Mobilität neu denken und gestalten. Bei einer Strategie für die künftige Mobilität kann der Bus zum wichtigsten Mobilitätsakteur werden, wenn er auf die Megatrends Individualisierung, urbanes Lebensgefühl und Digitalisierung setzt. Linienbusse eignen sich aufgrund routengeführter Fahrprofile und hoher Sichtbarkeit für eine Automatisierung. Viele Verkehrsbetriebe haben zudem das Problem von Personalmangel. Insgesamt muss die Technik besonders sicher und zuverlässig arbeiten. On-Demand-Mobilität und ÖPNV können so zum Verkehrssystem der Zukunft verbunden werden.

E-Roaming

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

E-Roaming bezeichnet ein Marktmodell in der Elektromobilität, das die Vertragsbeziehung und die daraus resultierende Interaktion der beteiligten Marktakteure beschreibt. In diesem Use Case erfolgt der Abgleich zwischen den Stromanbietern, ohne dass sich der Anwender darum kümmern muss. Durch eine E-Roaming-Plattform („hubs“) werden diverse Anbieter separater Ladeinfrastrukturlösungen verbunden und dem Kunden ein einheitliches Zugangs- und Abrechnungssystem zur Verfügung gestellt. Durch ein Produkt, wie etwa eine Ladekarte, einen Ladeschlüsselanhänger oder ein intelligentes Ladekabel ist ein barrierefreier Zugang zu allen zum Verbund gehörenden öffentlichen Ladesäulen(-Anbietern) möglich – unabhängig davon, mit welchem Betreiber ein Kunde einen Vertrag geschlossen hat. Zahlreiche Einzelverträge und Zugangskarten für Insellösungen einzelner Infrastrukturanbieter werden somit überflüssig. Die Ladesäulen werden über internetbasierte Navigationsdienste gesucht und der Ladevorgang erfolgt bargeldlos durch eine Abrechnung über den eigenen Vertragspartner. Neben der besseren Sichtbarkeit von öffentlich zugänglichen Lademöglichkeiten nimmt im Ergebnis die Komplexität des Ladevorgangs ab und der Zugang zu öffentlichen anbieterübergreifenden Ladepunkten wird erleichtert.

Drahtlose Ladesäule

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

Aktuell gibt es zwei große Hürden, die für die Marktdurchdringung der Elektromobilität auf Deutschlands Straßen überwunden werden müssen: das Reichweitenproblem der Elektroautos und die Ladeinfrastruktur. Lange Ladezeiten von E-PKW erfordern zudem eine Veränderung bestehender Mobilitätsgewohnheiten. Die induktive Energieübertragung ist diesbezüglich ein vielversprechender Ansatz für die Elektromobilität, da sie den Ladevorgang komfortabler und sicherer gestalten könnte. Beim induktiven Laden wird der Ladestrom elektromagnetisch und damit berührungslos von einer Spule auf eine andere Spule übertragen. Stimmt die Ausrichtung zweier Leitungen im Magnetfeld überein, kann über die Luft Energie übertragen werden. Die Straße mit Spule kann so das Elektroauto mit Strom versorgen. Kabel würden beim Ladevorgang und vor allem auf der Straße verschwinden. Es besteht die Option, die Nutzungsmöglichkeiten der induktiven Ladung im ÖPNV auf den Individualverkehr auszuweiten und so zur Lösung der Ladeinfrastrukturproblematik der Elektromobilität beizutragen. Diese kabellose Energieübertragung wird als Komfortgewinn für den Endanwender gesehen. Verkehrsplanerisch bieten sich einige Herausforderungen. Im Fokus stehen momentan die technische Machbarkeit, die Nutzerakzeptanz und die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Ein spezifischer Sonderfall ist die dynamisch induktive Energieübertragung bei Fernfahrten über 400 km.

ITS für Elektrofahrzeuge – Parkplatzreservierung oder Grüne Welle

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

Für effizientes elektrisches Fahren sind automatisierte Fahrfunktionen unerlässlich. Durch fehlende, intransparente Kommunikationsstrukturen und uneinheitliche Informationsqualität ist eine herstellerübergreifende Integration von automatisiertem (elektrischen) Fahren bislang erschwert. Dies kann mittels eines multiplen Kommunikationsansatzes durch Unterstützung von Car-to-X-/Car2X-Kommunikation (Auto-zu-Unbekannt-Kommunikation), Digitalem Audio Broadcast (DAB) und Mobilfunk sowie der Integration von Fahrerassistenz-Systemarchitekturen zur Unterstützung von hoch- und vollautomatisierten Fahrmanövern gelingen. Das technische Gesamtsystem zur Sicherstellung von Car2X-Kommunikation wird als Intelligent Transport System (ITS) bezeichnet. Das Basiskonzept der Car2X-Kommunikation beruht auf dem Senden und Empfangen standardisierter Nachrichten über die Luftschnittstelle sowie der Interpretation der enthaltenen Statusinformationen durch die Verkehrsteilnehmer. Mit der Anbindung der Verkehrsinfrastruktur, z.B. Ampelanlagen oder Ladestationen könnten neue und optimierte Fahr-, Park- und Ladefunktionen ermöglicht werden. Beispiele hierfür sind eine automatisierte Parkplatzreservierung oder Green-Light-Optimal-Speed-Advisory (GLOSA). Das Ziel des Dienstes GLOSA ist es, die Grünphasen von Lichtsignalanlagen vorherzusagen und diese Informationen für ein komfortables Fahren zu nutzen.
Die Einführung elektromobiler Anwendungen wird durch Erhöhung des Zusatznutzens beschleunigt und dient als Basis für eine Vision der automatisierten und elektromobilen Mobilität der Zukunft.

Bevorzugte Einfahrt in die City (Smarte Umweltzone)

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.


Das Konzept ließe sich auch dafür nutzen eine dynamische City-Maut einzuführen, um so den Verkehr in Großstädten „gerecht“ zu regeln. Die City-Maut wird häufig als eine geeignete Maßnahme zur Lösung städtischer Mobilität und der durch Verkehr verursachten Umweltprobleme genannt. Ähnlich zu einer allgemeinen Bevorrechtigung von Elektrofahrzeugen funktioniert die dynamische City-Maut als Alternative zur Plakette oder zu allgemeinen Dieselfahrverboten.
Das onboard-Display der Elektrofahrzeuge in der schilderlosen Stadt der Zukunft zeigt Beschilderungen und Regeln direkt im Fahrzeug an und ermöglicht so eine differenzierte Bevorrechtigung von Elektrofahrzeugen im urbanen Straßenverkehr der Zukunft. Auf dem Weg können so Busspuren zur Benutzung individuell freigegeben werden und z.B. die in den Abendstunden übliche Rush Hour in der Innenstadt hierdurch vermieden werden. Ein anderes Beispiel ist etwa das Fahren und Parken in der für konventionelle Fahrzeuge gesperrten inneren City. Verkehrsleitzentralen überwachen und steuern den kollaborativen Prozess in Echtzeit und kommunizieren Peer-to-Peer (P2P/ Gleichgestellt-zu-Gleichgestellt) mit der Infrastruktur.
Die Bevorrechtigungen des E-Fahrzeugs sind dabei nur für den Fahrer selbst sichtbar, da alle Verkehrsteilnehmer Beschilderungen und weitere umfangreiche Verkehrsinformationen direkt auf ihr eigenes Display im Fahrzeug übertragen bekommen. Dies wird durch drahtlose Car2X-Kommunikation mittels ETSI ITS-G5, GPS-Standortdaten und einer permanenten Anbindung an den Mobilfunk gewährleistet. Das hybride Zusammenwirken von GPS, Funkstandards und anderen IT-Plattformen wird durch eine völlig offene Systemarchitektur problemlos und komfortabel gewährleistet.

Einsatz von vollelektrischen Fahrzeugen in Kleinwagenflotten (sozialkaritative Einrichtung bspw.)

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

Der Weg zu einem hohen Anteil an Elektromobilität kann über die Elektrifizierung von Fahrzeugflotten erfolgen. Etwa zwei Drittel aller Neuzulassungen im Bereich Pkw gehen auf Flottenbetreiber zurück. Gewerbliche und kommunale Kleinwagenflotten bieten durch ihre Tagesfahrleistung von 72 km (davon ist der Großteil kürzer als 40 km) die ideale Einsatzumgebung für batterieelektrische PKW – auch im Vergleich zur geringeren Reichweite zum konventionellen Fahrzeug. Zudem ist die Fahrzeug-Haltedauer in gewerblichen Flotten oftmals geringer als bei privaten Haltern. Ein wirtschaftlicher Betrieb von Elektrofahrzeugen ist in gewerblichen Bereich durch die höhere durchschnittliche Laufleistung gewerblicher PKW schneller möglich als im privaten. Insbesondere die geringen Betriebskosten mit zunehmender Laufleistung wirken sich positiv aus und kompensieren den im Vergleich zum konventionellen Fahrzeug höheren Anschaffungspreis.
Als Praxisbeispiele lassen sich etwa Elektrofahrzeuge im Polizeieinsatz, interkommunale und überbetriebliche Flotten, Taxiflotten oder auch der Fuhrpark von ambulanten Diensten nennen. Insbesondere die häusliche Pflege mit ihren häufigen Einsätzen im Kurz- und Mittelstreckenbereich ist daher ein idealer Markt für den Einstieg in die Elektromobilität.

E-Bus für belastete Innenstädte

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

Elektrobusse gewährleisten eine nachhaltige innerstädtische Mobilität (Luftreinhaltung, Reduktion CO2-Ausstoß, Lärmreduktion etc.). Insgesamt stiften E-Busse so einen Mehrwert für die Gesellschaft und haben somit einen volkswirtschaftlichen Nutzen. Busse und Bahnen bereits heute nicht nur einen Großteil ihres Verkehrsangebots elektrisch (z. Zt. rund 60 % des Gesamtangebots), sondern sind auch mit herkömmlichen Antrieben, wie z. B. beim Dieselbus, wesentlich ökologischer und effizienter hinsichtlich Emissionen und Nutzung des begrenzten Verkehrsraums als der motorisierte Individualverkehr. Die Umrüstung von Buslinien auf den alleinigen Fahrbetrieb mit Elektrobussen nimmt eine rasante Entwicklung. Lösungen werden beispielweise zusammen mit lokalen Energieversorgungsunternehmen durch Schnellladestationen realisiert. Elektrobusse sind standardmäßig mit einem integrierten flüssigkeitsgekühlten Asynchronmotor ausgestattet. Die Leistung des Motors liegt bei einem Solobus des Herstellers Solaris bei ca. 160 kW und bei einem Solaris Gelenkbus bei etwa 240 kW. Die heutigen Elektrobusse sind mit Lithium-Ionen-Batterien ausgestattet, welche nach Kampker als die vielversprechendste Batterietechnologie für Elektrofahrzeuge der Zukunft gelten. Die Anbieter von Elektrobussen setzen verschiedene integrierte Ladetechnologien zum Beladen der Batterie ein. Abhängig vom betrieblichen Einsatz kann die Batterie zurzeit mit dem Ladesystem Plug-In, Pantograph und/oder induktiv beladen werden.
Die deutschen Verkehrsunternehmen realisieren und erproben seit 2013 bereits in 21 Städten Elektrobus-Projekte. Sie investieren zudem weiterhin kontinuierlich in effiziente und verbrauchsarme Fahrzeuge mit konventionellen Antrieben sowie in Hybrid- und Erdgas-Busse. 2018 sollen 162 neue E-Busse durch städtische Verkehrsbetriebe angeschafft werden. Das entspricht beinahe einer Verdopplung des Bestands, wenn auch noch auf geringem Niveau. Der Einsatz von Elektrobussen ist zur Zeit noch mit erheblichen Mehrinvestitionen verbunden; zum einen mit Blick auf die Anschaffungskosten der Fahrzeuge, zum anderen mit Blick auf die neu zu errichtende Ladeinfrastruktur. Darüber hinaus fallen bei den Elektrobussen weitere hohe Kosten für Ersatzbatterien, die Umrüstung von Betriebshöfen; Werkstätten sowie für zusätzliches Personal an.
„Ein Elektrobus (bei einer im ÖPNV-Regelbetrieb üblichen Nutzungsdauer von durchschnittlich 16 Stunden pro Tag) erreicht eine Entlastung bei den Schadstoffemissionen, die umgerechnet erst durch bis zu 100 Elektro-PKW erzielt werden könnte. Der Elektrobus ist also hinsichtlich der Schadstoffentlastung um den Faktor 100 besser als das Elektroauto und könnte damit schon bei deutlich geringeren Stückzahlen (und einer deutlich geringeren Förderung) als der E-PKW zu nennenswerten weiteren Entlastungen der lokalen Emissionen beitragen.“ (Barbara Lenz, https://www.deutschernahverkehrstag.de/fileadmin/vortraege/DNT2016_Schmitz_E-Bus-Technologie.pdf).