Bild-1-1024x609 Smart unterwegs: Digitale Innovationen für den mobilen Alltag
Digitale Assistenzsysteme in Fahrzeugen
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In der Welt des 21. Jahrhunderts ist der Mobilitätsbedarf so hoch wie nie zuvor: Ein Leben ohne Mobilität ist nicht mehr vorstellbar. Wir sind permanent in Bewegung, sei es im Job, im Alltag, in der Freizeit oder in den Ferien. In unserer schnelllebigen, hochmobilen Gesellschaft spielt sich vieles nicht mehr an bestimmten Orten, sondern vielmehr zwischen Orten ab.

Überall in der Tasche mit dabei: unser Smartphone. Wir sind 24/7 online, immer und überall. Die Digitalisierung hat inzwischen jeden Lebensbereich erfasst und macht auch vor dem Bereich Verkehr und Mobilität nicht Halt. Einer Prognose der UN zufolge werden im Jahre 2050 ungefähr 80 Prozent der Bevölkerung in Städten leben. Die fortschreitende Urbanisierung stellt hohe Anforderungen an die Digitalisierung in der Zukunft. Schließlich wollen die Menschen auch dann nach wie vor smart unterwegs sein.

Was tun, damit der Verkehr nicht komplett zum Erliegen kommt? Wie digital sind wir heute bereits unterwegs und welche smarten Innovationen wird die Zukunft noch bringen? Dieser Artikel bemüht sich um eine Bestandsaufnahme und wirft gleichzeitig einen Blick nach vorn.

Die größten Herausforderungen der Mobilität heute

Der unaufhörlich wachsende Verkehr belastet die Umwelt und beeinträchtigt die Lebensqualität. Dazu zählen

  • schlechte Luft
  • Lärm
  • verkehrsbedingte Gefahren.

Laut Umweltbundesamt ist der Verkehr für bis zu 19 Prozent der Feinstaubbelastung verantwortlich. Feinstaub stammt nicht nur aus dem Auspuff, sondern entsteht auch durch den Abrieb von Bremsen, Autoreifen und Straße. Das heißt: Sämtliche Fahrzeuge, unabhängig von ihrer Antriebsart, wirken bei der Erzeugung mit. Art und Menge hängen davon ab, ob es sich um einen Benziner, ein Dieselfahrzeug oder ein Elektroauto handelt. Je kleiner die Partikel sind, desto schädlicher sind sie für die Gesundheit. Unter anderem wird Feinstaub mit Diabetes, Herz-Kreislauferkrankungen und Lungenkrebs in Verbindung gebracht.

Wenn es um räumliche Mobilität geht, spielt in Deutschland nach wie vor der private PKW die Hauptrolle. Die Zahl der PKW-Neuzulassungen steigt seit 2013 kontinuierlich. Laut dem Verband der Deutschen Automobilindustrie ist für das Jahr 2019 mit einer Erhöhung der Neuzulassungen von 3,44 Millionen (2018) auf 3,51 Millionen Fahrzeugen zu rechnen. Der ADAC zählt über 20,18 Millionen Mitglieder. Das ist zum Teil der geforderten beruflichen Mobilität geschuldet.

Wachsendes Verkehrsaufkommen

Die Umweltbelastung ist nicht das einzige Problem: Der Straßenverkehr wird weltweit immer dichter. Zu viele Auto kämpfen sich täglich durch überfüllte Straßen. Besonders in den Städten sind Staus zu Stoßzeiten Normalität. Dadurch verlängern sich die Fahrtzeiten.

Die Folgen: Frustration und Verärgerung auf Seiten der Autofahrer, die beispielsweise im Feierabendverkehr nicht vorwärtskommen. Zur Rushhour steht in Großstädten wie Berlin, Frankfurt, Stuttgart und Hamburg alles still. Das quälend langsame Stop-and-Go erhöht nicht nur Abgase und Feinstaub, es strapaziert Nerven und Geldbeutel.

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Hohes Verkehrsaufkommen
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Ein weiteres Ärgernis ist – neben Baustellungen und Sperrungen: die Parkplatzsuche. Vielerorts reicht der Parkraum einfach nicht aus. Schätzungen zufolge kostet allein das Finden einer Abstellmöglichkeit für den PKW bis zu einem Drittel der Fahrzeit. Dazu kommen – zumindest in den größeren Städten – stattliche Parkgebühren. Parkplätze am Straßenrand („On-Street“) sind teurer als Parkplätze in Parkhäusern („Off-Street“).

Die INRIX-Studie untersuchte 2017 die versteckten Kosten des Autofahrens, die aufgrund von Zeitverlust im Stau und bei der Parkplatzsuche entstehen. Das Unternehmen hat eine Top Ten-Liste mit den zehn teuersten deutschen Großstädten erstellt:

  • Platz Eins belegt Frankfurt. Die Kosten für Stau, Parkplatzsuche und Parktickets schlagen dort mit 5.183 Euro zu Buche.
  • In der Hauptstadt Berlin ist der Betrag mit 5.170 Euro nur unwesentlich geringer. Auf dem dritten Platz folgt München. Dort verlieren Autofahrer durch Stau, Parkplatzsuche und Parkgebühren durchschnittlich 5.093 Euro pro Jahr. In diesen Preisen ist eine eventuelle City-Maut noch nicht berücksichtigt.

Zunahme der Mobilitätsvielfalt

Statt uns voranzubringen, lassen uns Autos immer öfter im wahrsten Sinn des Wortes stehen. Mit dem Roller, auf dem Fahrrad oder sogar zu Fuß ist man zu Stoßzeigen in Metropolen und Ballungszentren häufig schneller am Ziel als mit dem eigenen PKW. Das zeigt, wie nötig ein Umdenken ist.

Neue Mobilitätsbedürfnisse und technische Entwicklungen sorgen für eine Zunahme der Mobilitätsformen. Dazu zählen besser ausgebaute öffentliche Verkehrsmittel wie

  • Bus, Straßenbahn und Bahn,
  • aber auch Elektroräder, Elektroscooter und Elektroroller
  • sowie Velotaxis zur Fortbewegung in der Innenstadt

Wir sind vernetzt, digital und mit erneuerbaren Energien unterwegs. Carsharing ist längt kein Randphänomen mehr: Immer öfter entscheiden sich Menschen bewusst gegen den Besitz eines eigenen Autos und wählen stattdessen die Autonutzung bei Bedarf. Die räumliche Mobilität befindet sich in einem Wandel.

Umweltverträgliche Verkehrswende

Ein Grund für den neuen Mobilitätsmix ist ein gesteigertes Umweltbewusstsein. Um eine klimaverträgliche Mobilität zu erreichen, ist ein generelles Umdenken wichtig. Die Möglichkeiten, die Umweltbelastung so klein wie möglich zu halten, sind zahlreich:

  • Wenn möglich, zu Fuß gehen oder das Rad nehmen.
  • Öffentlichen Verkehrsmitteln wie Bus und Bahn den Vorzug geben.
  • Wenn es ein privater PKW sein muss, auf möglichst umweltfreundliche Antriebsarten achten (Elektroautos, Hybridfahrzeuge).
  • Carsharing nutzen, statt einen eigenen PKW zu erwerben – und bevorzugt zu Stromern greifen.
  • E-Fahrräder, E-Roller und E-Scooter wählen, statt konventionelle Mofas zu fahren.
  • Auf den Flieger verzichten und lieber mit der Bahn oder per Schiff in den Urlaub fahren.
  • In Großstädten Alternativkonzepte wie Velotaxis oder Mietbikes nutzen.

Keine Frage: Bei vielen dieser Maßnahmen leidet derzeit noch die persönliche Flexibilität. Eine gewisse Einschränkungsbereitschaft ist nötig. Bei öffentlichen Verkehrsmitteln gilt beispielsweise ein fester Fahrplan, der eingehalten werden muss. Stopps zum Ein- und Aussteigen sind nur an bestimmten Punkten möglich. Carsharing kann nur nach einer vorherigen Anmeldung genutzt werden. Zusätzlich muss der Weg zur nächsten Mietstation angetreten werden, um ein Fahrzeug auszuleihen. Bahn und Schiff sind langsamer als der Flieger. Dementsprechend länger dauert die Reise.

Langfristig kommt eine umweltfreundlichere räumliche Mobilität jedoch allen zugute. Wenn Lärm, Schmutz und Feinstaubbelastung sinken, steigt die Lebensqualität.

Digitale Lösungen als Antwort auf vielfältige Herausforderungen

Einfache Helfer im mobilen Alltag

Eine Reihe hilfreicher Apps kann Autofahrer im Alltag unterstützen. Sie zeigen die günstigsten Tankstellen, helfen beim Finden von Parkplätzen, informieren über Staus, mobile Blitzer oder den Bußgeldkatalog.

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App zum Car-Sharing Konzept
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Wer sich ohne eigenen PKW durch die Stadt bewegen möchte, kann Mobilität-Apps nutzen. Sie unterstützen dabei, mit verschiedenen Verkehrsmitteln von einem Ort zum anderen zu kommen. Der ADAC hat 32 dieser Alltagshelfer getestet. Das Fazit fällt noch recht ernüchternd aus: Noch kann keine einzige wirklich überzeugen. Als Grundvoraussetzung betrachten die Tester Multimodalität, das heißt, die Einbindung möglichst vieler Varianten wie Bahn, ÖPNV, Taxi und Sharing-Dienste sollte gegeben sein. Dreiviertel der Apps boten lediglich drei Möglichkeiten an. Für den ADAC nicht akzeptabel. Allerdings entwickeln sich solche Mobilitätsplattformen kontinuierlich weiter.

  • Die App „moovel“ ist in Deutschland und Österreich verfügbar. Sie bietet umfangreiche Möglichkeiten, ein geeignetes Verkehrsmittel zu finden. Auf Smartphone oder Tablet installiert, vergleicht die App vorhandene Mobilitätsangebote in Bezug auf Fahrdauer und Kosten. Einbezogen werden öffentliche Verkehrsmittel wie Bus, Bahn und Straßenbahn, Carsharing-Angebote, mytaxi und Leihfahrräder. Wer möchte, reserviert und bucht direkt über die App. Die Bezahlung geht unkompliziert via Paypal.
  • Mit „switchh“ können die drei Car Sharing Anbieter car2go, DriveNow und cambio sowie der Fahrradverleih StadtRad Hamburg unkompliziert und flexibel in der Hansestadt genutzt werden. Damit hat jeder User die Zugriffsmöglichkeit auf rund 4.000 Fahrzeuge, um sich ressourcenschonend durch die City zu bewegen. Ein besonderer Bonus: An 43 genannten switchh Punkten stehen nicht nur Fahrzeuge, sondern auch Parkplätze zur Verfügung. Damit entfällt die umständliche und langwierige Suche nach einem Abstellplatz für den Wagen. In Hamburg ist das Luxus.

Das digitale Auto

Aktuelle Autos sind mit einer Reihe von Fahrassistenzsystemen (FAS) ausgestattet, die dem Fahrer immer mehr Aufgaben abnehmen. Sie unterstützen beispielsweise beim Bremsen, Einparken und Lenken. Seit 2011 müssen laut EU-Verordnung sämtliche neu zugelassene Fahrzeuge ein Elektronisches Stabilitätsprogramm an Bord haben. Es hilft Autofahrern dabei, in anspruchsvollen Fahrsituationen wie bei Regen, Glätte oder Schnee in der Spur zu bleiben.

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Digitale Assistenzsysteme
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Und es kommen immer mehr FAS hinzu. Die Wünsche und Anforderungen der Kunden an Fahrzeuge verändern sich. Die Markentreue sinkt. Dazu kommt ein wachsendes Interesse der Bevölkerung an Elektromobilität. Der Einbau von Infotainment-Systemen und Schnittstellen für mobile Endgeräte führt zu einer Verzahnung von Fahrzeugtechnik und digitalen Diensten. Hier eröffnet sich für Autohersteller ein neues Geschäftsfeld: Per Lizenzkauf könnten zusätzliche Features freigeschaltet werden, etwa Matrixlicht bei Nachtfahrten.

Die Automobilindustrie arbeitet daran, Software-Lösungen, Fahrassistenzsysteme und andere Technologien weiterzuentwickeln. Ihr Ziel: ein vernetztes, autonomes Fahren, ohne Staus und Unfälle. Allerdings wird der Mensch als Fahrer dadurch immer entbehrlicher. Einige sehen darin eine Entmündigung. Bundeskanzlerin Angela Merkel geht davon aus, dass das selbständige Fahren in 20 Jahren nur noch mit einer Sondererlaubnis überhaupt möglich sein wird. Das Gros des Verkehrs wird ihrer Voraussage nach schon bald autonom passieren.

Assistenzsysteme

Der Weg dorthin ist längst eingeschlagen. Die Politik fordert entsprechende Veränderungen. Ab Mai 2022 sieht die EU für neu konstruierte Autos und ab Mai 2024 für bestehende Modellreihen eine Reihe von Assistenzsystemen vor, die die Sicherheit auf Deutschlands Straßen verbessern sollen.

Pflicht werden:

  • Fahrtenschreiber
  • Spurhalte- und Notbremsassistent
  • Sensoren, die feststellen, ob ein Fahrer müde oder abgelenkt ist
  • Geschwindigkeitsassistenten mit Abstandshaltern
  • Kamerabilder beim Rückwärtsfahren

Insgesamt gibt es 30 Funktionen, wobei sich die Anforderungen bei PKW, LKW und Bussen unterscheiden.

Smart City: Digitale Lösungen für die Verkehrsinfrastruktur

Die Digitalisierung der Verkehrsinfrastruktur macht eine intelligente Mobilität möglich. Dazu zählen zwei wichtige Punkte:

  • Die digitale Infrastruktur (Sensorik, Leittechnik, Telematik)
  • Die Bereitstellung einer entsprechenden Bandbreite. Vor allem in Großstädten werden die zahlreichen Vorteile einer Vernetzung der technischen Infrastruktur inzwischen erkannt und genutzt.

Das „Internet der Dinge“ (IoT) macht es möglich, den Straßenverkehr zu erfassen und zu regulieren. Auf Autobahnen sind bereits Verkehrsleitsysteme installiert. Sie sorgen beispielsweise durch variable Tempolimits dafür, dass die Anzahl von Unfällen und Staus sinkt. Weitere Anwendungsmöglichkeiten werden sich aller Wahrscheinlichkeit nach in naher Zukunft ebenfalls durchsetzen.

Wenn intelligente Mobilitätslösungen wie vernetzte Assistenzsysteme oder der Empfang und die Versendung von Verkehrsinformationen in Echtzeit vermehrt eingesetzt werden, führt das unausweichlich zu einem Anstieg des generierten Datenvolumens. Darum ist die Bereitstellung einer entsprechenden Bandbreite unumgänglich.

Carsharing wird smart

Mit „smart – ready to share“ beginnt ein neues Kapitel des Carsharings: Nicht alle Menschen können und wollen auf ein eigenes Fahrzeug verzichten. Steht das Auto herum, während der Besitzer auf der Arbeit ist, erfüllt es allerdings keinen Zweck. Dafür gibt es inzwischen eine Lösung: privates Carsharing via App. Das sogenannte „ready-to“-Paket gibt es als Sonderausstattung für smart fortwo und smart forfour, wahlweise für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor oder Elektroantrieb.

Die nötige Hardware wird unsichtbar in das Fahrzeug verbaut. Das Carsharing funktioniert anschließend bequem via Smartphone: Der Eigentümer gibt ein, wann er sein Fahrzeug zur Nutzung zur Verfügung stellt. Anschließend kann er Freunde, Kollegen und Bekannte per E-Mail zur Nutzung einladen. Wer registriert ist und ein Fahrzeug braucht, bucht den Wagen. Dabei dient die App als Türöffner und zugleich als digitales Fahrtenbuch. (Allerdings muss der Fahrzeugschlüssel im smart deponiert werden, damit der freigeschaltete Nutzer direkt losfahren kann.) Wohin das Auto anschließend zurückgebracht werden muss, legt der Besitzer mit der sogenannten „Homezone“ fest.

Vorteil für den smart-Besitzer: Er muss die anfallenden Kosten für den Unterhalt des Fahrzeugs nicht komplett allein stemmen.

Mobilität Morgen: Digitale Zukunftsszenarien

Wie sieht die urbane Mobilität der Zukunft aus? Die Autobranche steht vor der vermutlich größten Herausforderung ihrer rund 130 Jahre alten Geschichte: Das Automobil der Zukunft ist digitalisiert, vernetzt und fährt zunehmend autonom. Gehofft wird vor allem auf effiziente und umweltfreundliche Lösungen für die Mobilität in Mega Cities.

Autonome Fahrzeuge

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Smart Cars für autonomes Fahren
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Autonomen Fahrzeugen stehen Autofahrer von heute mit einer Mischung aus Neugier, Aufgeschlossenheit und Skepsis gegenüber. Manche sehen es als Eingriff in ihre Freiheit. Für andere ist es ein Traum: Unterwegs arbeiten, lesen oder Musikhören, vielleicht Kaffee trinken, während das Auto für eine sichere Beförderung von einem Ort zum anderen sorgt.

Fahrzeuge übernehmen nach und nach die Aufgaben des Fahrers. Dabei werden fünf Stufen der Fahrzeug-Automatisierung unterschieden.

  1. Assistiertes Fahren: Assistenzsysteme unterstützen den Fahrer.
  2. Teilautomatisiertes Fahren: Das System übernimmt das Bremsen oder die Lenkung.
  3. Hochautomatisiertes Fahren: In bestimmten Situationen kümmert sich das Fahrzeug komplett um das Fahren.
  4. Vollautomatisiertes Fahren: Das Fahrzeug fährt selbstständig. Trotzdem muss der Fahrer eine Fahrerlaubnis besitzen und fahrtüchtig sein.
  5. Autonomes Fahren: Das Fahrzeug übernimmt sämtliche Funktionen.

Vor– und Nachteile des autonomen Fahrens

  • Weniger Stress im Auto
  • Weniger Stau
  • Weniger Unfälle
  • Die Autofahrt kann zum Arbeiten oder zur Entspannung genutzt werden.
  • Mehr Mobilität für ältere und mobilitätseingeschränkte Menschen
  • Weniger Fahrspaß
  • Rechtliche Probleme, besonders bei ethischen Entscheidungen
  • Hohe Kosten für Technik und Infrastruktur

Der ehemalige Verkehrsminister Dobrindt rechnete bereits 2020 mit den ersten funktionierenden selbstfahrenden Autos. Andere Experten gehen davon aus, dass die ersten voll autonom fahrenden Fahrzeuge zwischen 2022 und 2025 auf den Straßen unterwegs sein werden. Ab 2030 sei mit einer größeren Verbreitung zu rechnen. Der ADAC rechnet erst ab 2050 flächendeckend mit autonomen Fahrzeugen im deutschen Straßennetz.

Smarte Transportlösungen (Lieferverkehr)

Der Online-Handel wächst. Das geht mit einem Anstieg des Lieferverkehrs einher. Besonders in Innenstädten bedeutet dies eine nicht zu unterschätzende Belastung: Lieferdienste parken heute oft in zweiter Reihe, auf dem Gehweg oder direkt auf der Straße. Das behindert und gefährdet andere Verkehrsteilnehmer. Zusätzlich nehmen Emissionen und Lärm zu.

Es gibt unterschiedliche Ansätze, wie der Liefer- und Logistikverkehr durch intelligente Vernetzung und smarte Mobilität umweltfreundlicher und effizienter bewältigt werden kann. Das Projekt KoMoDo (Kooperative Nutzung von Mikro-Depots durch die Kurier-, Express-, Paket-Branche für den nachhaltigen Einsatz von Lasträdern in Berlin) testet neue Wege für die Paketzustellung. Mit an Bord sind die fünf größten Paketdienstleister in Deutschland. Das Bundesumweltministerium fördert das Projekt im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative.

Zunächst lagerten alle Paketzusteller die Pakete in Mikro-Depots im Prenzlauer Berg. Von dort aus begannen sie mit der Auslieferung. Allerdings nicht mit Autos oder Transportern, sondern mit elektrisch unterstützten Lastenrädern. Durch diese umweltfreundliche Fortbewegungsart transportierten die Zusteller ihre Sendungen lokal emissionsfrei. Damit sparten sie etwa elf Tonnen CO2 ein.

Während des Projekts waren täglich bis zu elf Lastenräder unterwegs. Die Fahrer legten damit mehr als 38.000 Kilometer zurück. Die Projektpartner sind mit den Ergebnissen zufrieden. Das Bezirksamt Berlin-Pankow hat die verlängerte Flächennutzung für das Mikro-Depot genehmigt, sodass für eine gewisse Zeit an diesem Konzept festgehalten wird. Die Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz sucht nach weiteren Standorten für Mikro-Depots in Berlin.

Verkehrsorganisation durch Connected Cars

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Automatisches Parken
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Unter „Connected Cars“ ist zum einen die Vernetzung und Kommunikation zwischen Fahrzeugen untereinander zu verstehen (Car-to-Car / C2C). Zum anderen ist damit die Vernetzung mit der vorhandenen Infrastruktur gemeint (Car-to-X-Kommunikation). Dabei kann es sich um Ampelanlagen oder Verkehrsleitsysteme handeln. Durch letztere ist es dem Fahrzeug möglich, Verkehrsinformationen, zum Beispiel zu Staus, Unfällen und Baustellen, zu bekommen und lösungsorientiert zu reagieren. Ein autonom fahrendes Fahrzeug könnte bei Bedarf bremsen oder die Spur wechseln.

Die smarte Vernetzung von Fahrzeugen mit Parkhäusern bietet potenziell die Möglichkeit, dass sich autonome Fahrzeuge eigenständig auf freien Plätzen einparken. Dazu lassen die Passagiere ihr Auto in einer Übergabezone zurück und aktivieren die Parkfunktion. Die Abholung funktioniert ebenso: Der Fahrer aktiviert in der Übergabezone die entsprechende Funktion, und das Fahrzeug fährt wieder heraus. Vorteilhaft ist, dass auf diese Weise die komplette Stellfläche optimal genutzt wird.

Fazit

Die zunemende Vernetzung im Verkehrssektor zeigt neue smarte Lösungen, die Sicherheit, urbane Mobilität, Wachstum und den Schutz vorhandener Ressourcen miteinander in Einklang bringen. Die Verknüpfung von Telekommunikation und Informatik wird die Zukunft des Automobils und des Verkehrs nachhaltig verändern und – hoffentlich – klimafreundlich verbessern.

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