Eco-Mobility 2025+

Forschung, Entwicklung und Markt für globale Verkehrslösungen

Selten war das Thema Automobilität so sehr im Fokus wie dieser Tage. Von der Urlaubsmobilität mit Stress und Stau über Dieselgate bis hin zu Elektroautos und autonomem Fahren reicht die Bandbreite der kontroversen Themen. Überschattet vom Klimawandel als globale Bedrohung und garniert mit dem Streit um eine PKW-Maut auf deutschen ­Autobahnen und drohenden Fahrverboten in den Citys dieser Welt sind zukunftsfähige Mobilitätslösungen deshalb gefragt. Hier geben Länder wie Norwegen, Holland, China oder Österreich die Geschwindigkeit vor und sehen dabei Deutschland häufig nur noch im Rückspiegel. Grund genug für einen Blick nach Österreich, denn die Alpenrepublik befindet sich in Sachen Automobilforschung und Entwicklung im Spitzenfeld der innovativsten Länder der Welt und ist im Bereich umweltfreundlicher Verkehrstechnologien besonders aktiv.

Ein Verkehrsknotenpunkt der Zukunft. Hier werden alle Mobilitätssysteme lückenlos verknüpft: Der Fußgänger findet vom Mietfahrrad über Car- und Ridesharing bis hin zu den öffentlichen Verkehrsmitteln alle Angebote an einem Platz. Die intermodale Routenplanung und Steuerung des Passagiers erfolgt ganz einfach via Internet. © tim Holding GrazDerzeit stammt jede 67. Automobilinnovation weltweit aus einem österreichischen Betrieb und jährlich werden rund 350 Patente österreichischer Erfinder auf dem Gebiet der automobilen Entwicklung angemeldet. Diese ungeheure Leistung ist nicht allgemein bekannt – weder in Österreich, noch in den Nachbarländern der EU. Dabei gibt Österreich nicht nur Gas – oder besser Strom – im Bereich der Automobilentwicklung, sondern ist auch in Sachen Intelligente Verkehrssysteme (IVS) und neue Mobilitätskonzepte ganz weit vorne. Nicht zuletzt deshalb kann sich das „Autoland Deutschland" eine (Innovations-)Scheibe vom österreichischen Nachbarn abschneiden.

Agiler, offener, schneller
Dies ist nicht zuletzt ein Verdienst des österreichischen Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit). Es hat früh erkannt, dass wachsende Mobilitätsbedürfnisse bei gleichzeitiger Ressourcenverknappung und begrenzten Kapazitäten neue Lösungsansätze durch Forschung, Technologie und Innovation erfordern. Mit dem Förderprogramm „Mobilität der Zukunft" initiiert es ganzheitliche Lösungsansätze und trägt dadurch zu einem Interessenausgleich zwischen Gesellschaft, Umwelt und Wirtschaft bei. Ziel ist die Sicherung einer zukunftsfähigen Mobilität bei gleichzeitiger Minimierung der negativen Auswirkungen des Verkehrs. Diese komplexen Wirkungszusammenhänge erfordern interdisziplinäre Forschungsansätze, die sowohl auf technologische wie auch organisatorische und soziale Innovationen ausgerichtet sind. Österreich ist entschlossen, hier wesentliche gesellschaftliche Lösungsbeiträge zu generieren, um damit nicht nur im eigenen Land auf dem neuesten Stand zu sein, sondern auch, um auf zukünftigen, globalen Märkten Absatzchancen nutzen zu können. Im Themendreieck „Gesellschaft, Umwelt und Wirtschaft" operiert das Ministerium in vier Themenfeldern.

Themenfelder für Mobilitätslösungen
Unsere gesellschaftlichen Ansprüche ziehen eine weiter steigende Personen- und Gütermobilität nach sich. In beiden Bereichen sind grundlegende, systemische Innovationen unabdingbar. Parallel dazu erfordern die beiden anderen Themenfelder Fahrzeugtechnologien und Verkehrsinfrastruktur ebenfalls revolutionäre technologische Innovationen. Durch eine Förderung des Zusammenwirkens der Innovationsbereiche ermöglicht das bmvit synergetische Systemlösungen für die Mobilität der Zukunft. Im technologischen Sektor zum Beispiel hat nicht zuletzt die Technik des E-Antriebes für disruptive Veränderungen gesorgt, die tiefgreifende Maßnahmen wie etwa den Aufbau neuer Infrastrukturen und das Zusammenwachsen von Informations- und Kommunikationstechnologien erfordern. Ein klarer, längerfristiger Orientierungsrahmen für die Mobilitätsforschung ist deshalb gefragt.

Heiligs Blechle – jetzt in E- und Leichtbau
Wenn es um das geliebte Auto geht, kennt man auch in Österreich keinen Spaß. Das Auto ist noch immer das Nonplusultra der Personenmobilität. Doch langsam wird erkannt, dass neue Ansätze im Autobau gefragt sind. Der unerschütterliche Pionier Elon Musk hat mit Tesla einen Zeitenwandel eingeläutet, der im Autoland Österreich mit Begeisterung aufgenommen und umgesetzt wird. Anlaufstelle für technologische Entwicklungen ist A3PS, die „Austrian Association for Advanced Propulsion Systems". Unter den Mitgliedern von der vom bmvit initiierten A3PS befindet sich so gut wie alles, was in Österreich Rang und Namen in Sachen Automotive hat. Doch wie ein Blick auf die Eventempfehlungen von A3PS zeigt, fließt hier nicht mehr nur Benzin in den Adern. Die Veranstaltungen thematisieren die Sicherheit von Batterien ebenso wie die Nutzung von Biomasse zur Stromgewinnung und die Entwicklung von Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen für die Industrie.

Wo der Weg langgeht, zeigte auch die zwölfte A3PS-Konferenz „Eco-Mobility" Mitte November in Wien, zu der die renommierte Institution eingeladen hatte. Wolfgang Kriegler, der Vorsitzende des Vorstandes, betonte bei der Eröffnung den bedeutenden Wert der österreichischen Automobilindustrie für sein Land, denn Österreich exportiere höhere Werte für Autoteile und -komponenten, als es neue, komplette Fahrzeuge importiere. Laut seinen Aussagen beschäftigt der Automobilsektor den höchsten Anteil an ForscherInnen im Land, und die Universitäten und Forschungseinrichtungen genießen einen ausgezeichneten internationalen Ruf.

Das gemeinsame Ziel der A3PS-Mitglieder ist nach Aussage des Vorsitzenden die Entwicklung und erfolgreiche Markteinführung innovativer, fortschrittlicher Fahrzeugtechnologien einschließlich neuer Energieträger. A3PS will hier durch Vernetzung, Information, Interessenvertretung und Beratungsfunktion unterstützen.

Innovative Antriebs- und Fahrzeugtechnologien
Das Programm der Konferenz wurde denn auch eingeleitet von technischen Lösungen rund um die automobile Fortbewegung. Im Vordergrund steht hier bei den österreichischen EntwicklerInnen die internationale Abstimmung rund um die Elektrotechnologie bei Automobilanwendungen. Diskutiert wurde zum Beispiel der Planetenmotor – eine neuartige elektrische Antriebsstruktur, die elektrische Maschine und Planetengetriebe kombiniert – ebenso wie 48 Volt-Systeme für die Mobilität der Zukunft. Markus Kreisel stellte innovative Batterietechnologien für elektrifizierte Fahrzeuge vor und eMPROVE zeigte innovative Lösungen für die Industrialisierung von Elektrofahrzeugen. Hier zeigt es sich, dass Österreich im wahrsten Sinne voll in die europäische Automobilproduktion integriert ist, und so verwundert es nicht, dass auch die notwendigen Schritte zum Aufbau einer europäischen Batterieproduktion heiß auf der Eco-Mobility diskutiert wurden.

Eine Revolution der ­Mobilität steht bevor. Die digitale Vernetzung macht Fahrzeuge zu Datenträgern und verbessert die Steuerung der Verkehrsströme. Automatisiertes Fahren spielt bei der Optimierung des Verkehrssystems eine wesentliche Rolle. Die Sharing Economy verändert die Relevanz von Besitz und fokussiert auf den Nutzen von Mobilität als Dienstleistung. Internet-basierte Service-Anbieter treten mit neuen Geschäftsmodellen auf den Plan. Hier eine Aufstellung der potenziellen positiven Wirkungen. © BMVIT
Optimiertes Fliegengewicht ist gefragt
Grundsätzlich adressiert A3PS alle Komponenten der Fahrzeugtechnologie vom Elektromotor über Steuerelektronik, Batterien, Hochleistungskondensatoren, aber auch Brennstoffzellen und die gesamte Wasserstofftechnologie sowie die optimierte Integration aller Komponenten des alternativen Antriebs- und Treibstoffsystems in einen Gesamtantrieb. Somit gehören auch alle flüssigen und gasförmigen alternativen Treibstoffe, wie Biodiesel, Bioethanol, Biogas und CNG, RME, Wasserstoff und die Entwicklung optimierter Ladestrategien für Elektrofahrzeuge zum Aktionsfeld des vom bmvit geförderten Akteurs.

Eine besonders wichtige Rolle sieht man jedoch in der Fahrzeugelektronik für die optimierte Steuerung des gesamten Antriebsstrangs. Um die oft beschränkte Reichweite von Fahrzeugen mit alternativen Antriebssystemen zu erhöhen und deren Energieeffizienz im Betrieb deutlich zu steigern sind Leichtbau und ein gewichtsoptimiertes Gesamtfahrzeug von großer Bedeutung. Neu hinzu kommen die Auswirkungen des automatisierten Fahrens auf den Antriebsstrang. Diese Faktoren werden in der österreichischen F&E-Förderung entsprechend berücksichtigt und gewichtet.

Selbstfahrende Autos in der Steiermark
Zurück zur Konferenz in Wien: Mit Diplomingenieur Wolfram Klar, Senior Expert und Team Leiter für Automated and Connected Mobility bei der AustriaTech tritt ein weiterer Akteur auf die Bühne, der für Antrieb in der österreichischen Innovationslandschaft sorgt. Die AustriaTech.ist ein gemeinwirtschaftlich orientiertes Unternehmen und soll den gesellschaftlichen Nutzen neuer Technologien und intelligenter Verkehrssysteme in Transport und Verkehr in Österreich maximieren und das künftige Verkehrsgeschehen optimieren. Zielsetzung ist es, damit das Verkehrsmanagement zu verbessern, individuelle Mobilitätsentscheidungen zu erleichtern und das Mobilitätssystem insgesamt umweltfreundlich zu gestalten. Als Agentur des bmvit begleitet AustriaTech die Umsetzung von IVS und E-Mobilität entsprechend nationaler und europäischer Richtlinien. Die zielgerichtete Überleitung von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen in erfolgreich am Markt eingesetzte Lösungen ist dabei von besonderer Bedeutung. Das Unternehmen beteiligt sich bewusst und aktiv daran, die Mobilität von morgen nutzbringend für alle Menschen mitzugestalten und fördert deshalb die Vernetzung von Politik, Industrie, Wirtschaft und Forschung, um auch einen verantwortungsvollen Umgang mit den vorhandenen Ressourcen sicherzustellen.
Wolfram Klar stellt denn auch mit Begeisterung den Aktionsplan des Ministeriums zum automatisierten Fahren und die österreichischen Testregionen auf der Konferenz vor.

Das Alp.Lab, eine Testumgebung für selbstfahrende Autos, hatte erst im September 2017 den Betrieb aufgenommen. Es wurde entwickelt von einem steirischen Konsortium, bestehend aus AVL List, Magna Steyr, dem Forschungszentrum „Virtual Vehicle", Joanneum Research und der TU Graz. „Damit bieten wir österreichischen und internationalen Firmen ein All-in-Paket rund ums selbstfahrende Auto", freut sich Klar. „Die Testregion in der Steiermark verfügt über die gesamte Infrastruktur von den ersten Simulationen am Computer und im Labor bis hin zu Testfahrten auf abgesperrten Teststrecken und im realen Fließverkehr. Mit Europas vielseitigster Testumgebung können wir uns perfekt auf die Zukunft vorbereiten". Tests auf privaten Strecken sind ebenso möglich, wie Probefahrten auf Autobahnen und im Grazer Stadtgebiet. Wie sich automatisierte Fahrzeuge in der Dunkelheit zurechtfinden, können die Forscherinnen und Forscher im „Zentrum am Berg" in einem Tunnel testen. Eine weitere Testumgebung befindet sich in der Zukunftsstadt Wien-Aspern (forum berichtete darüber in Ausgabe 2 /2016), wo selbstfahrende Kleinbusse die Seestadt erschließen sollen. Neben den Testumgebungen gibt es zwei Subprojekte von ALP.Lab – „Dynamic Ground Truth" und „LiDcAR". Hier werden Sensoren zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie Messsysteme für Autos entwickelt und getestet, um Umweltbedingungen auf der Straße zu erfassen.

Von der Technologie zur systemischen Innovation
Doch die Innovationsförderung des bmvit hört nicht bei der Fahrzeugtechnologie auf. Globalisierung, gesellschaftlicher Wohlstand, soziale Kohäsion, wirtschaftliche Prosperität, eine intakte Umwelt und damit eine hohe Lebensqualität werden nicht nur durch die physischen Mobilitätsmöglichkeiten, sondern auch durch die vorherrschende Mobilitätskultur entscheidend beeinflusst. All das reicht in den Aktionsbereich des Ministeriums. Im Bereich der Personenmobilität geht es darum, unsere Grundansprüche wie Wohnen, Arbeiten, Bildung, Einkaufen, Erholung durch geeignete Mobilitätsangebote zu gewährleisten, gleichzeitig jedoch die Bevölkerung auf nachhaltigere Mobilitätspfade zu führen. Dies ist eine gigantische Aufgabe, denn um die negativen Auswirkungen des Verkehrs signifikant zu reduzieren und die übergeordneten Ziele in Hinblick auf Umwelt und Ressourcen zu erreichen, sind tiefgreifende Bewusstseins- und Verhaltensänderungen in unserer Gesellschaft erforderlich. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der Verknüpfung technologischer und sozialer Lösungsansätze. Zusätzlich braucht es die Bereitschaft für Experimente und eine gehörige Portion Mut, Neuland zu betreten. Hier muss die Öffentliche Hand mit großer Entschlossenheit gesellschaftlich tragfähige Lösungen entwickeln oder entsprechende Angebote am Markt fördern.

Im Vorfeld gilt es mobilitätsrelevante Entscheidungsmuster der BürgerInnen zu erforschen, um entsprechende Lern- und Veränderungsprozesse anstoßen und zukunftssichere Mobilitätslösungen im komplexen Wirkungsumfeld „Raum – Gesellschaft (Mensch) – Umwelt" hervorzubringen zu können. Aus unserer Sicht sollten hier verhaltenspsychologische Ansätze so stark wie möglich berücksichtigt werden.

Mobilitätsketten digital verknüpfen
Die Chance für innovative Mobilitätslösungen war nie größer als heute. Neben neuen Fahrzeugtypen wie E-Autos und Pedelecs, neuen Dienstleistungsangeboten wie Sammeltaxis, PKW-Sharing und Mitfahrgelegenheiten bietet das Internet die Chance zur Verknüpfung aller Verkehrssysteme entlang der gesamten Mobilitätskette. Durch entsprechende Online-Informationen sind Angebote in Echtzeit zugänglich und somit spontan und integriert nutzbar. Besonders im Nahbereich bieten damit postfossile Mobilitätsformen wie Zufußgehen, Radfahren, Nutzung anderer Mobilitätstools (gegebenenfalls mit Antriebsunterstützung) wieder neue und sehr große Potenziale, denn 50 Prozent aller PKW-Fahrten sind nicht länger als 5 km und dennoch essentieller Bestandteil jeder intermodalen Wegekette. Man denke hier nur an den Weg zu Schulen und Arbeitsstätten, die Distanz zum Anschluss an das nächste öffentliche Verkehrsmittel, an Einkaufsfahrten oder einfach nur den Weg zum Fitnessstudio. Neben wesentlichen Effekten für das Verkehrssystem resultieren aus der Forcierung dieser Mobilitätsformen positive Wirkungen auf Gesundheit, Fitness, Lebensqualität und soziale Kontakte. Innovationen in diesem Bereich setzen auf Bewusstseinsbildung, technologiegestützte Anwendungen für die Ausübung aktiver Mobilität und die Gestaltung dafür geeigneter räumlicher Umfelder.
Übergreifende Betrachtungen von Mobilität in den Bereichen Freizeit/Tourismus/Sport sind in diesem Forschungsbereich ebenfalls und insbesondere in Österreich von großer Bedeutung. Man denke nur an die großen Urlaubsströme in der Sommer- oder Skisaison.

Multimodale Lebensstile und Intelligente Verkehrssysteme (ITS /IVS)
In einigen Ländern zeigen sich erste Anzeichen für die Etablierung einer neuen Mobilitätskultur, die zu einer Flexibilisierung starrer, auf die Nutzung einzelner Verkehrsmittel und vor allem des privaten PKW ausgerichteter Verhaltensmuster führt. „Mobilität" kommt dabei in Zukunft stärker der Charakter einer flexiblen Dienstleistung zu, dank derer zum Beispiel der individuelle Fahrzeugbesitz entfallen kann. Das bmvit und AustriaTech wollen dazu beitragen, attraktive (alternative) Mobilitätsangebote zu schaffen, die mit einem oder mehreren Verkehrsmitteln (intermodal) abgewickelt, individuell konfigurierbar und integriert nutzbar sind und aktuelle Trends und Herausforderungen wie Digitalisierung, Entkarbonisierung, Serviceorientierung und neue Sicherheitsanforderungen aufgreifen. Dabei gilt es die experimentelle Umsetzung (Pilot bzw. Labore) innovativer Konzepte und Technologien massiv zu forcieren und dafür auch einen langen Atem zu haben, denn die Akzeptanz durch die Bevölkerung kann nur einhergehen mit der dafür nötigen Bewusstseins- und Verhaltensänderung – und das dauert.

Intelligente Verkehrsinfrastruktur von der Forschung in die Praxis
Alle genannten Veränderungen erfordern auch ein Umdenken bei Planung und Bau von Verkehrsinfrastruktur. Dies beinhaltet Straßen und Schienen inklusive der damit verbundenen Kunstbauten wie Tunnel, Brücken sowie sämtliche Einrichtungen, die zum Betrieb erforderlich sind wie elektrotechnische und andere Steuerungssysteme. So zeigt sich zum Beispiel im Bereich der Infrastruktur für den Radverkehr ein hoher Handlungsbedarf. Städte wie Kopenhagen oder Freiburg zeigen in Europa den Weg auf mit kreuzungsfreien „Radlhighways", mehrgeschossigen Parkhäusern für Drahtesel und automatisierten Verleihstationen an Verkehrsknotenpunkten. Durch die Möglichkeiten von IKT-Technologien stehen den VerkehrsteilnehmerInnen Informationen über die Verkehrsinfrastruktur zur Verfügung, die in Bezug auf Qualität (Relevanz, Richtigkeit, …) und Aktualität (Echtzeitsysteme) laufend verbessert werden und damit nicht nur die Bereitschaft zur Verhaltensänderung fördern, sondern auch wichtige Daten über das NutzerInnenverhalten liefern. Damit ist eine laufende Anpassung auf sich verändernde Anforderungen und Rahmenbedingungen (zum Beispiel demographischer Wandel, flexiblere Lebensstile, Durchdringung mit Informationssystemen, Stagnation der öffentlichen Subventionen) möglich.

Doch bei der Verkehrsinfrastrukturforschung ist das Annehmen der Forschungsergebnisse und deren Umsetzung in die Richtlinienarbeit und die öffentliche Beschaffung ein kritischer Erfolgsfaktor. Hier dauert es, bis der Hang der Akteure vom „weiter wie bisher" zum „wir sind bereit für Neues" wechselt. Es gilt somit ein dickes Brett zu bohren, denn die ForscherInnen müssen multidimensionale Interessenlagen erfassen und abbilden. Im Kern stehen die Anforderungen Verkehrsweg, Lebensraum Mensch, Ökosystem, und wirtschaftliche Faktoren. Einvernehmliche Lösungen erfordern die Zusammenarbeit verschiedenster Disziplinen, die über den Verkehrsbereich hinaus reichen, sowie die Herausbildung von gleichen Interessenlagen aller beteiligten Stakeholder. Das bmvit verfügt hier über langjährige Erfahrung und steuert insgesamt 186 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben im Bereich der Verkehrsinfrastruktur. An diesem Know-how sollten auch andere europäische Länder partizipieren, denn Österreich ist agil, offen, schnell und bereit zu experimentieren. Und das bringt Innovationen zum Wohl von Gesellschaft und Natur.

www.bmvit.at | www.a3ps.at | www.austriatech.at 

Dieser Beitrag ist als entgeltliche Einschaltung mit der freundlichen Unterstützung des Österreichischen Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie entstanden.
Von Fritz Lietsch


Technik | Mobilität & Transport, 01.12.2017
Dieser Artikel ist in forum Nachhaltig Wirtschaften 04/2017 - Jetzt die SDG umsetzen erschienen.
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