Fußgänger – KoSMoS

Aktiv mobil sein zu können, gehört zum Grundbedürfnis des Menschen und ist Ausdruck von Handlungsfreiheit, Unabhängigkeit und Teilhabe. Grundsätzlich lassen sich viele Wege zu Fuß bewältigen. Der Trend zur stetigen Abnahme des Fußverkehrs hat seine Ursachen u.a. in der Luftverschmutzung und Lärmbelästigung. Damit Menschen in ihrem Wohnumfeld so mobil wie möglich sein können ist ein zeitgemäßer Mix aus Autos, PKW, Bahnen, Bussen, Fähren, Fahrrädern und Zu-Fuß-Gehen von entscheidender Bedeutung. Wichtig sind vor allem fußgängerfreundliche Innenstädte. Die Straßenräume und Fußwege müssen gefahrlos nutzbar und barrierefrei sein.

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Grünes Mobilitskonto und Gamification

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.

Vernetzung und Kollaboration eröffnen heute neue Möglichkeiten die Verkehrswende zu beschleunigen und das gesellschaftliche Bewusstsein zu schärfen. Spielerische Mittel, soziale Vernetzung und Wissensangebote können digitale Ansprechwege sein, um die Ausgestaltung der individuellen Mobilität positiv zu verändern. Dieser Use-Case nutzt diese sozialen und kollektiven Wirksamkeits-Ansätze um Anreize für Verkehrsmittelwechsel zu schaffen. Ausgangspunkt ist dabei die Annahme, dass das derzeitige Mobilitätsverhalten sich vor allem deshalb nicht ökologisch verbessert, da Menschen an ihren Gewohnheiten hängen und derzeit die falschen Anreize existieren. Es geht darum Ansprechwege zu finden um spezifische Nutzergruppen gesamtheitlich dazu zu bewegen, Ihr Verhalten zu verändern.

Wohn- und Mobilitätsgenossenschaften

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Bei diesem Anwendungsfall werden die beiden Grundfunktionen Wohnen und Mobilität unter einem genossenschaftlichen Dach miteinander verknüpft. Die bereits vorhandenen und bestens etablierten Strukturen der in vielen Städten agierenden Wohnungsgenossenschaften und die Prinzipien der sharing und social ecomomy werden genutzt und mit dem Quartiersgedanken verknüpft. Ziel ist die Entwicklung und Einführung eines ganzheitlichen, verkehrsträgerübergreifenden und vernetzten, sozialen, wirtschaftlichen und umweltgerechten Mobilitätsangebots für Genossenschaftsmitglieder aller Einkommens- und sozialen Schichten. Mit einem geschickten Mobilitätsmanagement können die Nutzung des (elektrisch angetriebenen) Autos, des Fahrrades, des öffentlichen Verkehrs und der Angebote der kombinierten Mobilität dahin positiv beeinflusst werden, dass für die Bewohner eine bezahlbare Mobilität ermöglicht wird. Auch kann so die Anzahl der Stellplätze für PKW verringert und die Aufenthaltsqualität in den Quartieren erhöht werden. Dies soll dadurch erreicht werden, dass die für Mobilität notwendigen Mittel (z.B. Autos, Fahrräder…) genossenschaftlich organisiert werden und den Mitgliedern zur Nutzung zur Verfügung gestellt werden. Ziel ist der teilweise Verzicht auf eigene Verkehrsmittel und stattdessen die Nutzung der umweltfreundlichen genossenschaftlichen Verkehrsmittel. Innerhalb dieser Genossenschaften soll ein gemeinsamer bedarfs- und umweltgerechter Fuhrpark ebenso aufgebaut werden wie eine Nutzung des ÖPNV-Angebots. Darüber hinaus werden Möglichkeiten entwickelt, die auch Menschen mit Unterstützungsbedarf zur Teilhabe an der Mobilität befähigen.
Im Ergebnis steht eine kostengünstige, effiziente und umweltfreundliche Mobilität, die mit einem hohen Anteil des Umweltverbundes in der Gesamtverteilung des Transportaufkommens (Modal Split) und einer Schonung des öffentlichen Raums verbunden ist.

Ökologisches E-Routing

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Das ökologische E-Routing basiert auf innovativen Navigationsalgorithmen, die Wegketten mit dem geringsten Energieverbrauch und den geringsten Energiekosten angeben. Diese Systeme verbinden auf der Strecke Ökonomie mit Ökologie, sind lernfähig und nutzen Mobilfunkverbindungen für aktuelle Verkehrsinfos. So lassen sich nicht nur schnelle und kurze, sondern auch neuartige ökologische Routen empfehlen, die verbrauchsoptimiertes Autofahren ermöglichen. Insgesamt wird nicht nur das statistische Mittel aus schnellster und kürzester Route berechnet, sondern auch ökologisch und ökonomisch bedeutsame Aspekte berücksichtigt. Hierzu gehören etwa kartenbasierte Parameter wie das Streckenprofil (z.B. die jeweilige Streckenklasse, die zu durchfahrenden Ortschaften und die Anzahl der Kreuzungen) und die fahrzeugspezifischen Eigenschaften wie etwa Batterievolumen, Luftwiderstand des Autos und fahrzeugspezifische Energieverbrauchskurven. Um die bestmögliche Energiebilanz für ökologische Routen auf unterschiedlichen Strecken und Streckenabschnitten zu erzielen, sind alle Straßen im Berechnungsgebiet in einzelne Abschnitte unterteilt. Die Begrenzung der Abschnitte erfolgt durch Knoten wie Wechsel von Straßenklassen oder Kreuzungen, die durch Energie verbrauchende Brems- und Beschleunigungsvorgänge und potenzielle Wartezeiten wie Stoppen und Starten gekennzeichnet sind. Zwar kann dadurch die Strecke länger werden, dafür lässt sich durch eine konstante Fahrweise Energie sparen und der ökologische Fußabdruck verringern.

Bevorzugte Einfahrt in die City (Smarte Umweltzone)

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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.

Kollaboratives Echtzeit Routing

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Beim Konzept „Kollaboratives Echtzeit Routing“ geht es darum, für die Gemeinschaft der Autofahrer die besten Routen zu finden. Das ist anders als bei herkömmlichen Navis mit statischem Routung, die nur für den einzelnen Verkehrsteilnehmer die schnellste Route suchen. Eine gewisse Anzahl von Autos wird von vornherein auf eine alternative Strecke geschickt, bevor auf der Hauptroute nichts mehr geht. Und es bedeutet ganz klar: Einzelne Fahrer sind dann länger unterwegs – für das Gesamtwohl. Letztlich kommt es den städtischen Interessen entgegen, weil sie die Bevölkerung vor Emissionen schützen und weil sie der Effizienz der Verkehrsnetzausnutzung dienen. Durch Kameras, Radars und Laser lässt sich die Umgebung rund um das Auto mittels Deep Learning und neuronalen Netzen in Echtzeit interpretieren.

Vernetzung mit Smart Grid

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Intelligente Stromnetze (Smart-Grids) kombinieren Erzeugung, Speicherung und Verbrauch. Eine zentrale Steuerung stimmt sie optimal aufeinander ab und gleicht somit Leistungsschwankungen – insbesondere durch fluktuierende erneuerbare Energien – im Netz aus. Die Vernetzung erfolgt dabei durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sowie dezentral organisierter Energiemanagementsysteme zur Koordination der einzelnen Komponenten. Das bedeutet, dass in einem Smart-Grid nicht nur Energie sondern auch Daten transportiert werden. Bei den Elektroautos der Zukunft tauschen etwa das Bordnetz des Autos, die Steuerung des Energienetzes, die Abrechnungsdatenverwaltung oder auch Verkehrsinformationssysteme untereinander Daten aus. Elektrofahrzeuge sollen so nicht nur die individuelle Mobilität für die Zukunft sicherstellen, sondern auch als Speicher für erneuerbare Energien und Stabilisatoren des Stromnetzes eingesetzt werden. Damit die Elektromobilität sich durchsetzen kann, müssen die Smart-Grid-Technologien ausgebaut werden, die auch notwendig sind, um größere Mengen erneuerbarer Energien sowie eine Vielzahl dezentraler Energieerzeuger ins Netz integrieren zu können. Umweltfreundliche Elektroautos können optimal in intelligente Stromnetze integriert werden. Über eine Verkehrssteuerung werden Autos künftig beispielsweise direkt zu freien Ladesäulen geführt.
Für die Kommunikation im Smart Grid empfiehlt sich eine Kommunikationsinfrastruktur auf Basis des weit verbreiteten Internet Protocol (IP). Für die Datenübertragung kommen dabei unterschiedliche Technologien in Frage – von der optischen Übertragung über Glasfaser, über die elektrische Übertragung über das Stromnetz selbst (Power Line Communication) bis zur Übertragung über bestehende Mobilfunknetze oder eigens für das Smart Grid aufgebaute Funknetze. Durch intelligente Vernetzung, Lastmanagement und Nachfrageflexibilisierung können somit eine effiziente Nutzung und Integration der erneuerbaren Energien sowie eine Optimierung der Netzauslastung erreicht werden.