• In finanziellen Schwierigkeiten: Unternehmer halten #Regionalflughafen Lahr am Leben – airliners – http://t.co/fAuYjjcEpM ->
• Mit der neuen App von HopStop können australische ÖPNV-Nutzer in Echtzeit Feedback über das Angebot geben – http://t.co/lpbghQE823 ->
• Boeing meistert finalen 787 #Dreamliner-Testflug, Einsatz im normalen Linienbetrieb ist bereits ab Ende Mai denkbar – http://t.co/whnHytbir1 ->
• Partei gegen Fluglärm gegründet, die bei der hessischen Landtagswahl antreten möchte – airliners – http://t.co/9QyX2hPHUa #FRA #fluglaerm ->
• In New York beginnt der Aufbau der Bikesharing-Stationen. Nach Monaten der Verzögerung sieht man endlich etwas! – http://t.co/RpMlLuANdO ->
• “Perfect Lithium” (patentierte Technologie) könnte die Kosten für Li-ion Material um bis zu 50% senken – http://t.co/uWUNSVEizk #Elektroauto ->
• Das Elektro-Carsharing-Angebot von MOPeasy breitet sich über Frankreich aus – allinx – http://t.co/tZ1iSwJx70 #Carsharing #Elektromobilität  ->
• Berliner Flughafengesellschaft FBB und das Architekturbüro GMP (Gerkan) setzen ihren #BER-Rechtsstreit vorerst aus – http://t.co/QGdYBVqqFZ ->
• Dieser Schritt war notwendig geworden, damit Gerkan bzw. GMP auf Wunsch Mehdorns wieder an der Planung beteiligt werden kann. #BER ->
• Der Toll-Collect-Betreibervertrag enthält eine bisher unbekannte Ausweitungsoption für Lkw mit einem Gewicht von 7,5- bis 12-Tonnen. #maut ->
• Fraunhofer IWS: Längeres Leben für Lithium-Schwefel-Batterien – Green Motors Blog – http://t.co/vHiCUuf7UL ->
• Metalldiebe waren 2012 für 17.000 Zugverspätungen und 240.000 Minuten Verspätung verantwortlich – Tagesschau – http://t.co/i0Zn1knMlp #bahn ->
• Schleswig-Holstein und Niedersachsen lehnen das Mautmodell zur Finanzierung des Elbtunnels ab – shz – http://t.co/oflnfSPEdg ->
• Vereinigung Cockpit reicht mit Unterstützung der UFO & ver.di eine Petition zur Abschaffung der Luftverkehrssteuer ein http://t.co/yLjiBGg9EM ->
• Im Jahr 2012 flogen insgesamt 23,5 Millionen Passagiere innerhalb Deutschlands. (+19 % in den letzten zehn Jahren) – http://t.co/8t94Fzdtqy ->
• Die Wahl der Kassenprüfer hat ebenfalls ein Ergebnis: Herr Anders wird mit Hilfe von Herrn Wiele die Kasse im nächsten Jahr prüfen. #nimohv ->
• Russland: PKW-Verkäufe mit -3,6% zum Vorjahresmonat – Querschüsse – http://t.co/4R4K6BJbyP ->
• Den Homo oeconomicus gibt es nicht, erst recht nicht im Verkehr – Neue Zürcher Zeitung – http://t.co/x6FYCa28cN ->
• Zahl der Amtrak-Fahrgäste steigt weiter – Transportation Nation – http://t.co/cWcca8tbC8 #usa #amtrak ->
• EU-Fluggastdaten an Kanada: Trotz Kritik will die Kommission das Abkommen abschließen – Netzpolitik – http://t.co/jgbUnib1Oc ->
• Was wäre, wenn alle U-Bahn-Systeme Nordamerikas miteinander verbunden wären? http://t.co/CpaanAZHG1 ->
• Die Bundesländer wollen in Zukunft beim Entwurf europäischer Verkehrskorridore ein Mitspracherecht haben. Wünsch dir was geht EU-weit nicht. ->

Von Montag, den 04.03., bis zum Freitag, den 08.03., findet in Dresden die diesjährige Drive-E-Akademie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) statt. Das DRIVE-E-Programm zur Nachwuchsförderung in der Elektromobilität bietet seit 2010 Studentinnen und Studenten aller deutschen Fachhochschulen, Universitäten und anderer Hochschulen die Möglichkeit, einen Einblick in die Praxis der Zukunftstechnologie Elektromobilität zu gewinnen.

Ich habe die Möglichkeit bekommen an der Veranstaltung teilzunehmen und darf die einzelnen Vorträge, Diskussionen, u.v.m. in diesem Blog begleiten. So bekommen auch Nicht-Teilnehmer einen Eindruck von folgenden Vorträgen (Auszug):

• Dr. Martin März (Fraunhofer IISB): Mobilität von morgen – Herausforderungen, Fakten, Perspektiven, Szenarien
  
• Prof. Dr.-Ing. Bernard Bäker (IAD, TU Dresden): Elektrifizierte Mobilität und energieeffizientes Wohnen – Herausforderung: Integratives Energiemanagement der Zukunft
• Robert Roch (Center Kraftfahrzeuge, Dresdner Verkehrsbetriebe AG) und Holger Hänchen (DREWAG NETZ GmbH): Elektromobilität in Ballungsräumen – Netzwerk aus Mobilitätskunden, Energieversorgungsunternehmen und Verkehrsunternehmen bzw. Mobilitätsanbietern
• Victor Schäfer (Doktorand im Bereich adaptiver Energiemanagementsysteme für Mildhybride bei der Porsche AG und Akademie-Teilnehmer 2012): Von der Fahrstrategie zum Energiemanagement
• Dr.-Ing. Matthias Klingner (Fraunhofer IVI): AutoTram Extra Grand – ein innovatives Transportsystem für den ÖPNV
• Michael Kretschmer (Mitglied des Deutschen Bundestages): Elektromobilität, eine Einschätzung aus wissenschaftspolitischer Sicht mit anschließender Diskussionsrunde
• Markus Hagen (Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT): Standardisierung und Modularisierung als Schlüssel für die erfolgreiche Einführung der Elektromobilität
• Ralph Schröder (Bereichsleiter Prüfvorhaben & -systeme, FSD Fahrzeugdaten GmbH): Pluralisierung Fahrzeugkonzepte – Mobilitätsrechte 21
• Dr.-Ing. Christian Allmann (Audi AG): Forschungsprojekt eProduction: Der Weg zur Fertigung, Montage und Verbau von Batterien
• Dr. Matthias Nölcke (Stadt- und Energiewerke Glauchau): Forschungsprojekt eProduction: Der Weg zur Fertigung, Montage und Verbau von Batterien

  - Vollständiges Programm

Die Menge an Vorträgen und damit möglichen Artikeln bedeutet allerdings, dass die kommende Woche sehr “elektromobil” wird. Daher rufe ich hiermit einfach die “Woche der Elektromobilität” auf Zukunft Mobilität aus!

PSA Peugeot Citroën und Bosch haben gemeinsam einen Hybridantrieb entwickelt, bei dem anstatt eines Akkumulators ein Drucklufttank als Energiespeicher genutzt wird. Normalerweise ist Fahrzeugtechnik nicht so prominent in diesem Blog vertreten. Allerdings fällt mir schon seit längerer Zeit auf, dass sogar Fachmedien technisch eher unausgereifte, wenn nicht sogar falsche Artikel verfassen. Am Beispiel des neuen Hybridantriebs kann man das sehr gut nachvollziehen. Viele Medien haben nämlich aus der Überschrift der Bosch-Pressemitteilung “Bosch arbeitet an hydraulischem Hybrid für Pkw” die Überschrift “Peugeot fährt mit Luft” (Golem, Autoblog) oder Peugeot präsentiert den Luftantrieb (euronews) erdacht. Die Auto Bild (Nr. 5/2013, S. 18) befragte den ETH Zürich-Professor Lino Guzzella, der 2009 einen pneumatischen Hybridmotor entwickelt hat. Durch ein zusätzliches Ventil im Zylinderkopf wird beim Beschleunigen die vom Kompressor fehlende Druckluft eingeblasen und beim Bremsen der Lufttank wieder gefüllt ¹. Problematisch ist nur, dass sich die Technologie maßgeblich von der Bosch / PSA Peugeot Citroën-Entwicklung unterscheidet. Die genannten Medien sollen nur exemplarisch für die Vielfalt an falschen Meldungen stehen. Die Presseabteilungen sollten dringend befähigt werden, technische Zusammenhänge in ihren Pressemitteilungen genauer zu erläutern. Journalisten sollten Presse- bzw. Agentur-Meldungen und ihre eigenen Artikel kritisch hinterfragen. Und falls die technischen Kenntnisse nicht vorhanden sein sollten, ist eine Nachfrage bei der jeweiligen Pressestelle oder bei Personen mit Fachkenntnissen sicherlich nicht verkehrt. Denn nach meinem Empfinden steigt die Fehlerrate in letzter Zeit rapide an!

Funktionsweise – Einfach erklärt

Schematische Darstellung von HybridAir (© PSA Peugeot Citroën)

Das hydraulische Hybridsystem besteht im Wesentlichen aus zwei Hydraulikeinheiten sowie den dazugehörigen Druckspeichern. Im Hauptspeicher des Fahrzeugs, der sich im Kardantunnel befindet, ist ein Vordruck mithilfe von Stickstoff hergestellt. Stickstoff wird aufgrund seiner großen Moleküle genutzt, da dieses bei der Wandlung nicht so leicht entweichen kann.

Schematische Darstellung eines Membranspeichers – Zeichnung: karl.krieger@aon.at – CC BY-SA 3.0

Die Hydraulikpumpe, welche vom Verbrennungsmotor angetrieben wird und sich an der Kurbelwelle befindet, pumpt beim Bremsen das Hydrauliköl aus einem Ausgleichsbehälter in den Druckbehälter. Stickstoff und Hydrauliköl sind durch eine Membran voneinander getrennt. Durch das einströmende Öl wird der Stickstoff auf etwa 250 Bar verdichtet und die enthaltene Energie mittels Kompression gespeichert. Bei Bedarf kann das Hydraulikventil wieder geöffnet werden, die Hydraulikflüssigkeit entweicht und lässt dem Stickstoff Raum zur Expansion. Der sich ausdehnende Stickstoff beschleunigt wiederum das Hydrauliköl, welches einem Hydraulikmotor als Antriebsenergie dient. Das ist das ganze Geheimnis.

Vorteile des Systems

• Niedrige Kosten und geringes Gewicht – es sind nur zwei Druckluftbehälter und einige Steuerelemente erforderlich
• Hohe Leistungsdichte
• Effiziente Umwandlung kinetischer Energie in Druckluft-Energie
• Extrem schnelle Ladung und Freigabe gespeicherter Energie
• Fahrzeuge wie der Citroën C3 oder Peugeot 208 sollen mit HybridAir nur 2,8 Liter/100 km verbrauchen und 69g CO2 / km emittieren
• Bis zu 45 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch im Stadtverkehr laut PSA Peugeot Citroën
• Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterie oder anderen Batteriearten fallen bei der Herstellung weniger Emissionen an
• Ersatzinvestitionen bedürfen geringeren finanziellen Mitteln

Ob sich diese Antriebstechnologie durchsetzt, wird der Markt entscheiden. Die Kosten für die Antriebseinheit dürften aufgrund der geringeren Komplexität und der nicht vorhandenen Batterie einige tausend Euro günstiger sein. Man wird allerdings beobachten müssen, wie sich die Batteriekosten und die Batteriekapazität in den nächsten Jahren entwickeln werden, um ein abschließendes Fazit ziehen zu können!

Eine Idee steht manchmal recht allein da. Nackt und ungeschützt. In ihren frühesten Anfängen, nur schwer umsetzbar, extrem aufwendig und somit teuer. Im Verkehrsbereich existieren eine Vielzahl von neuen Fahrzeugkonzepten, Motoren, Umschlagkonzepten, die alle an der einen oder anderen Hürde scheitern. Meistens fehlt das Geld, manchmal liegt es aber auch an der Qualität der Idee selbst. Nicht jede gedachte Revolution erwächst auch zu einer richtigen. So manche Technologie, die in der Simulation und auf dem Reißbrett funktioniert, wurde von der Realität eines besseren belehrt. Problematisch ist nur: Die Einführung eines neuen Verkehrsmittels kann Milliarden verschlingen und je stärker die Kosten wachsen, desto ärgerlicher ist das Scheitern. Bestes Beispiel ist der Transrapid.

Ab und zu gibt es aber auch Ideen, bei denen man ins Grübeln kommt. Man liest von einem Konzept und kommt dann unvermittelt ins Stocken. Dieses Mal war es der Ideengeber, der mich die Idee nicht gleich wieder verwerfen ließ: Elon Musk! Ja, er hat es schon wieder getan.Paypal (Revolution des Online-Payments), Tesla Motors (man kann durchaus behaupten, dass dieses Elektroauto die Automobilindustrie vor sich hertreibt) und Space X (das zurzeit weltweit einzige private Unternehmen, das in der Lage ist, ein Raumschiff in eine Erdumlaufbahn zu bringen und anschließend wieder sicher auf der Erde zu landen), haben bewiesen, dass Elon Musk durchaus ein Händchen für gute Ideen hat. Ich muss an dieser Stelle auch eingestehen, dass ich durchaus Bewunderung für Elon Musk übrig habe, ohne durch die rosarote Brille bei jeder Idee “Hurra!” zu rufen.

Aus Elon Musks neustem Einfall ist die Idee für ein neues Hochgeschwindigkeitsverkehrsmittel entstanden, das Los Angeles und San Francisco (560 km) in weniger als 30 Minuten (~1.100 km/h) miteinander verbinden soll.

Zurzeit ist über den “Hyperloop” noch wenig bekannt. Das ist bei Ideen, die zwischen Verstand und Umsetzung schweben, auch nicht selten. Daher kann man diesen Artikel auch als rein spekulativ ansehen. Das Ziel ist jedoch klar: Nach Musks Plänen soll der Hyperloop neben Flugzeugen, der Eisenbahn, Automobilen und Booten die fünfte wichtige Verkehrsart werden (Fuß- und Radverkehr kommt in den USA nicht vor). Eine Autofahrt von Los Angeles nach San Francisco dauert heute je nach Stauaufkommen etwa sechs Stunden, mit dem Zug mangels Direktverbindung 12 Stunden. Das Flugzeug befindet sich zwischen beiden Städten etwa eine Stunde in der Luft. Hinzu kommen noch die Zu- und Abgangszeiten zum / vom Flughafen.

In den Namen “Hyperloop” lässt sich einiges hineininterpretieren. So spezifisch der Name auch ist, lässt sich einiges in die Wortteile “Hyper” und “Loop” hineininterpretieren. In Interviews und öffentlichen Reden wurde Hyperloop durch Musk folgendermaßen beschrieben:

• günstiger als Hochgeschwindigkeitszüge (“Cheaper than high speed rail”)
• keine Wartezeitverluste (“it leaves when you arrive”)
• bodengestützt (“ground based”)
• Es ist nicht von der Wetterlage abhängig (“It’s not subject to weather.”)
• nicht schienengebunden (“no rails required”)
• günstiger als ein Zug / Flugzeug / Pkw oder Boot
• schneller: Faktor 2 im Vergleich zum Flugzeug, Faktor 4 im Vergleich zur Eisenbahn und Faktor 12 im Vergleich zum Pkw
• es kann vollständig mittels Solarenergie angetrieben werden (“ It can be self powering with solar energy”)
• Unfälle sollen nicht möglich sein (“It would be unable to crash.”)
• Die Baukosten sollen bei etwa sechs Milliarden Dollar liegen. (“The cost of the SF-LA Hyperloop would be in the $6 billion range.”)
• es ist kein (!) luftleerer Tunnel (“It is not an evacuated tunnel”)

Insbesondere der letzte Punkt ist interessant, da dies die Nutzung einer vakuumierten Tunnelröhre ausschließt. Für die geplanten Geschwindigkeiten bei gleichzeitig niedrigeren Kosten bleibt nur noch die umgekehrte Variante übrig. Ab hier wird es jetzt rein spekulativ. Anstatt das schwieriger herzustellende Vakuum zu erhalten, ist es viel einfacher, eine Tunnelröhre unter Druck zu setzen und den Luftdruck als Antriebsunterstützung zu nutzen. In einem überirdischen Tunnel fahren mehrere Podcars, die elektromagnetisch schweben und mittels Linearmotoren angetrieben werden. Das führende Podcar ist einem starken Luftwiderstand ausgesetzt. Durch die engen Fahrzeugfolgeabstände wird die Luft durch die nachfolgenden Podcars verdichtet und vor sich hergeschoben, bis diese auf ein vorausfahrendes Podcar trifft und diesem einen zusätzlichen Schub (Schubspannung) verleiht.

Dieser – natürlich rein spekulative – Aufbau ist für mich persönlich der einzig schlüssige. Allerdings steigt der Luftwiderstand des führenden Fahrzeugs mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, sodass man eine Rückführung der verdichteten und energetisch nutzbaren Luft benötigt (deswegen Loop?), um diese dem letzten Fahrzeug in Gegenrichtung zur Verfügung zu stellen. In einem am Ziel offenen System wäre ansonsten der Energieverlust zu hoch.

Paul hat das Prinzip in den Kommentaren mit dem heutigen Stand der Technik in der Automobilindustrie in Verbindung gebracht:

Eine umlaufende, geschlossene Verbindung. Die darin befindliche Luft muss praktisch nur 1x auf die 1100km/h beschleunigt werden und danach muss “nur noch” der Rohrreibungs- und Umlenkwiderstand überwunden werden. Wenn man das geschickt konstruiert, dann ist den notwendige Energie in der Tat nicht überdurchschnittlich hoch.

Die Tubes mit den Passagieren könnten auf einer tangential einkuppelnden Geraden angesaugt werden und durch die niedrige Viskosität von Luft ist selbst bei hohen Druckunterschieden der Ruck des Tubes nicht so stark. Eine Luftsäule dämpft eben sehr stark. [...] Ob Wasserrohre, Luftkanäle oder elektrische Netze, alles die gleichen Differentialgleichungen für die Berechnung. Die Elektroingenieure die er offiziell für Tesla recruitet können ohne Probleme an der Auslegung eines solchen Systems arbeiten.

Die Grenzen der Physik wird auch Elon Musk nicht aufheben können. Und der Bau eines landgebundenen, über 1.000 km/h schnellen Verkehrsmittels dürfte auch recht schwierig, wenn nicht gar unmöglich sein. In Kalifornien sind ja bereits der Aufbau einer Schnellfahrstrecke und die Aufnahme eines Hochgeschwindigkeitszugverkehrs mit einigen Problemen verbunden. Und dabei handelt es sich um bewährte und funktionierende Technik! Aber harren wir der Dinge, die da kommen werden. 

Alternativ bauen wir einfach Evacuated Tube Transport (ETT) des US-Unternehmens ET3. Ist nämlich ebenfalls viel schneller als heutige Verkehrssysteme und kostet zudem nur einen Bruchteil der Baukosten einer Schnellfahrstrecke oder einer Autobahn. Klingt irgendwie auch zu gut, um wahr zu sein:

Wenn ich jemandem die Umsetzung eines solchen Projekts zutrauen würde, dann Elon Musk.

Neben einem Blick ins vergangene Jahr darf in einem Blog mit dem Wort Zukunft im Namen ein kleiner Ausblick auf die kommenden 361 Tage nicht fehlen. Natürlich lässt sich vorab kein genaues Bild dieses Jahr zeichnen, aber Trends und Entwicklungen der vergangenen Jahre, die 2013 fortgeschrieben werden oder sich erst zu wahrnehmbarer Größe entwickeln, lassen sich sehr wohl bestimmen.

Zuerst aber ein kleiner Ausblick auf Entwicklungen, die meiner Meinung recht sicher eintreffen werden, aber die kein guter Start ins Jahr 2013 wären:

Es erscheint mir relativ sicher, dass wir auch 2013 Probleme mit Kostensteigerungen bei Verkehrsprojekten haben werden, der neue Hauptstadtflughafen Berlin Brandenburg und das Bahnprojekt Stuttgart 21 weiterhin kontrovers diskutiert werden, vermutlich einige weitere Projekte zur kritischen Diskussion hinzukommen werden, die Finanzierungsprobleme zum Erhalt der Verkehrsinfrastruktur weiterhin beklagt werden („Wir brauchen mehr Geld, sonst bricht hier alles zusammen!“), CDU/CSU und FDP sich über die Einführung einer Vignettenpflicht für Pkw auf deutsche Autobahnen streiten werden, die Benzinpreise wie jedes Jahr spätestens zu Ostern „zu hoch“ sein werden und mit Populismus und Aktionismus nach “einer Lösung gegen die Abzocke an deutschen Tankstellen gesucht” wird. Es ist auch klar, dass die Bundestagswahl im September ihre Schatten schon frühzeitig vorauswerfen wird und verkehrspolitisch dieses Jahr nicht viel passieren wird. Ich bin mir relativ sicher, dass die Verkehrspolitik programmatisch keine große Rolle spielen wird, obwohl in den letzten Jahren Milliarden von Euro verschwendet worden sind und die Bürger große Probleme mit der Infrastrukturpolitik des Bundes haben.

Da ich mir und Ihnen / euch die Laune zum Jahresbeginn nicht gleich verderben möchte, gehe ich auf die positiven, spannenden und innovativen Entwicklungen ein, die uns und unsere Gesellschaft als Ganzes voranbringen werden. Eine kritische Begleitung der oben genannten Themen ist durchaus wichtig, die Diskussionen und Planungen auf Basis verkrusteter Strukturen kostet aber sehr viel Kraft und Zeit, die ich persönlich lieber in zukunftsgerichtete Projekte investieren möchte.

Automobilhersteller werden grüner

Lobbytechnisch mag es nicht immer so aussehen, aber die Umstände zwingen die Automobilhersteller immer stärker in Kraftstoffeffizienz und alternative Antriebstechnologien zu investieren. Wachsende Kraftstoffpreise werden in Zukunft zunehmend die Kaufentscheidungen beeinflussen, sodass kraftstoffeffiziente Fahrzeuge einen wachsenden Vorsprung gegenüber der Konkurrenz bedeuten. Im vergangenen Jahr wurde in den USA ein neuer Spitzenwert in Sachen Kraftstoffeffizienz erzielt (23,5 Meilen / Gallone, umgerechnet 10,23 Liter/100km).

Hinzu kommen strengere Abgasvorschriften (Euro 6), die nicht nur in der Europäischen Union verschärft werden. Mehrere chinesische Städte haben im vergangenen Jahr Einfahr- bzw. Zulassungsverbote für Fahrzeuge mit älteren Verbrennungsmotoren und schlechten Emissionswerten verhängt. Die schlechter werdende Luftqualität wird vor allem in Asien zu einem Umdenken führen und die Elektrifizierung des Antriebs weiter fördern. Insbesondere der Hybridantrieb wird von dieser Entwicklung profitieren mit dem Nebeneffekt einer wachsenden Nachfrage nach Plug-in-Hybridautos (PHEV). Fahrzeugbauer, die den Energiebedarf ihrer Fahrzeuge unabhängig von der Art des Kraftstoffs (erdölbasierte Flüssigkraftstoffe oder regenerativ erzeugte Energie) nicht senken, werden auf mittelfristige Sicht auf dem Markt keine Zukunft haben.

Open Data Initiativen von Verkehrsunternehmen

Im Jahr 2012 haben sich einige Verkehrsunternehmen und –verbünde davon überzeugen lassen, ihre Fahrplandaten Google zu überlassen. Der nächste Schritt dürfte eine weitere Öffnung hin zu Open Transit sein, die vor allem von den großen Verkehrsverbünden (VBB, VRR, usw.) vorangetrieben wird. Auf Ebene des Verbands Deutscher Verkehrsunternehmen VDV dürften erste Initiativen entstehen, die Verkehrsunternehmen bei der Bereitstellung ihrer Daten unterstützen.

Liberalisierung des Fernbusverkehrs

Seit dem 1.1. 2013 ist der deutsche Fernbusverkehr liberalisiert. Mehrere Anbieter dürften ihre Liniennetze in den kommenden Monaten ausweiten, ein Markteintritt von ADAC / Deutscher Post ist durchaus möglich. Sehr gespannt bin ich auch auf die Reaktion der Deutschen Bahn, wobei für den Fernbusmarkt an sich keine allzu großen Wachstumspotenziale in Deutschland erwarte.

DeinBus-Bus auf der Autobahn – Foto: DeinBus.de

Der Fernbusverkehr in Deutschland wird sich vorrangig durch den Preis definieren, eine Differenzierung über das Angebot oder die Servicequalität (freies WLAN, usw.) ist äußerst schwierig. Der Erfolg des Fernbusverkehrs wird letztendlich von seiner Auslastung abhängen.

Der Aufbau des Liniennetzes wird zunächst im Fokus der Anbieter stehen, auf einigen wichtigen Relationen wird es zu einem Preiskampf kommen. Spannend wird vor allem das Agieren von kleineren und mittelständigen Reisebusunternehmen sein, die sich über Verbünde wie DeinBus o.ä. zu größeren Einheiten zusammenschließen.

Die positive Medienberichterstattung (Bahn kriegt Konkurrenz! Viel billiger und besser!) dürfte über das Jahr hinweg auch nachlassen, im Jahresverlauf dürften eventuell sogar erste Forderungen nach Fahrgastrechten und Erstattungsregelungen aufkommen.

Nichtsdestotrotz ist die Liberalisierung des Fernbusmarktes richtig und wichtig. Die Marktentwicklung in den ersten Jahren wird auf jeden Fall sehr spannend und interessant sein. Und 2013 mit vielen neuen Akteuren definitiv positiv!

Bikesharing und Carsharing wachsen weiter

Der Trend zu „Nutzung statt Besitz“ wird sich auch 2013 weiter verstärken. Im Jahr 2012 wurden einige Bikesharing-Angebote neu geschaffen bzw. erweitert. Insbesondere im europäischen Ausland und dem süd- und nordamerikanischen Raum ist ein starkes Wachstum zu beobachten. Anfang 2013 wird auch das Bikesharing-Angebot in New York eröffnet werden, in Mexiko City steht ebenso wie in Paris eine Erweiterung an.

Bikesharing-Station in Boulder, Colorado – Foto: Mr. T in DC @ Flickr – CC BY-NC-ND 2.0

Der Carsharing-Markt wird ebenfalls ein weiteres Wachstum zu verzeichnen haben. Zunehmend werden auch Elektrofahrzeuge in die Flotten integriert. Bis zum Jahr 2016 möchte beispielsweise Car2go in 30 nordamerikanischen Städten und in 40 bis 50 Städten in Europa vertreten sein. Andere Anbieter dürften ebenfalls ihr Angebot ausweiten.

Meine Hoffnung für das Jahr 2013 ist, dass die Integration von Carsharing, Bikesharing und dem ÖPNV weiter vorangetrieben wird. Der Abbau von Komplexität und die Vereinfachung von Bezahl- und Ausleihvorgängen sollten auch im Jahr 2013 ein Thema sein.

Hohes Wachstum von multimodalen Angeboten

Im Bereich der Integration verschiedener Verkehrsmittel bewegen sich auch Angebote zur multimodalen Wegeplanung. In diesem Bereich dürfte es 2013 neue innovative Angebote geben. Moovel hat 2012 in Stuttgart und Berlin bewiesen, dass mehrere Partner ins Boot geholt werden können und die Anwendungen auch schick aussehen. Durch die Freigabe von Fahrplandaten und der Bereitstellung von Schnittstellen durch Taxiunternehmen, Carsharern, usw. dürfte das Potenzial solcher Anwendungen noch nicht einmal annähernd erschöpft sein.

Es dürfte sehr interessant werden, diese Entwicklung zu beobachten. Vor allem, da die üblichen Verdächtigen nicht zwingend die Anbieter dieser Anwendungen sein werden.

Grassroot-Bewegungen im Verkehrsbereich

Initiativen, die von den Bürgern selber kommen und aktiv von ihnen gestaltet werden, sind die stärksten Bewegungen, die ich kenne. Mit Enthusiasmus lässt sich sehr viel bewegen. Zwar werden wir Deutschen nicht das US-amerikanische Verhalten von Grassroot-Bewegungen annehmen, mit den richtigen Tools an der Hand werden die Bürger sich aber in Zukunft verstärkt in die Verkehrsplanung und auch in die gesamte Entwicklung ihrer Stadt einmischen. Hierzu wird es im Jahr 2013 wichtig werden, den Menschen die richtigen Werkzeuge an die Hand zu geben und sie in deren Benutzung zu befähigen. Das Bundesverkehrsministerium hat im vergangenen Jahr mit Bürgerdialogen versucht, in einigen Veranstaltungen die Menschen stärker einzubeziehen. Über partizipative Anwendungen (v.a. online) lassen sich diese Entwicklung weiter fördern und die existierenden Probleme, wie Widerstand gegen Baumaßnahmen oder Unverständnis für Verkehrsberuhigung, usw. verringern.

Das Entstehen einer „New Mobility Agenda“

Die Neuausrichtung unserer Verkehrssysteme bietet ein enormes Entwicklungspotenzial für gesellschaftliche wie auch unternehmerische Initiativen. Das Jahr 2013 sollte für das gemeinsame Entwickeln einer „New Mobility Agenda“ genutzt werden. Ebenso sollten Kommunen, Landkreise, Länder und auch der Bund darüber nachdenken, welche verkehrlichen Ziele sie in den nächsten Jahren verfolgen möchten und die zur Erreichung dieses Zieles notwendigen Maßnahmen definieren. Dazu ist es sicherlich zwingend notwendig, die Bürger nach ihren Wünschen und Nöten zu fragen, aber das selbst gesteckte Ziel dabei nicht aus dem Auge zu verlieren. Das Verfolgen eines übergeordneten Plans, die Entwicklung einer Stadt oder eines Landkreises entlang eines roten Fadens ist um ein Vielfaches effizienter als das planlose Aneinanderreihen mehrerer Einzelmaßnahmen!

Utopischer Wunsch des Jahres 2013: Mehr Verständnis füreinander!

Das Jahr 2011 und das Jahr 2012 waren oftmals ein Jahr des Konflikts. Autofahrer gegen Radfahrer, Radfahrer gegen Fußgänger, Fußgänger gegen Autofahrer, Autofahrer gegen den ÖPNV, ÖPNV gegen Taxi, Taxi gegen Radfahrer, usw.

Kampf den Kampfradlern! in der Kastanienalle, Berlin Prenzlauer Berg – Foto: steffenz @ Flickr – CC BY 2.0

Mich persönlich langweilen diese Konflikte immer mehr. Weder wird einer Veränderung herbeigeführt, noch wächst das Verständnis füreinander. Stattdessen wird auf dem eigenen Recht beharrt und die gegnerische Partei (Kampfradler! Langsamlatscher!) beschimpft. Ich würde mir für 2013 wünschen, dass diese Entwicklung endet und wir ein bisschen mehr Verständnis für die Nöte des anderen zeigen. Autofahrer, die Radfahrer nur mir ausreichend Sicherheitsabstand überholen, Radfahrer, die auf der Straße und nicht auf dem Gehweg fahren so, wie es eigentlich sein sollte und Fußgänger, die Fußgängerampeln achten und nicht unachtsam auf die Straße rennen. Hach, wäre das schön…

Denn am Ende ist der Verkehrsteilnehmer je nach gerade genutztem Verkehrsmittel sowie schizophren!

Was denkt ihr? Wird das Jahr 2013 ein verkehrlich erfolgreiches Jahr? Auf was hofft ihr, was fürchtet ihr? Hinterlasst doch mir doch bitte einen Kommentar!

Ende August war ich recht oft im Südwesten Deutschlands unterwegs. Im Rahmen einer meiner Besuche in Stuttgart hat es sich angeboten, einer Einladung von omega tau zu folgen. omega tau ist ein Podcast zu Themen aus Wissenschaft und Technik. Behandelt werden unter anderem die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Verkehr, Energie, Big Physics, Biotechnologie und Informatik.

Ich halte omega tau für einen der besten Technik- und Wissenschaftspodcasts, die in Deutschland existieren. Dies hängt vor allem mit der Leidern schaft zusammen, die man hinter den Episoden spürt.

Und auch für den Verkehrsbereich gibt es einige sehr gute Episoden, die ich hiermit liebend gerne weiterempfehlen möchte:

• Airlinerwartung und -sicherheit [ 51:16 ]
• Aerodynamik und der Windkanal der Uni Stuttgart [ 1:07:18 ]
• Forschung und Entwicklung bei der Deutschen Flugsicherung [ 1:20:26 ]
• Die Baustelle des Gotthard Basistunnels [ 1:52:54 ]
• Aerodynamic Lift Explained [ 31:03 ]
• Baustatik und -dynamik [ 1:08:03 ]
• Das Robotersegelboot Roboat [ 55:57 ]
• Moderne ELoks am Beispiel der Bombardier TRAXX [ 2:46:09 ]
• The 360 World Record [ 1:22:55 ]
• Die Forschungsflugzeuge des DLR [ 1:49:27 ]
• Das Marine Training Center Hamburg [ 1:18:52 ]
• Der Seenotrettungskreuzer Hermann Marwede [ 1:36:36 ]
• Die Elbelotsen [ 1:35:47 ]
• Schiffsauslegung bei der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt (HSVA) [ 1:19:26 ]
• Komplexe Systeme – Ein Gespräch mit Henning Butz, langjähriger (leitender) Mitarbeiter bei Airbus und derzeit freier Berater für Systems Engineering (ASES – Advanced Systems Engineering Solutions) [ 1:34:51 ]
• Megacities [ 54:23 ]
• Eisenbahnsicherungstechnik  [ 1:50:15 ]
• Lokmitfahrt BR 146 / TRAXX [ 1:50:45 ]
• Der UPS AirHub Köln/Bonn [ 1:24:50 ]
• Flughafen Stuttgart, Teil I: Überblick [ 1:33:59 ]
• Flughafen Stuttgart, Teil II: Winterdienst und Verkehrsleiter [ 1:27:58 ]
• Flughafen Stuttgart, Teil III: Die Fluglotsen der Deutschen Flugsicherung, Flughafenfeuerwehr, usw. [ 1:18:09 ]
• Strahltriebwerke [ 1:31:57 ]

Ich habe mich mit Nora eine Stunde und vierzig Minuten über öffentlichen Nahverkehr und Individualverkehr, aktuelle Trends im Verkehrsbereich, Forschungsergebnisse, Experimente und die Grundlagen der Verkehrsplanung unterhalten.

Der Podcast kann entweder hier heruntergeladen, direkt auf der omega tau-Webseite angehört oder in iTunes heruntergeladen werden.

PS: Ich wurde darauf hingewiesen, dass die Puppen bei Einführung des vollautomatischen Betriebs der Linien U2 und U3 der Nürnberger U-Bahn zur Beruhigung der Fahrgäste ein urbaner Mythos sind. Also diese Stelle bitte überhören… ;-)

Die Medien sind zurzeit voll mit Meldungen über die Zulassung autonomer Fahrzeuge in Kalifornien. Dort dürfen computergesteuerte Pkw nun offiziell im Straßenverkehr fahren. Im Jahresverlauf wurde diese Erlaubnis bereits in Nevada und Florida erteilt. Im Mai 2012 erhielt Google in Nevada die erste Zulassung eines autonomen Fahrzeugs in den USA.

Autonomes Fahrzeug Junior (Factsheet) der Stanford University – Bild: S. Thrun, Stanford University

Das kalifornische Gesetz SB1298 definiert die Sicherheitsstandards, die autonome Fahrzeuge für die Straßenzulassung erfüllen müssen. Bisherige Testfahrten konnten nur mit Sondergenehmigungen auf öffentlichen Straßen durchgeführt werden. Dabei sind natürlich gewissen Auflagen zu erfüllen.

Beispiel Nevada: So müssen für eine reguläre Straßenzulassung mindestens 10.000 Testmeilen (über 16.000 km) vor dem Zulassungsantrag zurückgelegt worden sein. Die Technologie des autonomen Fahrens muss ebenso beschrieben sein wie das Sicherheitskonzept und die Ausbildung der Testfahrer.

In zehn Jahren ist die Technik so weit, dass autonome Autos definitiv zuverlässiger und damit sicherer fahren als der Mensch.

- Sebastian Thrun, Professor für Informatik und Elektrotechnik an der Universität Stanford; 2007

In den vergangenen Jahren war die Forschung im Bereich der autonomen Fahrzeuglenkung ein wissenschaftlicher Wettbewerb zwischen mehreren Universitäten und Forscherteams. Ursprung hatte die Forschung im militärischen Bereich. Seit den siebziger Jahren versuchte die DARPA (Defence Advanced Research Projects Agengy) mehrere autonome Fahrzeuge für den militärischen Bereich zu entwickeln. Seit einem US-Kongressbeschluss wird fieberhaft daran gearbeitet, dass im Jahr 2015 ein Drittel aller US-Militärfahrzeuge ohne Fahrer fahren kann.

Für den Gewinn der ersten DARPA-Challenge wurden eine Million Dollar ausgelobt. Beim ersten Wettbewerb im Jahr 2004 erreichte von 15 Fahrzeugen kein einziges das Ziel. Daraufhin wurde das Preisgeld auf zwei Millionen Dollar verdoppelt. Beim Wettbewerb des Jahres 2005 nahmen 23 Fahrzeuge teil, von denen fünf die 132 Meilen lange Strecke bewältigten. Vier autonome Fahrzeuge erreichten das Ziel sogar in der vorgegebenen Maximalzeit von unter 10 Stunden. Gewinner war der VW Touareg Stanley der Stanford University unter Leitung von Professor Sebastian Thrun. Der VW erreichte mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 19,1 mph (30,7 km/h) das Ziel in weniger als sieben Stunden.

Die DARPA Grand Challenge 2007 legte die Messlatte noch ein wenig höher. Anstatt nur das Ziel erreichen zu müssen, mussten die Fahrzeuge einen speziellen Parcours in weniger als sechs Stunden absolvieren. Insgesamt wurden 3,5 Millionen Dollar ausgelobt. Die drei ersten Teams, die das Ziel in kürzester Zeit erreichen und die wenigsten Abzüge wegen Regelverletzungen vorzuweisen haben, erhalten 2 Millionen, 1 Million bzw. 500.000 US-Dollar.

Gewinner war das Team Tartan Racing der Carnegie Mellen University. Platz 2 ging an das Stanford Racing Team der Stanford University und Platz 3 an das Team VictorTango.

Professor Thrun arbeitet seit einiger Zeit zusammen mit Google an deren autonomen Fahrzeugen. Er hat im März 2011 einen sehr interessanten Vortrag über seine Forschung und Googles autonomes Fahrzeug gehalten:

Wie funktioniert Googles autonomes Fahrzeug?

Exemplarisch möchte ich nun kurz erklären, wie Googles autonomes Fahrzeug funktioniert. Es gibt natürlich eine Vielzahl unterschiedlicher Systeme, die ebenfalls so gut funktionieren wie Googles Fahrzeug. Zu nennen sind hier natürlich auch die beiden deutschen Forschungsprojekte “Stadtpilot” an der TU Braunschweig oder das Projekt “Spirit of Berlin” am Forschungsbereich “Künstliche Intelligenz” der Freien Universität Berlin.

Googles Fahrzeug hat jedoch neben der guten Dokumentation einige weitere Vorteile. So hat der Suchmaschinengigant ein US-Patent für die Technik zum Betrieb von autonomen Fahrzeugen erhalten und kommuniziert die technischen Eigenschaften recht offensiv. Mittlerweile wurden über 300.000 700.000 Kilometer (Stand: März 2013) unfallfrei mit den Fahrzeugen zurückgelegt.

Einer der wichtigsten Komponenten ist der Velodyne HDL-64E LiDAR auf dem Dach des Fahrzeuges. 

Velodyne HDL-64E LiDAR – Foto: Velodyne Lidar

Mithilfe dieses Sensors wird die Umgebung abgetastet und ein 360 Grad-3D-Modell des direkten Umfeldes generiert. In der Dachkonstruktion befinden sich zwei Sensoren, die um 90 Grad gegeneinander verschränkt sind. Das 3D-Abbild wird durch die Rotation und die Verschränkung der LiDAR-Sensoren (LiDAR =  Light detection and ranging) erzeugt. Zur Messung der Entfernung und der Geschwindigkeit sendet das Lidar-System aus 64 fest angeordneten Lasern Laserpulse aus und detektiert das vom Objekt zurückgestreute Licht. Aus der Laufzeit der Signale und der Lichtgeschwindigkeit kann die Entfernung zum Objekt berechnet werden. Anhand mehrerer Messpunkte (1,3 Millionen / Sekunde) lässt sich somit ein genaues Abbild der Umgebung erzeugen. Das dreidimensionale Modell wird mit hochauflösenden Aufnahmen zusammengeführt und somit ein Echtzeit-Abbild des Verkehrs und des Straßenzugs erzeugt. Pro Sekunde sammelt ein autonomes Fahrzeug von Google etwa ein Gigabyte verschiedenste Daten. Die Karte wird gespeichert und bei jeder Vorbeifahrt mit weiteren stationären Details angereichert.

Folgendes Bild “sieht” ein autonomes Fahrzeug von Google, wenn es an einer roten Lichtsignalanlage auf der linken Abbiegerspur steht – Bild: Bill Gross via Twitter

Um ein Bild des fließenden Verkehrs zu erzeugen, befinden sich in der vorderen und hinteren Stoßstange vier Radarsensoren. Eine Kamera hinter der Windschutzscheibe registriert Verkehrsschilder und Lichtsignalanlagen und kann die dort enthaltene Information mittels Bildverarbeitungssoftware in Umgebungsinformation für die Steuerungseinheit umwandeln.

Sensoren in den Reifen, ein GPS-Modul und Trägheitssensoren registrieren Fahrzeugbewegungen und berechnen in Echtzeit Fahrweg, Geschwindigkeit und in Zusammenarbeit mit der Steuerungseinheit etwaige Konfliktsituationen.

Das autonome Google-Fahrzeug ist hochgradig abhängig von detaillierten und hochauflösenden Karten der Straßen und des Terrains. Aus diesem Grund fahren die Google-Ingenieure Strecken mehrmals ab, um genügend Daten zu sammeln, bevor das Fahrzeug die Strecke autonom zurücklegen darf.

Für einen autonomen Fahrbetrieb müssen Informationen über die Umwelt und die eigene Position sowie Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges selbst und aller anderen Fahrzeuge und Objekte in unmittelbarer vorliegen. Aus der Position der statischen und variablen Objekten sowie der Fortbewegung in eine bestimmte Richtung lassen sich Steuerbefehle an die einzelnen Komponenten des Fahrzeugs wie Lenkung, Motorsteuerung oder Bremsanlage senden.

Je höher die Fahrgeschwindigkeit ist, desto größere Anforderungen werden an die Verarbeitung von Daten, die Situationsanalyse und die Verhaltensentscheidung gestellt. Der Forschungsbereich der “Künstlichen Intelligenz” spielt daher beim autonomen Fahren eine große Rolle, da das Fahrzeug selbständig auf unterschiedlichste Situationen reagieren muss ohne zwingend zusätzliches Input eines Menschen zu erhalten.

Fahrzeugsteuerung: Situationsaspekte mit einer Objektbezogenheit 1. Grades (a) und 2. Grades (b); aus: PELLKOFER, Martin: Verhaltensentscheidung für autonome Fahrzeuge mit Blickrichtungssteuerung, Dissertation zum Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) der Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik der Universität der Bundeswehr München, München 2003

Dabei muss ein quasi-statisches Problem einer bestimmten Fahrsituation soweit flexibilisiert werden, dass ein plötzlich auftretendes Ereignis, zum Beispiel ein auf die Straße rollender Ball, in den Fahrprozess mit eingeflochten werden kann. Der Fahrzeugrechner muss also entscheiden können, ob er abbremst, ausweicht oder nicht reagiert. Aber auch im normal fließenden Verkehr müssen in Echtzeit Informationen generiert, verarbeitet und die entsprechenden Entscheidungen getroffen werden.

Aus diesem Grund sind die Tests im fließenden Verkehr auch so wichtig. Zurzeit treten bei Googles autonomen Fahrzeugen im Schnitt aller paar tausend Kilometer Fehler auf, die ein Eingreifen des Testfahrers notwendig machen. Dieser Wert ist für ein vollautonomen Betrieb noch zu hoch. Nur durch eine Verbesserung der Entscheidungsalgorithmen und der künstlichen Intelligenz lässt sich die Fehlerrate verringern. Und dies geht nunmal am besten im richtigen Straßenverkehr.

Dieses Video zeigt noch mal, wie die autonomen Google-Fahrzeuge technisch aufgebaut sind und funktionieren:

In diesem Video kann man mit erleben, welche Fahrmanöver Googles autonome Fahrzeuge durchführen können und mit welcher Geschwindigkeit sie einen Parcours absolvieren können.

Und eventuell werden wir in einigen Jahren nicht mehr selber hinter dem Steuer sitzen. Und auch der Motorsport (wobei das für mich eigentlich kein Sport ist) könnte eine kleine Revolution erleben. Computer können Fahrzeuge auch bei extrem hohen Geschwindigkeiten unter Kontrolle halten. Dabei machen sie nicht die typischen Lenkbewegungen, die der Mensch macht und die ein Fahrzeug bei 250 oder 300 km/h zum Ausbrechen bringen. Bei Rennen autonomer Fahrzeuge würde die Ingenieurskunst im Vordergrund stehen, da sie über Sieg oder Niederlage entscheidet. Und nicht, ob der Fahrer einen guten oder einen schlechten Tag erwischt hat. Vielleicht nicht die schlechtesten Aussichten…