigt sich im Kontext der Nachhaltigkeit ein kontroverses Einstellungssystem: Einerseits symbolisiert ein Auto für 86 % der jungen Bevölkerung in Deutschland (16–26 Jahre) die positiv konnotierten Dimensionen Unabhängigkeit und Freiheit bzw. ist für 61 % im Alltag unverzichtbar. Andererseits sehen circa drei Viertel der Altersgruppe das Auto als einen Hauptverursacher des Klimawandels an. Unterstreichend dazu wird in der öffentlichen Wahrnehmung der CO2-Ausstoß von Fahrzeugen als vorherrschendes Kriterium einer nachhaltigen Automobilität wahrgenommen, der stark von der Antriebsart beeinflusst wird.Dieser Beitrag soll nun den Blick auf weitere Produktnutzenkomponenten richten. Daher wird untersucht, inwiefern durch Nachhaltigkeit induzierte Eigenschaften, die über die Elektrifizierung des Antriebsstranges hinausgehen, einen Produktnutzen im Automobilkontext generieren können. Weiter wird geprüft, ob eine Verzichtbereitschaft und eine Zahlungsbereitschaft zu Gunsten der Nachhaltigkeit existiert. Dabei liegt der Fokus explizit auf einer jungen Kundengruppe. Als empirische Basis dient eine quantitative Datenerhebung mit einer Probandengruppe im Alter von 16–26 Jahren, welche deskriptiv analysiert wurde.Im Ergebnis wurde Nachhaltigkeit als fünftwichtigstes Kaufentscheidungskriterium hinter den klassischen Determinanten identifiziert. Ein Produktnutzen kann durch ökologische Maßnahmen wie dem Einsatz von recyceltem Kunststoff, dem Verzicht auf große Außenmaße und der Langlebigkeit der Produkte generiert werden. Demgegenüber zeigen sich Produktionsbedingungen als nutzenneutral. In Bezug auf die ökonomische Dimension wiesen 78 % der Probanden eine Mehrzahlungsbereitschaft von bis zu 500 € für ökologische sowie soziale Nachhaltigkeitsmaßnahmen auf. Ferner konnte eine mit einem rSp = 0,26 schwache positive Korrelation (α = 0,05) zwischen Zahlungsbereitschaft beim Automobilkauf und Mehrzahlungsbereitschaft nachgewiesen werden.

Helena Sophie Wisbert, Frederic Janssen

Teil II

Frontmatter
Elektrische Off-Road-Mobilität und Drohnen-Kooperation für den Zivil- und Katastrophenschutz

In diesem Dokument werden Teilkomponenten eines Projektes für die grundlegende behördliche Befähigung zu Maßnahmen im Zivil- oder Katastrophenschutzfall beschrieben. Nach einer kurzen Einleitung wird das Gesamtprojekt erläutert und im Anschluss, die hier im Fokus stehenden Teilkomponenten. Eine wesentliche Komponente umfasst ein elektrisch angetriebenes hochmobiles Kettenfahrzeug für den Zivil- und Katastrophenschutz, als Kernelement eines kaskadierten Ansatzes von im Verbund operierenden, fahrenden, fliegenden und schwimmenden Systemen, als bemannte oder unbemannte Versionen zur Fernkontrolle oder im teilautonomen Betrieb. Im Anschluss daran werden die Versuchsparameter und Randbedingungen der derzeit laufenden Machbarkeitsstudie erklärt. Diese sollen als Grundlage für die Weiterführung in Form eines Großversuches im Originalmaßstab dienen und das Konzept auf mögliche technologische Schwachstellen, vor allem im Hinblick auf die elektronischen Komponenten beleuchten. Im Ausblick wird auf weiterführende Maßnahmen eingegangen.

Christian Berth, Maarten Uijt de Haag
Applications of Traffic Flow Predictions and Simulations in Urban Mobility with Connected Automated Vehicles and Advanced Traffic Management Systems

Urban mobility faces serious problems in daily life caused by increasing population density and traffic demand, leading to congestion at urban roads with limited capacity. Adding to this, the future era of connected and automated vehicles in urban mobility will influence the traditional urban traffic stream and traffic infrastructure. Real-time traffic solutions using the strategies in Intelligent Transportation Systems (ITS) like Advanced Traffic Management Systems (ATMS) and Advanced Traveller Information Systems (ATIS) are being analysed and implemented extensively for reduction or avoidance of congestion. These real time strategies can be used along with traffic flow prediction models which subsequently serve to inform both the network and the traveller about current and future traffic scenarios. Hence travel delays and vehicle idling can be reduced, leading to reduction in the queue length, waiting time and fuel consumption. This research work includes prediction of real time traffic flow at a busy intersection in Duisburg using a state of art time series prediction model : Fb-Prophet. The predicted traffic flow will be used to build a real time traffic simulation scenario using SUMO. A python-based tool, Flow generator, has been developed to create vehicle flow in SUMO from the prediction results. The suggested traffic flow prediction model can also include the effect of external factors influencing traffic flow such as the day of week, peak/off-peak hour, holidays and severe weather (rainfall, snow). Hence, the predicted traffic flow for every lane will be given as input for simulation in SUMO which can be further used to analyse the impact of connected vehicles and current traffic control system.

Jenitta Pragalathan, Dieter Schramm
Bewertung zukünftiger Konzepte autonomer L7e-Fahrzeuge aus sicherheitstechnischer Sicht

Es wird erwartet, dass leichte Fahrzeuge der L7e-Klasse in den nächsten Jahren eine wichtige Rolle dabei spielen, das Ziel des voll automatisierten Fahrens zu erreichen. Insbesondere elektrische L7e-Fahrzeuge sind eine vielversprechende Lösung für die städtische Mobilität, da sie aufgrund ihrer reduzierten Größe und ihres geringen Gewichts einen geringen ökologischen Fußabdruck haben und eine bessere Reichweitenoptimierung ermöglichen. Allerdings hat die Größenbeschränkung dieser Fahrzeuge in der Vergangenheit die Integration passiver und aktiver Sicherheitssysteme stark beeinträchtigt und stellt nach wie vor eine große Herausforderung auf dem Weg zum voll automatisierten Fahren dar. Ziel dieser Arbeit ist es, eine multiobjektive Untersuchung verschiedener Konzepte für ein teil- oder voll automatisiertes L7e-Fahrzeug zu beschreiben. Dabei werden intelligente Sensor- und Aktorsysteme sowie Steer-by-Wire-basierte Steuerungskonzepte evaluiert.

Edwin Kamau, Jan Steffen Waschke, Marcel Martens, Julian Franzen
Untersuchungen zum Einfluss der Messumgebung auf die Magnetfeld-emissionen von induktiven Fahrzeugladesystemen zwischen 9 kHz und 30 MHz

Neben der Elektrifizierung des Antriebsstrangs in Elektro- und Hybridfahrzeugen wird eine entsprechende Ladeinfrastruktur für das Laden von Fahrzeugen im privaten und öffentlichen Bereich aufgebaut. Angesichts der zunehmenden Anzahl autonomer Fahrfunktionstechnologien wird eine weitere Automatisierung des Ladevorgangs unumgänglich. Eine Technologie, die in der Lage ist, diese Aufgabe zu erfüllen, ist das kabellose Laden. Drahtlose Energieübertragungssysteme (engl. Wireless Power Transfer, WPT) verwenden zwei luftgekoppelte planare Spulen für die Energieübertragung. Eine befindet sich im Boden (z. B. Parkplatz) und die andere ist unter dem Fahrzeugchassis montiert. Mit einer autonomen Positionierung des Fahrzeugs kann somit auch der Ladevorgang ohne Weiteres gestartet werden. Um den Wirkungsgrad des Luftspalttransformators zu erhöhen, wird die Energieübertragung mit einer Grundfrequenz deutlich oberhalb der typischen 50/60 Hz Netzfrequenz realisiert. Die Norm IEC 61980-3 (2015) definiert die Grundfrequenz eines WPT-Systems zwischen 79 kHz und 90 kHz. Da dieses Signal in der Ladestation über eine H-Brücken-Schaltung realisiert wird, werden neben dem Nutzsignal breitbandige Emissionen generiert, deren Beherrschung essenziell für den Erfolg dieser Technologie ist Im Allgemeinen werden in (IEC 61980-1, 2015) Prüfungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) für diese Systeme behandelt, wobei der Versuchsaufbau in einem reflexionsarmen Raum (engl. Semi-Anechoic Chamber, SAC) für Messabstände von 3 m bzw. 10 m beschrieben wird. In (Kürschner et al., 2016) werden vergleichende Messungen vorgestellt, die sich auf den Vergleich der maximalen Magnetfeldstärken in SACs und Open Area Test Sites (OATSs) bei der Grundfrequenz konzentrieren. Da die Grenzwerte in (IEC 61980-1, 2015) für die Harmonischen im Megahertz-Bereich besonders kritisch sind, konzentriert sich diese Arbeit auf die Magnetfeldemissionen zwischen 9 kHz und 30 MHz. Hierfür wird ein Forschungs-WPT-System (Jeschke et al., 2021) verwendet, welches ohne Filtermaßnahmen betrieben wird. Neben dem Magnetfeld werden die Störströme gemessen, die in der Ladesäule bzw. auf der Fahrzeugseite erzeugt werden, um parasitäre Strompfade zu identifizieren, die hauptsächlich für die Magnetfeldemissionen des Systems verantwortlich sind. Dieses Wissen ist wichtig für ein effizientes Filterdesign, das die elektromagnetischen Emissionen reduziert und gleichzeitig die Effizienz nur geringfügig beeinträchtigt. Da die Emissionsmessungen an WPT Systemen innerhalb einer abgeschirmten SAC nicht der typischen Einbausituation eines solchen Systems entsprechen, werden vergleichende Messungen auf einem Parkplatz mit nicht leifähigem Boden durchgeführt. Ein Vergleich dieser beiden Messungen dient final dazu, die Messergebnisse innerhalb der SAC mit denen typischer Parkplätze in Verbindung zu bringen.

Sebastian Jeschke, Marcel Olbrich, Michael Kleinen, Jörg Bärenfänger
Fahrzyklen und realitätsnahe Testprofile zur Bestimmung des Gesundheitszustands von Lithium-Ionen Zellen in Elektrofahrzeugen

Durch die kalendarische und zyklische Alterung nimmt der Gesundheitszustand von Traktionsbatterien in Elektrofahrzeugen ab. Dabei hängt die zyklische Alterung von vielen Faktoren ab. Zur Untersuchung des Alterungsverhaltens im Labormaßstab werden typischerweise Fahrprofile in Lastprofile umgesetzt. Zu diesem Zweck können verschiedene Arten von Fahrprofilen genutzt werden, dies sind neben standardisierten Zyklen (realer oder synthetischer Verlauf) auch eigens entwickelte Zyklen, die zum Einsatz kommen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Eigenschaften von neun typischen Zyklen, die prinzipielle Umsetzung dieser Zyklen in ein Lastprofil zum Testen von Lithium-Ionen-Batterien und gibt einen Überblick über typische Alterungsmechanismen.Im Weiteren wird untersucht, ob sich Fahrprofile generell zur Alterung beziehungsweise zur Ableitung des Gesundheitszustands der gealterten Zellen aus den Messwerten eignen. Hierzu wird mittels extensiver Literaturrecherche anhand der eingangs erwähnten Fahrprofile in verschiedenen Kombinationen aus dynamischen sowie statischen Profilen die Ergebnisse aus sieben Untersuchungen verglichen und der Status quo präsentiert.

Alexander Popp, Benedikt Schmülling, Lea Hannah Günther, Stefan Bracke
Simulative Auslegung und Hardware-Inbetriebnahme eines Niederspannungs-Umrichters für Geschaltete Reluktanz-Radnabenmaschinen für PKW

Betrachtet wird eine Leistungselektronik für Geschaltete Reluktanz-Maschinen, welche radintern in konventionelle PKW nachgerüstet werden können. Die Traktionsbatterie des Antriebs besteht hierbei aus einem Niederspannungssystem mit einer Traktionsspannung von unter 60 V. Die Herausforderung bei der Bestromung der Geschalteten Reluktanz-Maschine mit geringer Zwischenkreisspannung liegt darin, den diskontinuierlichen Strom mit einem genügend steilen Stromanstieg auf das Sollstrom-Niveau in die Antriebs-Maschine einzuprägen. Die vorgestellte Schaltungstopologie basiert auf der bereits untersuchten C-Dump Topologie nach Miller mit zentraler Kapazität, welche durch exklusive, dezentrale Kondensatoren für jede der einzelnen Phasen ersetzt und hier als Private C-Dump Topologie vorgestellt wird. In einer simulativen Auslegung werden die Komponenten der Leistungselektronik für den geforderten Einsatz im Erprobungsträger dimensioniert, sowie die Ansteuerungs-Algorithmen der Halbleiter untersucht. Die Betriebspunkte der dezentralen Kapazitäten sind hier von großer Bedeutung. Fortgeführt wird die Untersuchung, durch den Aufbau und die initiale Inbetriebnahme der LE-Hardware.

Daniel Sigmund, Andreas Lohner
Autonom zur Steckdose – ein neuer Ansatz für netzdienliche Elektromobilität

Das unausweichliche Ende der fossilen Energieträger führt zur All Electric Society (AES), bei der sich die elektrische Energie aus regenerativen Quellen schöpft und zur globalen Leitenergie wird. Verbraucher werden hierbei durch den Ausbau von dezentralen Erzeugeranlagen, wie z. B. Fotovoltaikanlagen, zunehmend auch zu Einspeisern von regenerativer Energie. Infolge der zunehmenden Dezentralisierung des Energienetzes und vorherrschenden Volatilität, ergeben sich wachsende Herausforderungen hinsichtlich der Energienetzstabilisierung. Im Rahmen der Nachwuchsforschungsgruppe „autonomous2grid“ forschen Wissenschaftler*innen der Westsächsischen Hochschule Zwickau daran, die netzdienlichen Potenziale der Elektromobilität im Zusammenhang mit dem automatisierten Fahren zu identifizieren und zu heben und damit zukünftig netzstabilisierende Effekte zu erreichen. Dieser Beitrag beschreibt die wissenschaftliche Herangehensweise, eingesetzte Methoden sowie technische, normative und rechtliche Hürden.Die gezielte und flexible Integration batterieelektrischer Fahrzeuge als Speicher in das Energienetz, sowohl als Verbraucher, als auch als Einspeiser (bidirektionales Laden), bietet hohe Potenziale die Nachteile der dezentralen und volatilen Energiebereitstellung als Vorteile im Quartier nutzen zu können. Fahrzeugbesitzer*innen fehlt allerdings oftmals ein eigener Ladeplatz, um das Fahrzeug während der Standzeiten dem Netz zur Verfügung zu stellen. Der Projektansatz nutzt das automatisierte Fahren als Schlüsseltechnologie, um die notwendige Flexibilität des Prozesses unabhängig vom Eingreifen des Menschen zu ermöglichen. Mit dem Projekt „autonomous2grid“ soll das automatisierte Fahren in Verbindung mit bidirektionalem (Schnell-)Laden als Enabler zur Nutzung der Potenziale für das Energiemanagement in Zukunftsquartieren einer All Electric Society fungieren und damit die stärkere Kopplung der Mobilität an das Angebot regenerativer Energien ermöglichen.

Felix Krabbes, Tom Höppner, Matthias Jehring, Monique Greiner, Nicole Gabryelski, Rick Voßwinkel, Michael Heinrich, Elena Queck, Mirko Bodach, Tobias Teich, Michaela Gläß
Konzipierung einer Lademanagement-Lösung für Fahrzeugflotten

Das vorliegende Forschungspapier widmet sich der Weiterentwicklung eines innovativen Lademanagements für batterieelektrische Fahrzeugflotten, die sowohl ökologischen als auch ökonomischen Nutzen generiert und maximiert. Im Mittelpunkt steht die Neukonzeptionierung des Lademanagements, welches bereits theoretisch und praktisch vollständig aufgebaut ist und in Simulationen getestet wurde. Da es sich hierbei jedoch um einen Forschungsgegenstand handelte, waren bisher die Nutzerfreundlichkeit und Markttauglichkeit nicht spezifisch beachtet. Daher ist es von zentraler Bedeutung, die Unique Selling Points (USP) des Produkts herauszuarbeiten, um es im Wettbewerbsumfeld erfolgreich zu positionieren.Der Hintergrund für die Entwicklung eines solchen Lademanagements liegt in der zunehmenden Bedeutung der Unabhängigkeit im Energiesektor angesichts volatiler Verfügbarkeiten fossiler Treibstoffe (Liyanage, 2019, S. 13). Die begrenzte Reichweite von batterieelektrischen Fahrzeugen und die teils langen Ladezeiten stellen aktuell eine Herausforderung dar, die durch eine intelligente Lademanagement bewältigt werden kann. Durch die optimierte Gestaltung des Lademanagement-Algorithmus, die Berücksichtigung verschiedener Parameter und die Nutzung von Echtzeitdaten, wird eine hohe Effizienz und ein optimiertes dynamisches Last- und Lademanagement erreicht. Um dieses Ziel auszuführen, wurde im Rahmen der Masterarbeit von Freda Jansen eine umfassende „Reverse“- Feasibility Study (Kap. „ Die Integration des Nachhaltigkeitsgedankens in die Entwicklungsprozesse innovativer Mobilitätskonzepte und zugehöriger Geschäftsmodelle für den ländlichen Raum “) durchgeführt, die eine detaillierte Analyse der Marktanforderungen und eine Bewertung der Machbarkeit der Lösung ermöglicht. Darüber hinaus wird externes Benchmarking bei vier Unternehmen durchgeführt, um Best Practices und Erfahrungen aus der Branche zu erfassen und in die Weiterentwicklung des Lademanagements einfließen zu lassen. Die Datenauswertung der „Reverse“-Feasibility Study werden in Kap. „ Vertrauen in automatisiertes Fahren – Eine Analyse mittels Struktur-gleichungsmodell “ vorgestellt.Die Optimierungen, die in diesem Paper vorgestellt werden, haben das Ziel, die Nutzerfreundlichkeit des Produktes zu erhöhen und somit Unzufriedenheiten auf Anwenderseite zu vermeiden. Diese können zu einer geringen Bedienqualität von Kundenanfragen führen. Durch den Einsatz einer intuitiven App und eines benutzerfreundlichen Monitoring Interfaces kann eine kundenzentrierte Kommunikation ermöglicht werden, die die Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit des Lademanagements weiter steigert. Dabei wird das Lademanagement modular in das bestehende System eines Flottenbetreibenden integriert. Währenddessen berücksichtigt es eine Vielzahl von Faktoren, um die Ladevorgänge optimal zu gestalten. Dazu gehören die Vorausplanung von Ladezeiträumen und Ladeleistungen, die Nutzung von Prognosen aus der Stromwirtschaft wie aktuelle Strombörsen- und Regelleistungsprei-se, unterstützende Wetterprognosen sowie Prognosen zur Energieerzeugung, wie Photovoltaik (PV), oder Lasten am Standort (Pronobis, 2021, S. 33–39). Eine wesentliche Erkenntnis ist, dass eine dynamische und intelligente Steuerung der Ladevorgänge dazu beiträgt, Netzüberlastungen zu vermeiden und eine stabile und versorgungssichere Infrastruktur für die Flotte bereitzustellen.Die entwickelte Lademanagement „Smart Charge“ birgt großes Potenzial zur Förderung der Elektromobilität und zur Unterstützung der Energiewende. Sie trägt dazu bei, die Umweltauswirkungen zu reduzieren, indem sie die Nutzung erneuerbarer Energien für den Ladevorgang maximiert und gleichzeitig die Kosten für die Flottenbetreibenden senkt. Die Produktoptimierungen und -anpassungen, die im Rahmen dieses Papers vorgeschlagen werden, zielen darauf ab, sowohl ökonomische als auch ökologische Faktoren zu berücksichtigen und die Benutzerfreundlichkeit des Systems weiter zu verbessern. Durch die Implementierung dieser Lösung wird ein wichtiger Beitrag zur Förderung der Elektromobilität und zur Erreichung einer nachhaltigen, unabhängigen Energieversorgung geleistet.

Freda Jansen, Ola Pronobis

Teil III

Frontmatter
Partizipative Beteiligungsformate für Nahmobilitätskonzepte zur Umsetzung von Kiezblocks in Berlin

Das politische Ziel der nachhaltigen Mobilität muss auf kommunaler Ebene in Maßnahmen übersetzt werden, die den Verkehr verändern. Kiezblocks als Nahmobilitätskonzepte sind eine Maßnahme, die in Berlin durch zivilgesellschaftliche und politische Unterstützung derzeit in Wohnquartieren erprobt wird. Das Ziel ist es, den Kfz-Verkehr zu reduzieren, die Nutzung des Umweltverbunds zu fördern sowie die Aufenthaltsqualität zu steigern. An Nahmobilitätskonzepte besteht eine hohe Erwartung der Anwohnenden auf Quartiersebene, da die Personen und ihr Mobilitätsverhalten direkt von den Maßnahmen betroffen sind und auf die Mobilitätsbedarfe lokaler Personengruppen vertiefend eingegangen werden sollte. Das bedeutet, mehr Entscheidungsmacht in den Planungsschritten aus der Politik und Verwaltung in die Hände der Bürger*innen zu geben. Dies wurde im Kiezblock Komponistenviertel in Berlin-Pankow mit unterschiedlichen Beteiligungsformaten getestet. Es wurden Entscheidungen in den Planungsschritten identifiziert, die mittels funktionalistischer, deliberativer und emanzipatorischer Methoden Mitbestimmung ermöglichten. Das lokale Wissen aus der Nutzendenperspektive sollte mit dem Experten- und Verwaltungswissen zusammengeführt werden, um effektive Ergebnisse in einem effizienten Planungsprozess zu erzielen. Die eingesetzten qualitativen Methoden werden unter Berücksichtigung ihrer Funktion und der Implikation für Politik und Verwaltung als Ergebnis der Prozessevaluation im Komponistenviertel bewertet. Die Erfahrungen sollen dazu ermutigen, eine politisch-administrative Beteiligungskultur zu etablieren, die stärker auf partizipative Methoden zurückgreift und Planungsentscheidungen unter Konsenserarbeitung mit den Bürger*innen trifft.

Sven Hausigke
Öffentlicher Nahverkehr und autonomes Fahren: Untersuchung von Herausforderungen und Lösungsansätzen am Beispiel eines Münchner Versorgungs- und Dienstleistungsunternehmens

Der autonome Personennahverkehr hat erhebliche Potenziale zur Neugestaltung der Verkehrs- und Mobilitätsstrukturen in urbanen Gebieten, sowie im ländlichen Raum. Für die Bevölkerung bietet sich durch den autonomen ÖPNV eine immer größere Auswahl an Mobilitätsmöglichkeiten, die multimodales Verkehrsverhalten, also die Nutzung verschiedener Verkehrsmittel, ermöglichen. Dabei sinkt die Abhängigkeit vom privaten PKW, ohne die persönliche Mobilität einzuschränken. In diesem Paper werden unterschiedliche technische, rechtliche, wirtschaftliche und gesellschaftliche Herausforderungen der Teilbereiche U-Bahn, Trambahn und Bus aufgezeigt. Sowohl im Bereich der Politik, Technik, Ethik und im unternehmerischen Kontext wurden bereits Maßnahmen und Lösungsansätze entwickelt, um die Implementierung zu realisieren. Durch die Befragung von Fahrgästen wird ergänzend die derzeitige Stimmungslage und Nutzerakzeptanz aufgezeigt. Daraus werden mögliche Lösungsansätze und Maßnahmen entwickelt, um das Potenzial eines autonomen öffentlichen Personennahverkehrs positiv zu entwickeln.

Roland Vogt, Veronika Thalhofer
Der Mobilitätsindex – Ein Instrument zur Bewertung der Mobilität

Dieser Beitrag stellt ein neu entwickeltes Instrument zur Bewertung der Mobilität vor: den Mobilitätsindex. Ausgehend von der Annahme, dass Mobilität im Sinne der Bewegungsmöglichkeiten die Ursache für Verkehr ist, untersucht er, wie die tatsächlichen Möglichkeiten der Menschen – unabhängig vom entstandenen Verkehr – ausgestaltet sind. Hierfür wird zunächst ein theoretisches Modell von Mobilität entworfen, bevor im Anschluss Indikatoren aus der Wissenschaft definiert werden, welche die menschliche Mobilität messbar machen. Diese Indikatoren werden in einem Indexmodell zusammengeführt und können am Ende die Mobilität in Untersuchungsräumen anhand eines Indexwerts nachvollziehbar machen. Gezeigt wird dieses Vorgehen am Beispiel des Berliner Bezirks Pankow. Hier wird deutlich, welche neuen Perspektiven ein Mobilitätsindex für Politik und Planung bietet, indem er die Möglichkeiten der Menschen unabhängig vom Verkehr darstellen kann. Dies ist eine zentrale Voraussetzung für eine evidenzbasierte Mobilitätsplanung, deren Ziel es ist, die Ursachen für den Verkehr zielorientiert zu verändern.

Alexander Rammert
Bereitschaft zur Verhaltensänderung durch Mobility Hubs in Wohnquartieren von Mittelzentren

Das IST-Mobilitätsverhalten wird durch das eigene Auto und zu Fuß gehen bestimmt. Weniger als 5 % der befragten Menschen, die in Mittelzentren leben, haben Sharing-Erfahrung. Die primären Gründe: „Es gibt kein Angebot in der Nähe“ sowie „Sharing wird nicht als Option für sich selbst gesehen.“ Relativ hohe Nutzungsbereitschaft über alle Gruppen, besondere Ausprägung bei Bachelor-Absolventen und Personen mit einem Gehaltsband zwischen 2601 und 5000 €. Besonders die zusätzlichen Funktionen, wie Mitbringen, Mitfahren und das Anreizsystem sind als interessant eingestuft worden. Es werden sich vor allen e-Autos, Autos und e-Bikes für die Mobility Hubs gewünscht. Relativ hohe Bereitschaft ein eigenes Fahrzeug abzuschaffen. 80 % derer die ein eigenes Fahrzeug abschaffen würden, würden das eigene Auto abschaffen. Als Zahlungsmittel wird mit Abstand „PayPal“ bevorzugt.

Franziska Weiser
Verändertes Mobilitätverhalten junger Studierender in Deutschland: Verkehrsmittelwahl während und nach COVID19, ein Vergleich

Die COVID-19-Pandemie hat die Welt überrascht, sich in kürzester Zeit stark ausgebreitet und tiefgreifende Veränderungen in vielen Aspekten des Lebens bewirkt. Unser alltägliches Handeln als auch politische Entscheidungen hatten und haben weiterhin einen starken Einfluss auf die Art und Weise, wie wir Mobilität in der heutigen Zeit betrachten. Die Angst vor Ansteckung hat dazu geführt, dass Menschen vermehrt alternative Verkehrsmittel nutzen, um einer vermeintlichen Gefährdung durch das Virus zu entgehen (vgl. Söder, 2020). Steht ein Auto zur Verfügung und können sich die ÖPNV-Nutzer dies leisten, steigen sie lieber auf das Auto um (vgl. Follmer, 2020, S. 14). In diesem Kontext sind also insbesondere die öffentlichen Verkehrsmittel von den Folgen der globalen Corona-Pandemie betroffen. Der vorliegende Buchbeitrag beleuchtet die verschiedenen Facetten dieses Phänomens und zeigt auf, wie der öffentliche Personennahverkehr, als der große Verlierer der Pandemie, darauf reagieren kann.

Christian Lucas
Modellierung des Mobilitätsverhaltens
Ein soziologisches Modell zur Erklärung von Alltagsmobilität

In der Verkehrs- und Mobilitätsforschung sind Konzepte verbreitet, die das alltägliche Mobilitätsverhalten auf individuelle Einstellungen oder auf die Wohn- und Lebenssituation der Menschen zurückführen und dabei Zusammenhänge zwischen Bündeln unterschiedlicher Variablen aufzeigen. Der Entscheidungsprozess bleibt jedoch eine Black Box. Der folgende Beitrag verwendet ein soziologisches Modell der Handlungswahl, das systematisch erklärt, wie die Entscheidungen zustande kommen, die dem manifesten Mobilitätsverhalten zugrunde liegen. Anhand von Daten aus dem Projekt InnaMoRuhr wird gezeigt, dass ein um Kontextfaktoren erweitertes soziologisches Handlungsmodell eine große Prognosekraft hat, da sich eine hohe Übereinstimmung zwischen modelliertem und realen Mobilitätsverhalten erzielen lässt.

Johannes Weyer, Sebastian Hoffmann
Elektrifizierung des Stückgutverkehrs – Vorgehensweise zur virtuellen Elektrifizierung in einer Großstadt

Die Elektrifizierung des Nutzfahrzeugverkehrs in Kombination mit dem Einsatz erneuerbarer Energien spielt eine zentrale Rolle bei der Reduzierung von CO2-Emissionen und dem Erreichen der Klimaschutzziele. Doch inwiefern kann der heutige Nutzfahrzeugverkehr elektrifiziert werden? Mit dieser Forschungsfrage setzen sich das Institut für Fördertechnik und Logistik und das Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik der Universität Stuttgart im Rahmen des Projekts REALIST auseinander. Ziel ist die Entwicklung einer Methodik zur Analyse der Elektrifizierbarkeitsrate des Stückgutverkehr im Stadtgebiet Stuttgart. Die Anwendbarkeit beschränkt sich allerdings nicht nur auf Stuttgart oder den Stückgutverkehr, sondern eignet sich auch für andere urbane Regionen und andere Branchen, wie z. B. Ladungsverkehre. Zunächst muss der Status quo des Stückgutverkehrs einer festgelegten geografischen Region ermittelt werden. Die daraus ermittelten Transportaufträge werden in Touren organsiert. Jeder ermittelten Tour wird ein virtueller E-LKW zugeordnet, dessen Energiebedarf simulativ bestimmt werden kann. Die sich daraus ergebenden Ladezeiten und -orte sind zur Untersuchung der Netzintegration relevant. Eine erfolgreiche Zustellung mit E-LKW kann sowohl an logistischen als auch stromnetzbezogenen Restriktionen scheitern. Die Umsetzbarkeit lässt sich mithilfe der im Paper erarbeiteten Methodik prüfen und ermöglicht eine Aussage über den Anteil einer möglichen Elektrifizierbarkeit. Eine anschließende Optimierung aus logistischer und stromnetzbezogener Sicht kann die potenzielle Elektrifizierungsrate erhöhen. Allerdings ist hierfür eine enge Zusammenarbeit zwischen Logistik- und Stromnetzbetreibern notwendig. Die Methodik wird im Projekt REALIST sowohl simulativ als auch im Rahmen eines Feldtestes erprobt und verifiziert.

David Pfleger, Charlotte Wagner, Robert Schulz, Krzysztof Rudion
Runtime Safety Assurance of Autonomous Vehicles Used for Last-Mile Delivery in Urban Environments

Last-mile delivery of goods has gained a lot of attraction during the COVID-19 pandemic. However, current package delivery processes often lead to parking in the second lane, which in turn has negative effects on the urban environment in which the deliveries take place, i.e., traffic congestion and safety issues for other road users. To tackle these challenges, an effective autonomous delivery system is required that guarantees efficient, flexible and safe delivery of goods. The project LogiSmile, co-funded by EIT Urban Mobility, pilots an autonomous delivery vehicle dubbed the Autonomous Hub Vehicle (AHV) that works in cooperation with a small autonomous robot called the Autonomous Delivery Device (ADD). With the two cooperating robots, the project LogiSmile aims to find a possible solution to the challenges of urban goods distribution in congested areas and to demonstrate the future of urban mobility. As a member of Niedersächsische Forschungszentrum für Fahrzeugtechnik (NFF), the Institute for Software and Systems Engineering (ISSE) developed an integrated software safety architecture for runtime monitoring of the AHV, with (1) a dependability cage (DC) used for the on-board monitoring of the AHV, and (2) a remote command control center (CCC) which enables the remote off-board supervision of a fleet of AHVs. The DC supervises the vehicle continuously and in case of any safety violation, it switches the nominal driving mode to degraded driving mode or fail-safe mode. Additionally, the CCC also manages the communication of the AHV with the ADD and provides fail-operational solutions for the AHV when it cannot handle complex situations autonomously. The runtime monitoring concept developed for the AHV has been demonstrated in 2022 in Hamburg. We report on the obtained results and on the lessons learned.

Iqra Aslam, Adina Aniculaesei, Abhishek Buragohain, Daniel Bamal, Andreas Rausch

Teil IV

Frontmatter
AI Lab TRUST. Mensch-KI-Systeme: Interaktionsgestaltung für Interieurs autonomer Fahrsysteme im ÖV

Im Rahmen des Forschungsprojekts „AI Lab TRUST“ wurden Grundlagen für eine Integration von Menschen und künstlicher Intelligenz (KI) erarbeitet, in der KI Systeme in der Lage sind, Kontexte zu verstehen, sich zu erklären und für den Menschen transparent in ihren Entscheidungen zu werden. Besonderer Fokus wurde auf das Thema Vertrauen in der Mensch-KI-Interaktion gesetzt, das bei der Nutzung von Autonomous-Vehicle (AV) im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) eine zentrale Rolle für deren Akzeptanz spielt.Das Forschungsteam entwickelte ein theoretisches Modell, das den Prozess der Vertrauensbildung in der Interaktion zwischen Mensch und KI systematisch und quantifizierbar beschreibt. Es wurden Designfaktoren identifiziert, die das Vertrauen in diese Interaktion positiv beeinflussen. Das Modell wurde mit dem Layered Trust Modell von Hoff und Bashir und den Designprinzipien der ISO-Norm 9241 erweitert, um den Einfluss des Designs auf die Vertrauensbildung zu bestimmen. In einem VR-Experiment wurde ein Ringdisplay entwickelt, um die Kommunikation zwischen Mensch und KI in einem autonomen Shuttle während eines Bremsvorgangs zu unterstützen. Es konnte ein Informationsfluss bezüglich der Absichten der KI hergestellt werden, der aufmerksam, konsistent und selbsterklärend wahrgenommen wurde.

Ken Rodenwaldt, Armin Arndt, Andreas Grzesiek, Peter Eckart, Kai Vöckler, Visvanathan Ramesh, Michael Rammensee, Martin Klingebiel
Automatisiertes Erkennen von Fahrtzwecken in Floating Car Data

Das Untersuchen von Verkehrsverhalten mittels GPS-Daten kann ein wichtiger Bestandteil der Stadt- und Verkehrsplanung sein. Derzeit basiert die Datengrundlage der Verkehrsplanung oft auf Befragungen und Zählungen. Genauere Informationen zu den Fahrtzwecken von Verkehrsströmen können daraus nur simuliert und somit geschätzt werden. Diese Datenquellen sind teilweise kostspielig und altern schnell. Das Ziel dieses Beitrags ist es, eine Methode vorzustellen, mit der in Floating Car Data – also GPS-Daten von KFZ-Fahrten – der Fahrtzweck automatisiert erkannt werden kann. Dazu stellen wir zunächst das Konzept der „Local Geographic Units“ vor, welches dazu dient, Trajektorien mit zusätzlichen geografischen Informationen anzureichern. Die Kombination von datengetriebenen Raumtypisierungen einer Stadt mit interpretierbaren Clustern und gruppierten GPS-Fahrten erlaubt detaillierte Analysen und ermöglicht das Erkennen möglicher Reisezwecke. Zur Darstellung menschlicher Aktivitäten werden mehrere Datenquellen verwendet, z. B. Points of Interest (POI), Origin-Destination (OD)-Punkte und ganze Trajektorien von Verkehrsteilnehmenden in KFZ. Im Ergebnis werden die Fahrten in acht Gruppen eingeteilt, die als unterschiedliche Fahrtzwecke interpretiert werden können. Die Methode wird für die Stadt Frankfurt am Main demonstriert, mit Fahrten, die entweder im Stadtgebiet beginnen, enden oder es durchqueren.

Jonas Hamann, Tobias Hagen
FeGiS+: Ein proaktiver Ansatz für die Bewertung der Straßenverkehrssicherheit mit Hilfe intelligenter Daten

Aktuelle Unfallstatistiken des statistischen Bundesamtes (Destatis) aus dem Jahr 2022 zeigen ein erhöhtes Unfallrisiko, insbesondere für vulnerable Verkehrsteilnehmer (VRU) wie Radfahrende und zu Fuß Gehende. Ursachen hierfür finden sich zum Beispiel in der Zunahme des Zweirad-Verkehrs (inkl. Pedelecs und E-Scooter) im Rahmen der Verkehrswende und der dadurch steigenden Zahl der Konflikte mit dem Kfz-Verkehr.Zum Schutz der verletzlichen Verkehrsteilnehmenden ist ein proaktives Handeln durch die gezielte Verbesserung der Infrastruktur oder der rechtzeitigen Warnung von Verkehrsteilnehmenden besonders relevant, um Unfälle von vornherein zu vermeiden. Diesen proaktiven Ansatz verfolgt das Forschungsprojekt „Früherkennung von Gefahrenstellen im Straßenverkehr durch Smart Data“ (FeGiS+), das im Rahmen des Mobilitätsfonds „mFund“ vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert wurde. Um Risiken und Gefahrenpotenziale im Straßenverkehr frühzeitig identifizieren zu können, werden zusätzliche sicherheits-relevante Daten hinzugenommen und miteinander verschnitten.Als Basis fließen amtliche Unfalldaten der Polizei in die Bewertung ein. Diese reaktive Datenquelle wird um zwei proaktivere Datenquellen ergänzt: Zum einen werden Informationen zu gefährlichen Stellen hinzugezogen, die von Verkehrsteilnehmenden über eine Online-Plattform/App gemeldet werden. Zum anderen werden Beschleunigungsdaten aus Kfz, sogenannte Impulsdaten, zur Erfassung von sicherheitskritischen Fahrmanövern genutzt. Auf Grundlage dieser drei Datenquellen wird ein netzweiter Gefahrenscore berechnet, sodass für jeden Straßenabschnitt und Knotenpunkt u. a. die Höhe der Gefahr über den Gefahrenscore ersichtlich wird. Über die SMART-Plattform sind diese sich aktualisierenden Daten für Akteure der Verkehrssicherheitsarbeit datenschutzkonform verfügbar. Darüber hinaus wurden Anwendungen für Verkehrsteilnehmende geschaffen, die vor Gefahrenstellen sensibilisieren.

Michaela Grahl
Analyzing the Mobility of University Members for InnaMoRuhr

The goal of the InnaMoRuhr research project is the development of an integrated and sustainable mobility concept for the University Alliance Ruhr. As basis for this concept, we have been studying the mobility of the university staff and students during field trials. To capture the mobility choices of the participants, we have developed and deployed mobile applications that enable the automated tracking of the mobility patterns of their users. Apart from supporting fully automated tracking, the applications also enable users to manually provide additional feedback on their trips. To systematically evaluate the collected data, we have developed several data analysis tools.In this paper, we describe the mobile applications as well as the analysis tools from a technical perspective. To preserve the privacy of the users, the mobile applications implement an on-device segmentation that identifies mobile and stationary segments to obfuscate the latter before uploading the trips to a web-service. Using the applications, we have collected more than 13,000 trips from 161 users over a period of 3.5 months. Since the participants of the field trials have manually provided information on approximately 4000 trips, we rely on machine learning to automatically derive the information for the remaining 9000 trips. To do this, we train a hierarchical classifier consisting of two random forests. Our evaluation suggests a resulting accuracy of 89.7% for identifying the transport mode of short trip segments and 95.6% for complete trips while differentiating walking, cycling, driving, public transportation and e-scooter rides.

Marcus Handte, Lisa Kraus, Pedro José Marrón, Heike Proff
KI-gestützte Detektion von Menschen mit Behinderung zur Verbesserung der Verkehrssicherheit

Mobilität als unmittelbare Voraussetzung für die Teilhabe von Menschen mit Behinderung an alltäglichen Dingen des Lebens stellt häufig eine große Herausforderung dar und ist oft nur eingeschränkt möglich. Probleme treten dabei insbesondere beim Zusammentreffen von Verkehrsteilnehmenden untereinander und beim Übergang zwischen verschiedenen Verkehrsmitteln auf. Besonders relevant sind hierbei der Fußgängerverkehr an (lichtsignalgesteuerten) Knotenpunkten und der Übergang vom Fußgängerverkehr zum ÖPNV.Die bisherigen Maßnahmen zur Barrierefreiheit beschränken sich dabei klassisch auf bauliche Veränderungen. In den letzten Jahren kommen technische Ansätze in Form von smartphone-basierten Anwendungen hinzu. Diese neuartigen Ansätze sind jedoch meist nur lokal nutzbar und erfordern die Fähigkeit in herausfordernden Situationen ein Smartphone zu nutzen.Eine Verbesserung der Sicherheit und eine Erhöhung des Komforts für Menschen mit Mobilitätseinschränkungen durch die Reduzierung der vorhandenen Mobilitätsbarrieren kann durch intelligente Anwendungen, wie die automatische Auslösung geeigneter Maßnahmen, erreicht werden. Dies kann jedoch nur auf Basis einer frühzeitigen automatischen Erkennung erfolgen.Gestützt auf die Ansätze des vom BMDV geförderten Forschungsprojektes KIMONO-EF werden im Folgenden die Grenzen bisheriger baulicher und technischer Ansätze und der dadurch noch bestehenden Mobilitätsbarrieren für Menschen mit Mobilitätseinschränkungen diskutiert. Außerdem werden die entwickelten Ansätze zur KI-gestützten Erkennung von Personen mit körperlichen Behinderungen mithilfe neuronaler Netze erläutert und dabei u. a. auf die Verwendung von Echtzeitdaten verschiedener Sensorsysteme zur datenschutzkonformen Objektklassifizierung eingegangen. Zudem wird die Systemintegration in das Gesamtsystem eines lichtsignalgesteuerten Knotenpunktes erläutert und damit das Potenzial intelligenter Infrastruktur gezeigt, bestehende Barrieren durch Adressierung individueller Bedürfnisse zu reduzieren.

Christian Vollrath, Walpola L. Perera, Xiao Ni, Carsten Kühnel
Vom Digital Twin zur Digital Replica – Eine Vision mit ungenutztem Potential

Das Konzept des Digital Twins (DT) besteht darin, virtuelle Repräsentationen physischer Objekte, Prozesse oder Systeme zu erstellen, um ein besseres Verständnis sowie Vorhersagen und Optimierungen zu ermöglichen. Dennoch stellt die Implementierung von DTs Unternehmen vor enorme Herausforderungen, wie beispielsweise die Umsetzung von Datenstandards, Datenkonsistenz und Echtzeitdatenerfassung. Durch den Zuwachs digitaler Fähigkeiten in den Unternehmen gewinnen DTs jedoch zunehmend an Bedeutung und es werden (erste) Erfolge in der Praxis sichtbar.Das vorliegende Paper beleuchtet den aktuellen wissenschaftlichen Stand zu Definitionen und Merkmalen von Digital Twins und setzt diese ins Verhältnis zu erfolgreich umgesetzten Lösungen in der Praxis. Eine Literaturrecherche wird durchgeführt, um eine konsolidierte, übergreifende Definition für DTs zu erarbeiten. Anschließend werden Praxisprojekte präsentiert und mit der wissenschaftlichen Perspektive abgeglichen. Dabei werden Abweichungen zwischen Konzept und Implementierung identifiziert. Im Kern stellt diese Veröffentlichung fest, dass die fundamentalen DT-Merkmale von Unternehmen nur teilweise umgesetzt werden. Es rücken Themen wie die Abbildung digitaler Wertschöpfungsketten und -netzwerke in den Vordergrund, durch die langfristig eine erweiterte Form von DTs in der Praxis notwendig wird, zum Beispiel in Form einer Digital Enterprise Replica.

Jan Wehinger, Nils Schaupensteiner, Johannes Riquel, Patrick Ruhland, David Meyer, Lea Wanisch
Profilbasiertes intermodales Tür-zu-Tür Routing mit MOTIS

Zukünftige Mobilitätsplattformen bündeln die Angebote unterschiedlicher Anbieter und ermöglichen somit die optimale Verknüpfung verschiedener Mobilitätsformen zu maßgeschneiderten Tür-zu-Tür-Reiseketten. Um für alle Reisenden barrierefreie Verbindungen berechnen zu können, müssen Routing-Algorithmen das jeweilige Reisendenprofil (z. B. Kinderwagen oder Rollstuhl) bei den Berechnungen berücksichtigen. Die effiziente profilbasierte multikriterielle Berechnung von intermodalen Reiseketten unter Berücksichtigung von Echtzeitinformationen (z. B. Verspätungen, Umleitungen oder Gleiswechsel) birgt große algorithmische Herausforderungen, die in diesem Papier detailliert betrachtet werden. Beispielhaft wurden einige der Punkte prototypisch in der Mobilitätsplattform MOTIS umgesetzt.

Felix Gündling, Pablo Hoch
Der Digitale Zwilling als Integrationsmittelpunkt für PLM-Anwendungen im Mobilitätsbereich

In diesem Artikel wird ein Konzept zur Integration des Digitalen Zwillings in das gesamte PLM-System vorgestellt. Insbesondere wird die Einbindung von 3D-Modellen als zentrale Komponente des gesamten DT-Systems erörtert. Ein Modellkonverter wurde entwickelt, um das GLTF-Modell als Konvertierungsformat zu nutzen und die Lücke zwischen konventionellen CAD-Systemen und (immersiven) Rendering-Systemen, wie Augmented Reality, zu schließen. Anschließend fokussiert sich das Konzept auf das Systemdesign, um die Bedürfnisse von Akteuren im Mobilitätsbereich zu berücksichtigen. Eine Systemdesignskizze wird als Ergebnis präsentiert. Die Lösung ist darauf ausgelegt, skalierbar und für verschiedene Benutzergruppen der Akteure im Mobilitätsbereich zugänglich zu sein, um auch zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden.

Lei Wei, Carsten Krause, Frank Lobeck
Aktuelle Herausforderungen der Modellierung von Mobility on Demand-Systemen

Um die umweltpolitischen Ziele im Verkehrssektor zu erreichen, sind Investitionen in den öffentlichen Personenverkehr notwendig, die zu einer Attraktivitätssteigerung und zu einer Verkehrsverlagerung (englisch: Modal Shift) weg vom privaten PKW sorgen. Um sichere und effiziente Investitionen tätigen zu können, sind Kosten-Nutzen-Analysen erforderlich, die in der Regel auf mikroskopischen oder makroskopischen Verkehrssimulationen basieren und den Neukundengewinn den Kosten gegenüberstellen.Für den Ausbau von Mobility on Demand-Systemen gibt es bisher keine etablierten Methoden zur Prognose des Neukundengewinns. Dieser Beitrag schlägt hierfür eine dreistufige Methodik vor und benennt aktuelle Herausforderungen und Lösungsansätze.

Lukas Spengler, Eva Gößwein, Ingmar Kranefeld, Eva Spachtholz, Frédéric Etienne Kracht, Magnus Liebherr, Marc Gennat
Nutzung von Open-Data-Quellen zur Modellierung von Mobilität in Deutschland am Beispiel von Nordrhein-Westfalen

Trotz der Verfügbarkeit vieler frei zugänglicher Datenquellen besteht beim Nutzen dieser Quellen das Problem, dass sie häufig nicht maschinenlesbar aufbereitet sind oder in nicht standardisierten Formaten vorliegen. Eine integrative Modellierung, Verknüpfungen der Daten und weitere Auswertungen werden somit erschwert. Auch große Datenmengen können das Verarbeiten verhindern.Das Ziel ist es daher, eine Datenbasis zu schaffen, die zum Ableiten einer Quelle-Ziel-Zeit-Matrix, einem Straßengraphen und für die Modellierung von Verkehren verschiedener Modalitäten geeignet ist. Die aufzubereitende Datenbasis soll dabei gebäudescharf disaggregiert werden und unter anderem Bevölkerungszahlen, Flächenzwecke und Demografie enthalten. Kombiniert mit einem Straßengraphen, der ein multimodales Routing für MIV, ÖV und Fußwege ermöglicht, lassen sich darauf aufbauend der Verkehr in NRW modellieren und die Auswirkungen bei veränderten Parametern evaluieren.Hierfür werden Daten aus verschiedenen Quellen wie OpenStreetMap, GTFS-Daten und Mobilitäts- und Infrastrukturerhebungen (z. B. GENESIS oder RegioStaR) eingelesen, maschinenlesbar aufbereitet mit einer verarbeitenden Software verknüpft. Dies ermöglicht es, neue Verkehrskonzepte, insbesondere im Bereich Mobility on Demand, auf Basis belastbarer Daten zu entwerfen.

Maurice Görgen, Marius Madsen, Marc Gennat

Teil V

Frontmatter
Prozess-Framework und Preisbildung für den Sendungsaustausch in der kooperativen Paketzustellung

Medienlogistikunternehmen erweitern zunehmend ihre Geschäftsfelder mit komplementären Leistungen, wie Brief- oder Paketzustellung, um die sinkenden Umsätze durch Nachfragerückgänge in den Printmedien sowie höhere Personalkosten auszugleichen. Im Rahmen des Forschungsprojektes SMART MULTI-USE LOGISTIK wurde ein standardisiertes, kooperatives Prozess-Framework entwickelt und erprobt, das den Paketaustausch zwischen den i. d. R. regional tätigen Medienlogistikunternehmen ermöglicht und damit eine deutschlandweite Zustellung sicherstellt. Wichtigste Kennzahl ist hierbei der Paketaustauschpreis, der den kostendeckenden Transport über die Haupt- und Nachlaufprozesse der beteiligten Unternehmen bis zum Sendungsempfänger ermöglichen muss.Im Folgenden werden die am Austauschprozess beteiligten Stakeholder und prozessoralen Herausforderungen sowie die daraus abgeleiteten Ansätze für ein standardisiertes Prozess-Framework im Vor-, Haupt- und Nachlauf beschrieben. Zusätzlich werden Kostenfunktionen in Form einer Total-Cost-of-Ownership-Betrachtung (TCO) zur monetären Bewertung der Teilprozesse vorgestellt, die eine kostendeckende Preisgestaltung auf Basis dynamischer Einflussgrößen ermöglichen. Als Ergebnis entsteht ein Tarifsystem, dass in Abhängigkeit dynamischer Einflussgrößen, wie der Empfängerverortung, des Sendungsaufkommens oder des Energiepreisniveaus einen Austauschpreis zur Vergütung ermittelt.

Bernd Nieberding, Christian Vollrath, Uwe Adler
Perspektiven einer nachhaltigen Mitarbeitermobilität in Gewerbegebieten

Alternative Mobilitätsformen für Arbeitnehmende sind allgemein erwünscht. Eine Datenbasis für die Überprüfung der Wirksamkeit von Maßnahmen ist nicht gegeben, bestehende Infrastrukturen sind oft nicht attraktiv gestaltet und Mobilitätsplanung wird den Unternehmen oder den Mitarbeitenden selber überlassen. Zur zeitnahen Realisierung der Mobilitätswende können nahe liegende Synergieeffekte und Agglomerationsvorteile durch Einsetzen einer neuen Governance-Ebene genutzt werden.

Rudolf Juchelka, Petra Strunck
Einsatzbereiche eines mobilen Endgerätes im Kontext der Modernisierung eines ÖV-Bevorrechtigungssystems

Aktuell findet in der niedersächsischen Landeshauptstadt Hannover und der umliegenden Region das Projekt LOGIN (Lichtsignalanlagen Optimal Gesteuert Im Nahverkehr) statt. Im Rahmen des Projektes wird erforscht, wie das bestehende auf Analogfunk basierende ÖV-Bevorrechtigungsverfahren durch ein neues C-ITS- und somit digitalfunkbasiertes Verfahren entlang eines Migrationspfades ersetzt werden kann. Ein C-ITS-basiertes Bevorrechtigungssystem bietet im Gegensatz zum konventionellen Analogfunk die Möglichkeit, Daten nunmehr bidirektional zwischen Fahrzeugen und Verkehrsinfrastruktur auszutauschen. Dieser Informationsaustausch wiederum erlaubt die Berechnung schaltzeitbasierter Fahrstrategien für das energieeffiziente Fahren und zur Minimierung von Emissionen. Zusätzlich kann durch die neue Kommunikationsmethode die Anmeldung der ÖV-Fahrzeuge an den Lichtsignalanlagen optimiert werden, wodurch unnötige Brems- und Beschleunigungsvorgänge vermieden werden. Das neue Bevorrechtigungssystem sollte modular als Baukastensystem ausgelegt werden. So können die nötigen Systembausteine bei der Modernisierung von Bevorrechtigungssystemen an anderen Standorten entsprechend der jeweiligen Anforderungen ausgewählt werden. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie im LOGIN-Projekt ein mobiles Endgerät für die Integration der fahrzeugseitigen C-ITS-Logik genutzt wird. Das hier erstellte C-ITS und insbesondere die Aufgaben des mobilen Endgerätes sowie dessen Verknüpfungen mit anderen Komponenten über entsprechende Schnittstellen werden beschrieben. Ein besonderer Fokus liegt auf der Erörterung der verschiedenen Funktionalitäten des mobilen Endgerätes, wie etwa dem Erstellen und Anzeigen von Fahrstrategien und der ETA-Berechnung. Außerdem wird auf die Anforderungen des C-ITS an das Gerät und die Überwachung der Funktionsweise im Testbetrieb eingegangen. Schließlich soll das Sammeln stichhaltiger forschungsrelevanter Daten ein Quantifizieren des Projekterfolges im Rahmen einer Evaluation ermöglichen.

Josua Duensing, Eduard Hepner, Robert Hoyer
Potentiale eines Hyperlooptransports in der gewerblichen Logistik – Distribution und Cross Docking

Moderne Gesellschaften erlangen Ihren hohen Lebensstandard unter anderem auf der Grundlage der zeitnahen Verfügbarkeit von Waren und Dienstleistungen, welche auf der schnellen und agilen Beförderung von Personen und vor allem Gütern beruht.Gewerbliche Logistik spielt dabei mit der Belieferung von Produktionsstätten eine große Rolle. Mit der kontinuierlichen Verschmelzung des industriellen und urbanen Raumes wird eine effizienzoptimierte und emissionsarme Belieferung der Industrie eine immer wichtigere und herausforderndere Aufgabe. Logistische Dienstleister setzten zunehmend auf verstärkte Konsolidierung der Güter, beispielsweise durch Cross-Docking-Anlagen in Logistikserviceparks (LSP). So kann im Rahmen des neu entstehenden „Physical Internet“ eine optimierte Route für Warenströme gefunden werden und eine bessere Auslastung der Transportmodi garantiert werden (Montreuil, 2011). CargoTube eignet sich dabei prinzipiell sehr gut, um neu entstehende Logistikserviceparks mit großen Produktionsstätten wie einem Automobilwerk zu verbinden und eine automatisierte, verlässliche und kontinuierliche Belieferung garantieren zu können.Hyperlooptechnologien können das TEN-T um einen energiesparenden Hochgeschwindigkeitstransport ergänzen, welcher durch Minimierung der Luftreibungsverluste Kapseln in geschlossenen Rohrsystemen bei etwa 1 % des Normaldrucks transportiert. Neben der damit verbundenen Reduzierung der Treibhausgasemissionen während des Betriebs ist die Vermeidung von Abrieb-, Licht- sowie Schallemissionen ein wesentlicher Vorteil gerade in dicht besiedelten Regionen.

Lukas Eschment, Heiko Duin, Thomas Nobel, Thomas Schüning, Walter Neu
Emotion Design – Nutzendenzentrierte Gestaltungsstrategien und emotive Einflussfaktoren

Das Forschungsprojekt „Emotion Design“ untersucht den Einfluss von Designfaktoren auf die Emotionen der Nutzerinnen und Nutzer im öffentlichen Nahverkehr. Durch die Simulation einzelner Gestaltungselemente wie Materialität, Beleuchtung und Körperhaltung in Virtual-Reality-Szenarien werden menschliche Affekte gemessen und auf Basis des psychologischen Modells von Erregung und Bewertung klassifiziert. Ziel ist es, den emotiven Charakter der Designfaktoren sowie ihre Relevanz für die Verbesserung der Aufenthaltsqualität in öffentlichen Mobilitätsräumen zu ermitteln. Eine statische Wartesituation am Bahngleis wurde als Untersuchungsraum gewählt, um den Einfluss einzelner Designfaktoren präzise zu untersuchen. Die virtuelle Realität bietet eine experimentelle Kontrolle und ökologische Validität für die Untersuchung von Emotionen. Das Forschungsprojekt kombiniert qualitative und quantitative Daten aus Bewegungsmustern, Blickbeziehungen, biophysischen Stresswerten und Befragungen, um valide Ergebnisse zu erzielen. Zwei wichtige Kriterien für die psychologische Untersuchung sind die Emotionen der Nutzenden und ihre Zeitwahrnehmung beim Warten. Es wird angenommen, dass eine positive Stimmung die subjektive Wartezeit verringern kann. Durch das Projekt sollen Designfaktoren identifiziert werden, die die Stimmung beim Warten positiv beeinflussen und somit die Aufenthaltsqualität verbessern können.

Andreas Grzesiek, Kai Vöckler, Peter Eckart, Julian Schwarze, Maxim Spur, Melissa Le-Hoa Võ, Erwan David
Gatekeeper der Verkehrswende: Autohäuser neu positionieren

Eingebettet in kompetitive Märkte beschränken sich Autohäuser oft völlig auf den Handel & Verkauf von Kraftfahrzeugen, aber Wartungsarbeiten als Download & immer weniger Verschleißreparaturen minimieren Kundenkontaktpunkte & Erträge. Machen die 3D sie bald ganz überflüssig? Die Revolution aus Digitalisierung, Dekarbonisierung & Direktverkauf überleben jedenfalls nur die Gestalter des Wandels: aber wo sich Autohäuser als Transformationsagenturen für Intermodalität radikal neu positionieren, halten sie vielleicht sogar den entscheidenden Hebel für das Skalieren der Verkehrswende in der Hand.

Christoph Golbeck, Benjamin Gruber
Alltagsmobilität neu entdecken – multimodal und nachhaltig unterwegs dank Mobilitätsbudget?

Der polyzentrische Raum des Ruhrgebiets ist, trotz vielfältiger Möglichkeiten multimodal mobil zu sein, nach wie vor sehr stark durch motorisierten Individualverkehr geprägt. Um aber die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor senken zu können, muss der Anteil an Wegen, die mit dem PKW zurückgelegt werden, in Zukunft deutlich reduziert werden. Vor diesem Hintergrund wurde im Projekt InnaMoRuhr (Konzept einer integrierten, nachhaltigen Mobilität für die Universitätsallianz Ruhr) untersucht, wie sich das Mobilitätsverhalten im Ruhrgebiet nachhaltiger gestalten lässt. Hierzu wurde ein App-basiertes Mobilitätsbudget konzipiert, in einem Realexperiment mit Universitätsangehörigen über die Dauer von zwei Monaten getestet und mittels eines Multi-Method-Ansatzes ausgewertet. Schwerpunktmäßig wurde untersucht, ob das Instrument Mobilitätsbudget eine multimodalere und nachhaltigere Fortbewegung fördern kann.Die Ergebnisse verweisen darauf, dass ein Großteil der Teilnehmer:innen mit verschiedenen Verkehrsangeboten experimentiert und das Mobilitätsbudget mehrheitlich genutzt hat, um sich multimodal fortzubewegen. Das Budget wurde dabei zum Großteil für Fahrten mit öffentlichen Verkehrsmitteln verausgabt. Es zeigt sich zudem, dass Teilnehmende das verfügbare Budget genutzt haben, um private PKW-Fahrten mittels öffentlicher Verkehrsmittel und Mikromobilität zu substituieren.

Timo Leontaris, Lisa Kraus, Sebastian Willen, Frank Kleemann
Nutzerakzeptanz und Effekte einer ÖPNV-Flatrate am Beispiel eines Urban Transition Labs in Gladbeck

Über Jahrzehnte wurden Städte von einer autogerechten Stadtentwicklung geprägt. Zwar ist die Reduzierung von Verkehrsemissionen längst gesellschaftlicher wie politischer Konsens für eine nachhaltige Verkehrswende, allerdings spiegelt sich die Autozentriertheit weiterhin in Infrastrukturen sowie in der Verkehrsmittelnutzung wider. Eingebettet in das Forschungsprojekt GlaMobi im Rahmen der Fördermaßnahme „MobilitätsWerkStadt 2025“ wurden Effekte eines kostenlosen ÖPNV-Angebots zur Generierung nachhaltiger Verhaltensmuster innerhalb eines urbanen Mikrolabors untersucht. Dazu erhielten 40 Bürger:innen Gladbecks ein kostenloses ÖPNV-Ticket und wurden über den Nutzungszeitraum von vier Monaten mittels eines Mixed-Methods-Ansatzes evaluiert. Das Realexperiment zeigt, dass die Umstiegsbereitschaft neben der Angebotsqualität und dem Preis auch von Personenmerkmalen und individuellen Wahrnehmungen und Einstellungen beeinflusst wird.

Fabia Scharf, Dirk Wittowsky

Teil VI

Frontmatter
Potentiale des Automated Valet Parking für die Verkehrsinfrastruktur des ruhenden Verkehrs

Automatisierte Fahrfunktionen sind in der Entwicklung weit fortgeschritten. Je stärker der Einsatzbereich eingegrenzt werden kann, desto eher ist ein Serieneinsatz möglich. Ein Beispiel ist das Automated Valet Parking im ruhenden Verkehr, welches eine Level 4 Automatisierungsfunktion darstellt. Im abgegrenzten Bereich einer Anlage des ruhenden Verkehrs (z. B. eines Parkhauses) kann sich ein solches Fahrzeug selbstständig bewegen, einen Stellplatz aufsuchen und auf Befehl wieder zu einem Übergabebereich (Valet Zone) zurückkehren. Damit entfällt die allgemeinhin als störend empfundene Aufgabe, in einem oftmals engen Parkhaus einen freien Stellplatz zu suchen.Welche Auswirkungen hat diese Fahrfunktion jedoch auf die Verkehrsinfrastruktur? Wie könnte sich die Infrastruktur Parkhaus für diesen Anwendungsfall weiterentwickeln lassen? Der Beitrag fasst verschiedenste Erkenntnisse auf diesem Gebiet zusammen. Dabei werden theoretische Überlegungen zu möglichen Ansätzen hinsichtlich der Verkehrsabläufe, Verkehrsqualität und Zusammenhänge mit der Elektromobilität sowie Konzepte für neue Parkflächenlayouts vorgestellt. Ebenso werden erste praktische Ansätze für den Aufbau einer Simulationsumgebung präsentiert, um automatisierte Fahrzeuge in einem Parkhaus und denkbare neuartige Organisationskonzepte abbilden zu können. Der Beitrag liefert ferner eine Vielzahl von Ansatzpunkten für weiterführende Forschungsarbeiten. Die Verkehrsinfrastruktur sollte mit den neuen Funktionalitäten der Fahrzeuge ebenfalls wachsen und sich weiterentwickeln, um einerseits keine neuen Probleme zu schaffen und andererseits neue Potenziale zu nutzen.

Tom Höppner, Maximilian Schlachte, Elena Queck
Alltagsmobilität im Zeitalter der Mobilitätswende – eine empirische Untersuchung ausgewählter Schwerpunkte

Der oft zitierte Begriff der „Mobilitätswende“ hat zahlreiche Facetten. In der vorliegenden empirischen Studie werden drei ausgewählte Schwerpunkte näher untersucht. Der erste Schwerpunkt ist die Individualverkehr-Mobilitätslücke (IVML), mit der die Wahrnehmung eines Qualitätsunterschiedes zwischen der Nutzung des eigenen Pkw und des ÖPNV (Bongard, 2021) gemessen wird. Die durchgeführte Studie ist eine erweiterte Neuauflage einer Befragung aus dem Jahr 2019 und bezieht neben hauptsächlichen Pkw- und ÖPNV-Nutzern jetzt auch Fahrrad-Nutzer mit ein. Die Forschungsfragen zielen darauf ab, ob sich die IVML-Werte verändert haben und wie die Werte für Personen aussehen, die hauptsächlich das Fahrrad als Verkehrsmittel einsetzen. Der zweite Schwerpunkt bezieht sich auf das zum 01.05.2023 in Deutschland eingeführte Deutschlandticket, das die Nutzung des öffentlichen Nahverkehrs in ganz Deutschland für einen monatlichen Pauschalpreis von 49 € ermöglicht. Die Forschungsfragen zielen in Abhängigkeit der Verkehrsmittelwahl u. a. auf die „Umsteigemotivation“, dem Mythos des Fahrkartenkaufs und der Frage nach der Fairness ab. In dem dritten Schwerpunkt „Mobilität und Gesundheit“ geht es um die zunehmende Nutzung des Fahrrads als Verkehrsmittel. Die Forschungsfragen zielen auf die Bereitschaft, das Fahrrad für Wege zur Arbeit zu nutzen, die Einschätzung der Vorbeugungswirkung gegen Herz-Kreislauferkrankungen und die Bewertung städtebaulicher Infrastrukturmaßnahmen zur stärkeren Nutzung des Fahrrades für die alltägliche Mobilität ab.

Stefan Bongard, Clarissa Bittlingmaier, Maike Brunck
Bedarfsanalyse für Flugtaxidienste in Nordrhein-Westfalen

Die Urban and Regional Air Mobility rückt immer mehr in das Interesse von Wissenschaft und Praxis. Die Wirtschaftlichkeit potenzieller Angebotsmodelle und die Konzeption relevanter Anwendungsfälle für den Flugtaxiverkehr sind Gegenstand verschiedener Forschungsarbeiten. Die vorliegende Studie schließt daran an und entwickelt eine Methodik zur Ermittlung des spezifischen Bedarfs nach Flugtaxidiensten für die lokalen Verwaltungseinheiten im Untersuchungsraum Nordrhein-Westfalen, sodass daraus benötigte Landeinfrastrukturen (Vertiports) abgeleitet werden können. Die entwickelte Methodik ermöglicht eine strategische, bedarfsgerechte und herstellerunabhängige Netzwerkplanung für diese neue Mobilitätsform. Sie ist unter Voraussetzung der Verfügbarkeit der gebietsspezifischen Daten auf andere Untersuchungsräume in Deutschland sowie andere Verkehrsmittel übertragbar.

Juliane Rösing, Sebastian Harm
Mobiles Arbeiten – Collision Anxiety bei XR-Nutzung in Fahrzeugen

Der vorliegende Fokusgruppentest (N = 13) hat das Ziel, erste explorative Schritte zum Thema Arbeiten in XR in Fahrzeugen zu gehen und zu untersuchen, welche Faktoren unter anderem für zukünftige Designentscheidungen eine Rolle spielen könnten. Das Hauptaugenmerk der Untersuchung lag dabei auf der Sorge der Anwender, bei der Interaktion mit der virtuellen Welt mit dem Innenraum des Fahrzeugs zusammenzustoßen. Diese Sorge haben wir als Collision Anxiety definiert. Insgesamt hat sich gezeigt, dass die Angst vor Kollisionen relativ niedrig war, während wahrgenommene Sicherheit und der Nutzungskomfort hoch lagen. Im Laufe des Fokusgruppentests war das qualitative Feedback überwiegend positiv und legt nahe, dass Pendelzeit für das Arbeiten in VR genutzt werden kann.

Patrizia Ring, Maic Masuch
How Much Freedom Does a Single Ticket Offer? Measuring Public Transport Accessibility by the Fare System

Traditionally, spatial accessibility has been assessed by modelling travel time and/or distance. By introducing fare accessibility, we present an indicator based on the single fare for public transport. Based on short journey and local journey tickets, we calculate fare accessibility for the regional transport associations of Hamburg/Germany and Helsinki/Finland, focusing on the needs of low-income populations. Based on the comparison, we discuss the practical value of the indicator for regional and transport planners.The Helsinki transport association has a higher overall fare accessibility than Hamburg. Due to the characteristics of the PT network, the ticket structure and the location of the destinations, more destinations can be reached with a regular single ticket. In both cases, areas with a high population density and a high level of public transport service are characterised by high fare accessibility. The practical value for planners at a regional level is therefore limited. At a local level, however, the indicator can help to identify gaps by highlighting facilities that are not sufficiently accessible with a single ticket, or by identifying populations that have to pay high fares to meet their daily needs.

Christoph Aberle, Franziska Martin, Carsten Gertz
Evolving Automotive Ecosystems: A Conceptual Review of Innovation Integration and Separation

As new technologies, such as autonomous vehicles (AV), flood the market, companies are looking for the right time to integrate these innovations into the environment. However, the understanding of the consequences of integrating or emerging with new technologies within an established ecosystem remains limited. While previous literature has explored case studies of ecosystem emergence, this paper aims to extend the existing knowledge by developing an ecosystem dynamics model that examines the dynamics of innovation emergence within the context of an established environmental structure. Drawing on ecosystem theory, a conceptual framework is proposed to elucidate the intricate relationship between existing ecosystems and disruptive innovations like AVs. For instance, will automotive suppliers develop their own technologies, potentially leading to their departure from the ecosystem of original equipment manufacturers (OEMs)?My findings shed new light on the integrations, creations and separation decision for new innovation in their ecosystem. The primary contributions of this paper are to provide both, an overview on the evolution of a new ecosystem from an existing ecosystem by introducing a new innovation to the market and an understanding of the conditions when this step of separation followed by creation is preferred over fostering integration into the existing ecosystem.

Selina Heiligers
Reshoring Lost Capabilities: The Bicycle Manufacturers’ Arduous Transition to Bring Production Back to Europe

Organizations all over the globe face supply chain challenges caused by the recent Covid-19 pandemic. The European bicycle industry, which gradually shifted its production to Asia in recent decades, is particularly affected. To increase resilience, more and more bicycle manufacturers are showing efforts on relocating production to Europe via reshoring- and insourcing activities. While reshoring describes the relocation of value creation to geographically closer locations, insourcing refers to the reincorporation of activities that were previously performed by external suppliers. This study investigates how incumbent bicycle manufacturers improve their resilience. Qualitative data is obtained by analyzing corporate documents, magazines and several in-depth interviews with industry experts and manufacturers’ top managers. Our study shows that attempts to bring production back to Europe are discernible. However, the results suggest that reshoring activities prevail over insourcing activities. One reason for this lies in Asia’s knowledge and competence lead paired with challenges in rebuilding lost capabilities. To tackle this strategic issue, we discuss the role of organizational ambidexterity, which may provide manufacturers with conceptual guidance in their arduous transition to bring production back to Europe.

Leon Griesar, Lucas A. Müller
DeAttraktivierung des Pkw und Stärkung des öffentlichen Verkehrs

Die historische Entwicklung von Großstädten und ihren Umlandgebieten beeinflusst das Mobilitätsverhalten von Bürger*innen bis heute. Dabei zeichnet sich ab, dass aufgrund der Zersiedelung in vielen Gebieten und der Erreichbarkeit von infrastrukturellen Einrichtungen sowie Arbeitsstätten, die Nutzung des motorisierten Individualverkehrs (mIV) stark ausgeprägt ist. Die Entwicklung des nicht motorisierten Individualverkehrs (nmIV) wurde in der Vergangenheit meist vernachlässigt. In Gemeinden, welche ein hohes Pendler*innenaufkommen aufzeigen, kommt es vermehrt zur Überlastung der bestehenden Verkehrsinfrastruktur. Durch die jahrhundertlange historische Entstehung dieser Orte werden Mobilitätskonzepte benötigt, welche den öffentlichen Verkehr (ÖV) stärken und die aktive Mobilität fördern.Am Beispiel der vom mIV geprägten oberösterreichischen Stadtgemeinde Ansfelden (~18.000 Einwohner*innen) mit ca. 73 % Pendler*innenanteil wurde mit der Erarbeitung eines alle Verkehrsteilnehmer*innen umfassenden Mobilitätskonzeptes begonnen. Das Landschaftsbild ist von einer Landesstraße mit einem durchschnittlichen täglichen Verkehr in Höhe von 30.000 Kfz/24h geprägt, welche durch den größten Ortsteil führt. Unter Berücksichtigung der Bedürfnisse der Bewohner*innen durch zahlreiche Workshops wird gemeinsam mit den verantwortlichen Gemeindezuständigen ein Mobilitätskonzept erarbeitet, bei dem sowohl bauliche Adaptierungen, als auch Maßnahmen, die zu einer Veränderung des Mobilitätsverhaltens führen können, entwickelt. Ebenso Teil der Umsetzungsstrategie sind Empfehlungen zur Förderung einer stärkeren Bewusstseinsbildung und Akzeptanz hinsichtlich nachhaltiger und aktiver Mobilitätsformen.In dem Mobilitätskonzept werden folgende Fragestellungen behandelt: Wie kann ein Ortzentrum verkehrlich entlastet werden? Wie kann die aktive Mobilität gestärkt werden? Wie kann die Akzeptanz neuer Mobilitätskonzepte gesteigert werden? Der vorliegende Buchbeitrag zeigt anhand der Beispielgemeinde den Vorgang der Entwicklung des Mobilitätskonzepts auf. Zusätzlich werden die Vor- und Nachteile sowie die Herausforderungen bei der Entwicklung im Vergleich zu anderen Mobilitätskonzepten beleuchtet.

Christina Presinger, Thomas Kuc, Bernhard Schönthaler, Thomas Kislinger
Sicherheit bei Großveranstaltungen – Mobilitätsverhalten und Personenströme im Fokus

Auf Großveranstaltungen wie Stadtfesten oder bei Fußballspielen kommt regelmäßig eine Vielzahl von Menschen auf begrenztem Raum zusammen. Damit es nicht zu einer Überfüllung oder gar Massenpanik unter den Besuchern kommt, ist es während der Durchführung der Veranstaltung wichtig, jederzeit einen aktuellen Überblick über die Lage zu haben, um auf Veränderungen schnell reagieren zu können. Eine mögliche Lösung für diese Problematik wurde im Forschungsprojekt INSPIRE (Integrierte Sicherheits-Pilot-Region) untersucht und erprobt. Dabei nutzten die Projektpartner ein Netzwerk aus LiDAR-Sensoren, welche ihre Umgebung mit unsichtbaren und ungefährlichen Laserstrahlen abtasten und Personen detektieren. Die Daten werden in der Teilkomponente „Personenstrom-Messung“ ausgewertet und bei Bedarf um Alarmmeldungen erweitert an die zentrale Datenschnittstelle übergeben. Die aggregierten Daten können in einer ebenfalls entwickelten Tablet-App live angezeigt werden und bieten so verschiedenen Anwendern die Möglichkeit, auf eine zu hohe Personendichte oder andere Auffälligkeiten wie unnormale Bewegungsmuster automatisch hingewiesen zu werden und darauf zu reagieren.Nach der Entwicklung der Technologie und der Integration in die Projekt-Architektur wurden mehrere Erprobungen durchgeführt, unter anderem bei einem Musikfestival auf dem Gelände der Universität Paderborn oder beim neuntägigen Paderborner Stadtfest Libori mit etwa 1,5 Mio. Besuchern.Dieser Beitrag stellt die Erkenntnisse bezüglich des Aufbaus und Betriebs des Sensornetzwerkes vor, sowie mögliche Reaktionen auf potenziell kritische Ereignisse. Ebenfalls wird auf die Vernetzung der Personenstrom-Messung mit anderen Teilprojekten im Projekt INSPIRE eingegangen und verdeutlicht, welche Vorteile eine integrierte Lösung bietet. Im Ausblick werden mögliche Weiterentwicklungen vorgestellt, welche Limitationen der verwendeten Soft- und Hardware beheben sollen.

Andreas Schultz, Fabian Dotzki, Thomas Eisenbach, Iryna Mozgova
Multi-Life – Ansatz zur Transformation zur Circular Economy

Die aktuellen Herausforderungen der Menschheit, wie der Klimawandel und Ressourcenknappheit, erfordern eine Transformation unseres Wirtschaftssystems. Ein zentraler Ansatz hierbei ist die Circular Economy (CE), die eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen und eine Schließung von Stoffkreisläufen vorsieht. In der Circular Economy werden Materialien und Produkte wiederverwendet und recycelt, wodurch eine nachhaltige und ressourcenschonende Nutzung von Rohstoffen erreicht wird. Für die Umsetzung hat die Europäische Kommission einen Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft (CEAP) entwickelt, welcher neue Vorgaben für Produkte aus diversen Bereichen bietet. Allerdings ist das Recycling einiger Produkte aktuell technisch unmöglich oder energetisch zu aufwendig, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Bei solchen Produkten ist es daher notwendig, ihre Nutzungsdauer maximal auszudehnen. Dies gilt insbesondere für Produkte, die durch ihre Rohstoffe oder ihre technische Komplexität einen besonders hohen Wert darstellen. Ein Beispiel dafür sind Hochvoltspeicher wie sie beispielsweise als Traktionsbatterien in batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) eingesetzt werden. Ein Ansatz, um die Nutzungsdauer zu verlängern, ist das Konzept der Multi-Life Nutzung. Das Ziel dabei ist es, ein Produkt in verschiedenen Anwendungen einzusetzen und die Hürden des Übergangs zwischen zwei unterschiedlichen Anwendungen abzubauen, indem diese möglichst früh berücksichtigt und reduziert werden.Um die Potenziale einer solchen Multi-Life Nutzung abzuschätzen, wurde ein Modell konzipiert, welches die Kosten und Erlöse einer Umwidmung der Traktionsbatterie berechnet. Die Ergebnisse der aktuellen, allerdings trotzdem noch unvollendeten Version dieses Modells, werden nachfolgend beschrieben.

Max Eickhoff, Arne Jeppe
Nachhaltige Radverkehrsinfrastruktur durch Pop-Up-Radwege – Treiber und Hemmnisse am Beispiel Berlin

Der Beitrag befasst sich mit der Einrichtung und Verstetigung von sogenannten „Pop-up-Radwegen“. Dabei handelt es sich um temporär eingerichtete Fahrradspuren, die im Bezirk Friedrichshain-Kreuzberg in Berlin während der ersten Phase der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 eingerichtet wurden. Forschungsleitende Fragestellung war: „Was sind Barrieren und Treiber für die Implementierung von Pop-up-Radwegen und auf welcher (rechtlichen) Grundlage ist es möglich, diese gesunde und klimafreundliche Mobilitätslösung in postpandemischen Zeiten zu verstetigen?“. Zur Beantwortung dieser Frage wurden eine Literaturrecherche und auf dieser aufbauende, leitfadengestützte Expert:inneninterviews durchgeführt. Im Ergebnis zeigt sich, dass die Pop-up Radwege eine gute Maßnahme zur Verbesserung der Radverkehrsinfrastruktur im bestehenden rechtlichen Rahmen darstellen. Langfristig ist jedoch eine gesetzliche Verankerung im Sinne der Mobilitätswende, neben einer Reform in den administrativen Prozessen, zwingend notwendig.

Katharina Csillak, Simon Kaser
Didaktische Herausforderungen in der Gefahrensensibilisierung von elektrotechnischen Laien im Bereich der Elektromobilität

Die Verbreitung von elektrifizierten Antrieben in Deutschland nimmt ständig zu (Statista, 2023). Dies erfordert neues Wissen und Kompetenzen im verantwortungsvollen Umgang mit sogenannten Hochvoltsystemen (HV-Systemen). Dem gegenüber steht eine konventionelle Fahrschulausbildung, welche den Besonderheiten von neuen Antriebssystemen nur bedingt gerecht wird und bislang primär die Handhabung von Fahrzeugen mit klassischem Verbrennungsmotor fokussiert (Bittner et al., 2020). Daraus ergibt sich ein Spannungsfeld, da jeder siebte Deutsche (Statista, 2021) Kraftfahrzeugreparaturen in Eigenregie durchführt und gebrauchte Fahrzeuge mit HV-Systemen in Zukunft zum Reparaturgegenstand von (elektrotechnischen) Laien (DIN VDE 0105-100, 2015) werden können. Ein Forschungsprojekt (Dumschat et al., 2022) an der Hochschule Ravensburg-Weingarten University of Applied Sciences (RWU) stellte fest, dass die unsichtbaren Gefahrenpotenziale von elektrischem Strom ein komplexes und wenig erforschtes Gebiet darstellen. Das aktuelle Forschungsprojekt baut auf diese Erkenntnisse auf und erforscht die persönliche Einstellung zur Elektrizität. Mit Hilfe von zwei Umfragen werden Fahrschüler und Fahrlehrer über mögliche Gefahren von modernen Elektrofahrzeugen und im Umgang mit elektrischem Strom befragt. Methodisch werden dabei neben Sorgen und Ängsten auch eigene Tätigkeiten an Kraftfahrzeugen und das Interesse an Elektromobilitätsthemen erhoben. Dies dient einerseits der Verbesserung des Verständnisses von elektrischem Strom und ermöglicht andererseits die optimale Ausrichtung von Lehrinhalten an diese zwei Zielgruppen. Forschungsziel ist es herauszufinden, wie sich Führerscheinneulinge möglichst langfristig für die neuen Gefahren und Herausforderungen der Elektromobilität sensibilisieren lassen und welche Gemeinsamkeiten sich aus den zwei Zielgruppen ergeben. Diese Erkenntnisse sollen die Entwicklung neuer pädagogisch-didaktischer Lehransätze unterstützen, um einen anwendungsorientierten und sicheren Umgang mit Elektrizität für elektrotechnische Laien zu schaffen. Der Tagungsbeitrag enthält ein Konzept, welches die relevanten Schulungsinhalte für eine langfristige Gefahrensensibilisierung dieser zwei vorgestellten Zielgruppen beinhaltet und am Beispiel der Weiterqualifizierung von Fahrlehrern einer ersten Praxiserprobung unterzogen werden soll.

Phileas Schweizer, Benedikt Reick, Joachim Rottmann, Markus Dumschat, Gerhard von Bressensdorf

Schluss

Frontmatter
Schlussbetrachtung

Dieses Kapitel bietet eine Schlussbetrachtung zu den Beträgen im Tagungsband zum 15. Wissenschaftsforum 2023.

Heike Proff
Einordnung

Die Themen des 15. Wissenschaftsforums Mobilität diskutieren das nächste Kapital der Mobilität sehr umfassend aus den Perspektiven des Mobilitätsmanagements, der Mobilitätstechnologien, der urbanen Mobilität, der IT für die Mobilität und dem Mobilitätsumfeld. Sie nehmen Diskussionen des 3. bis 11. Wissenschaftsforum Mobilität 2011 bis 2019 auf.

Heike Proff
Metadaten
Titel
Next Chapter in Mobility
herausgegeben von
Heike Proff
Copyright-Jahr
2024
Electronic ISBN
978-3-658-42647-7
Print ISBN
978-3-658-42646-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-42647-7

Premium Partner