• Vergessen Sie die Art und Weise, wie Sie über Ihr Auto denken – alles befindet sich im Umbruch

    Von Sue Casement, 3M Storyteller

    Eine Frau liest ein Buch in einem selbstfahrenden Auto

    • Ist unsere Vorstellung vom selbstfahrenden Elektrofahrzeug in naher Zukunft realisierbar?

      Bis zur Erfüllung dieses Traums mögen noch ein paar Jahre vergehen. Aber in vielerlei Hinsicht ist die Zukunft bereits jetzt präsent.
       

    • „Wir arbeiten mit dem kompletten Mobilitätsökosystem.“ – Ray Eby, Vizepräsident von 3M Automobilelektrifizierung

      Elektrofahrzeuge, Car-Sharing und erste Funktionen zum autonomen Fahren stehen bereits jetzt zur Verfügung. Größere Veränderungen werden eintreten, sobald die bestehende Technologie in ausreichendem Maße Akzeptanz findet und Städte und Straßen über eine ausreichende Infrastruktur zur sicheren Umsetzung verfügen.

      Nach Aussage von Ray Eby, Vizepräsident von 3M Automobilelektrifizierung, sind die Voraussetzungen dafür aber komplexer als das bloße Hinzufügen einiger Funktionen bei einem Auto. „Wir arbeiten mit dem kompletten Mobilitätsökosystem, um die Art, wie Menschen mit ihrem Fahrzeug interagieren, zu verändern“, erzählt er. „Wir wollen auf der ganzen Welt eine sichere Infrastruktur gewährleisten.“ Dabei werden Fahrzeughersteller und andere Unternehmen mit Behörden zusammenarbeiten, um Elektroladestationen zu entwickeln und sicherzustellen, dass autonome Fahrzeuge Verkehrsschilder und Fahrbahnmarkierungen lesen und ihre Umgebung wahrnehmen können.

      Auf welche Weise wird sich das Auto fahren voraussichtlich verändern? Viele Experten sagen eine Entwicklung hin zu autonomen und Elektrofahrzeugen voraus. Da viele verschiedene öffentliche Verkehrsmittel und andere Mobilitätsoptionen zur Verfügung stehen werden, wird auch der Anteil der Menschen, die ein eigenes Auto besitzen, zurückgehen.

    • Ein Elektroauto wird aufgeladen

      Elektrisch

      Elektrofahrzeuge fahren bereits auf unseren Straßen. Die Automobilhersteller konzentrieren sich verstärkt auf die Produktion von Elektroautos, da viele Länder sowohl die Emission von Treibhausgasen als auch ihre Abhängigkeit von Treibstoffen beenden möchten.

      Zur Zeit stellen Experten allerdings fest, dass die Marktakzeptanz in Hinsicht auf emissionsfreie Fahrzeuge noch nicht mit dem Engagement der Regierungen Schritt hält. Das bisher verfügbare Sortiment an batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen und der hohe Zeitaufwand, um diese aufzuladen, haben die meisten potenziellen Käufer noch nicht überzeugen können.

      Hybrid

      Der Weg zu vollelektrischen Fahrzeugen führt möglicherweise über die Hybridtechnologien. Viele neue Fahrzeuge verfügen über Antriebslösungen, die zum Teil noch Benzin erfordern. Dabei kommt der Leichtbauweise eine immer größere Bedeutung zu – unabhängig davon, wie Elektro- und Kraftstoffantriebe miteinander verbunden sind.

      Hybride Fahrzeuge vereinen die Vorteile von Elektro- und Benzinfahrzeugen – die effiziente Beschleunigung über die elektrische Batterie und die lange Reichweite ohne aufladen zu müssen. Allerdings zeichnen sich Hybride durch zusätzliche Kosten und Gewicht aus, da sie zwei Antriebssysteme beinhalten.

      Autonom

      Autonome Fahrzeuge stehen ebenfalls vor dem baldigen Durchbruch. Viele Autos verwenden bereits heute intelligente Fahrzeugtechnologie. Die meisten Experten gehen allerdings davon aus, dass es bis zu vollautonomen Fahrzeugen noch zehn Jahre dauern kann. Aber schon jetzt gibt es Einparkhilfen, Überwachungsfunktionen für tote Winkel und Spurhaltesysteme.

      Die drei hauptsächlichen technologischen Merkmale autonomer Fahrzeuge sind Sensoren, Konnektivität und Software. Sensoren wie Kameras und Lichtdetektoren sind bereits in einigen Autos verbaut und unterstützen bei diesen die Steuerung.

      Konnektivität ist erforderlich, um Umgebungsbedingungen wie den Straßenverkehr, das Vorhandensein von Baustellen oder das Wetter zu überwachen. Die Software entscheidet auf der Grundlage der erhaltenen Daten über Bremsvorgänge, Lenkung und Navigation.

      Die Sensoren, Konnektivität und Anzeigen, die zur Führung eines autonomen Fahrzeugs erforderlich sind, sorgen für zusätzliches Gewicht – nach einigen Schätzungen etwa 130 bis 180 Kilogramm. Auch die Gestaltung des Fahrzeuginnenraums wird sich wahrscheinlich verändern, da man Unterhaltungsfunktionen wie Bildschirme und Drehsitze nachfragen wird.

    Zeitstrahl zu Fahrassistenz- und automatisierten Fahrfunktionen

    • Solar

      In einigen Jahren sind möglicherweise in manchen Ländern Solarautos erhältlich, die mit einer anderen Antriebsform kombiniert werden. Der Solarmodulhersteller Hanergy Holding Group gab Pläne bekannt, Solarfahrzeuge herstellen zu wollen und präsentierte vier Prototypen, die jedoch noch nicht auf dem Markt erhältlich sind.

      Für die nähere Zukunft muss man realistischerweise allerdings davon ausgehen, dass die Solarenergie nur eine kleine Rolle beim Fahrzeugantrieb spielen wird. Einige Automobilhersteller haben Fahrzeuge mit einem Hybridkonzept entwickelt, bei denen Solarenergie beim Laden der Batterie und der Stromversorgung von Zubehör wie Lampen und Audiosystemen zum Einsatz kommt. Energieversorger entwickeln ebenfalls Lösungen, um Ladestationen für Elektroautos zur Verfügung zu stellen, die ihren Strom aus Solarmodulen auf ihren Dächern gewinnen.

    • „Man möchte kein Auto mehr besitzen. Das Geschäftsmodell verändert sich.“ – Abs Master, 3M

      Mobilitätsdienstleistungen

      In den letzten Jahren sind zahlreiche Reiseoptionen durch neue Technologien und verbesserte Konnektivität für viele Menschen flexibler und bequemer nutzbar geworden. Der Fokus hat sich dabei von der Art des Transports auf die Bedürfnisse des einzelnen Reisenden verlagert.

      Diese Arten des Personentransports, die zusammenfassend als Mobilitätsdienstleistungen oder als gemeinsam genutzte Mobilität bezeichnet werden, beinhalten das Car-Sharing, Mitfahrgelegenheiten, das Bike-Sharing und mehr. Der Begriff „Mikrotransit“ bezieht sich auf jede Lösung, bei der es sich nicht um einen Privatwagen, ein Taxi oder den öffentlichen Nahverkehr wie Busse und Bahnen handelt. Dieses Konzept eignet sich, um in Verbindung mit den öffentlichen Verkehrsmitteln Leute von ihrem Zuhause zum nächsten Bahnhof zu befördern. Es ist insbesondere eine bequeme Lösung für Menschen, die kein eigenes Auto unterhalten wollen.

      Bike-Sharing gibt es schon seit vielen Jahren, aber gerade in der letzten Zeit ist es immer populärer geworden. Die nun bereitstehende Technologie, welche die Nachverfolgung und Ortung verfügbarer Fahrräder ermöglicht, hat die Umsetzung dieser Dienstleistung sowohl für Anbieter wie auch für Kunden einfacher gemacht. Nach Angaben des Shared Use Mobility Center gibt es mehr als 10.000 Bike-Sharing-Anbieter auf der Welt, davon allein 120 in den Vereinigten Staaten.

      Das Konzept des Car-Sharing ist dem Bike-Sharing ähnlich. Sie können in ein Auto steigen und zahlen dafür pro Stunde. Sie können es dann entweder zu dem Ort zurückbringen, an dem Sie eingestiegen sind, oder es an einer anderen dafür ausgewiesenen Stelle zurücklassen. Üblicherweise muss ein Fahrzeug reserviert werden, um eine verlässliche Verfügbarkeit zu gewährleisten.
       

    • Ein Paar fährt auf elektrischen Fahrrädern in der Nähe der Hamburger Speicherstadt in Deutschland

      Mitfahrgelegenheiten beinhalten Dienstleistungen wie Fahrgemeinschaften bei Autos und Lieferwagen. Gegen eine monatlich oder wöchentlich gezahlte Gebühr fahren Personen mit dem selben Weg, häufig z. B. der Arbeitsweg, im Fahrzeug einer anderen Privatperson mit. Echtzeit-Mitfahrgelegenheiten ermöglichen es Personen, über eine App einen Fahrer zu finden, der sie in die gewünschte Richtung mitnimmt, und die Fahrt gleich zu bezahlen. Dadurch haben Nutzer bei der Planung ihrer Fahrten mehr Flexibilität. Die Fahrer wiederum können leichter unbesetzte Plätze füllen.

      Vermittlungsdienste zur Personenbeförderung haben in den letzten Jahren stark zugenommen. Dabei nutzen Fahrer ihre eigenen Fahrzeuge, um Passagiere für einen vorher ausgehandelten Preis an ihr Ziel zu bringen. App-basierte Dienstleister stellen dafür eine Technologieplattform zur Verfügung und bieten zunehmend auch Ridesharing und „Ridesplitting“ für Fahrgäste an, die einen ähnlichen Weg haben.

      Automobilhersteller beobachten das schnelle Wachstum der Mobilitätsdienstleistungen sehr genau. Da weniger Leute als früher ein eigenes Auto kaufen wollen, ziehen viele Hersteller in Betracht, eigene Mobilitätsdienste anzubieten. Dabei sind sie sich bewusst, dass dieses neue Geschäftsmodell insbesondere Fahrzeuge mit längerer Lebensdauer erfordert.

      Experten prognostizieren, dass Car-Sharing in den Stadtgebieten zunehmen wird. Mit wachsender Akzeptanz und Beliebtheit wird es dann auch in kleineren Gemeinden anzutreffen sein. Für viele wird es dadurch einfacher, ein Auto zur Verfügung zu haben, ohne die Kosten für den Fahrzeugunterhalt tragen zu müssen.

    Eine Grafik, die das erwartete Wachstum bei Car-Sharing-Programmen darstellt

    • Öffentlicher Nahverkehr
      Foto mit freundlicher Genehmigung von Badgerloop

      Öffentlicher Nahverkehr

      Wir werden uns wohl noch einige Jahre gedulden müssen, bevor wir unsere eigenen selbstfahrenden Fahrzeuge besitzen. Aber Sie müssen nicht mehr darauf warten, mit einem mitfahren zu können. In vielen Städten kommt die Selbstfahrtechnologie bereits bei Shuttles und Bussen zum Einsatz. Paris hat selbstfahrende Busse eingeführt, um Passagiere zu verschiedenen Zugterminals zu transportieren. Viele Parks und Museen nutzen selbstfahrende Fahrzeuge, um Besucher auf ihrem Gelände zu befördern. Minneapolis hat kürzlich einen selbstfahrenden Shuttledienst bei Kälte und Schnee getestet.

      Ist Ihnen das vielleicht noch nicht aufregend genug? Studenten, darunter Angehörige des Badgerloop-Teams aus Wisconsin, arbeiten gerade an der allerneuesten Transportform – einem Hyperloop. Sie entwickeln Kapseln, in denen Sie eines Tages mit enormer Geschwindigkeit über Vakuumröhren in eine andere Stadt reisen könnten.

      Cody Schwartz ist ein Seniorstudent mit den Hauptfächern technische Mechanik und Raumfahrt an der University of Wisconsin-Madison. Er ist der bautechnische Teamleiter von Wisconsins Badgerloop-Team.

      Eines seiner Ziele ist es, die Kapsel so leicht wie möglich zu belassen. „Die schnellste Kapsel zu entwickeln ist das Ziel des Wettbewerbs“, erzählt er. „Um eine Beschleunigung auf hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, ist es sehr wichtig, dass die Konstruktion leicht ist.“ Er sagt, dies sei der Hauptschwerpunkt bei der Entwicklung. Dieses Jahr stellt Codys Team zum ersten Mal die Struktur seiner Kapsel aus Kohlefaser her – ein hochfestes Leichtmaterial.

      Cody fiebert dem Tag entgegen, wenn endlich ein Hyperloop für das Reisen zwischen Städten zur Verfügung steht. „Das wäre einfach doppelt cool“, erzählt er. „Zum einen wäre es cool, lange Distanzen in kürzester Zeit zurückzulegen. Aber genau so cool wäre es, wenn ich meinen Kindern oder Enkeln erzählen könnte, dass ich daran mitgearbeitet habe.“

    Was kommt als Nächstes?

    • Transporttechnologien verändern sich rasend schnell. Wir wissen nicht, wie wir in 20 Jahren Auto fahren werden, aber wahrscheinlich werden wir mehr Möglichkeiten zur Auswahl haben. Unabhängig von der Art des Transports – ob mit einem Elektrofahrzeug, einer Kapsel, die durch eine Röhre rast oder einem altmodischen Auto mit Verbrennungsmotor – bleibt das Entwickeln neuer Leichtbautransportmittel eine oberste Priorität von Konstrukteuren und anderen Experten.