Die Schnittstelle von Technologie und Mobilität: Ein wissenschaftlicher Überblick zum Stand der Dinge - wissenschaft.de | Bild der Wissenschaft
Technik & Digitales
Die Schnittstelle von Technologie und Mobilität: Ein wissenschaftlicher Überblick zum Stand der Dinge
Mobilität spielt im Hinblick auf die Nachhaltigkeitsentwicklung der Städte eine entscheidende Rolle. Die Bevölkerungsdichte wächst, entsprechend wichtig werden Konzepte zur Massenmobilität. Ein weiter Blick in die Zukunft deutet auf selbstfahrende Autos und künstliche Intelligenz für maximale Sicherheit hin. Viele…
Pläne allein reichen nicht, die Umsetzung ist wichtig. Am Beispiel des 9-Euro-Tickets im Jahr 2022 zeigte sich, wie maßgeblich die entsprechende Logistik ist. Es gelang zwar, Massen zu bewegen, die Kapazität war aber nicht vorhanden.
Bei der Studie stellten Forscher die entstehenden Emissionen in den direkten Vergleich. Begonnen wurde schon bei der Herstellung der Fahrzeuge, denn auch hier gibt es Unterschiede. Potenzial für Verbesserung ist bei E-Autos klar vorhanden.
Nach wie vor erfolgt die Batterieproduktion primär in Asien, wo das Verständnis für erneuerbare Energien gering ist. Bis die Batterie in der deutschen Produktion angekommen ist, trägt sie bereits einen großen CO2-Fußabdruck mit sich. Lässt sich dieser Faktor langfristig umgehen, steigt die Ökobilanz von E-Autos deutlich an.
Verbraucher haben den Vorteil für sich bereits erkannt, rund 2,3 Elektroautos sind auf Deutschlands Straßen unterwegs. Bis Ende des Jahres 2030 ist die Neuzulassung steuerbefreit möglich, hiermit möchte man die Bereitschaft zur E-Mobilität fördern. Die nachfolgende Grafik gibt einen praktischen Überblick, wie stark das E-Auto in Deutschland verbreitet ist.
Bis 2030 gehen Studien davon aus, dass sich multimodale Verkehrslösungen durchsetzen. Für Langstrecken werden primär Schienensysteme genutzt. Dabei spielt der Güterverkehr ebenso eine Rolle wie der Personentransport.
Der DB-Konzern entschied bereits zu Beginn der 2020er Jahre, vermehrt auf Wasserstofffahrzeuge zu setzen. Sie ersetzen Züge mit klassischem Dieselantrieb. Die Bahn tätigte hohe Investitionen zum Ausbau eines Tanknetzes mit Wasserstoff.
Mehr aus Technik & Digitales
Weitere aktuelle Artikel aus der Rubrik Technik & Digitales.
Die lokale Erzeugung ist ein zukunftsorientiertes System und findet durch Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen statt. In einem Zukunftsszenario geht die oben zitierte Studie davon aus, dass die Anzahl an Wasserstofftankstellen von 100 (Anfang 2020) auf 1000 ansteigen wird (2030).
Neue Konzepte in der Mobilitätsentwicklung
Wirtschafts- und Lebensbereiche in Deutschland und anderen Industrieländern sind von Mobilitätslösungen abhängig. Im Güter- und Personenverkehr steigen die Zahlen der Beförderungsleistungen, es wird jedoch zunehmend auf mehr Umweltschutz gepocht.
Dank der Digitalisierung ist das Potenzial gegeben, eine neue Mobilitätsstruktur zu entwickeln. Moderne und zukunftstaugliche Konzepte setzen vor allem auf die Interaktion zwischen Verkehrsmitteln, Gütern, Infrastrukturen und Menschen.
Im Jahr 2017 stellte eine Studie fest, dass pro Tag 3,2 Milliarden Kilometer vom Menschen zurückgelegt werden. Seinerzeit wurden 75 % dieser Kilometer mit einem Auto zurückgelegt. Nicht berücksichtigt wurde in dieser Statistik das zusätzliche Verkehrsaufkommen durch Güterbewegungen. Hier ging man von 666 Milliarden Tonnenkilometern aus (Stand 2018).
Um die neue Mobilität attraktiv und zugleich nachhaltig zu gestalten, braucht es innovative und umfassende Konzepte. Bis heute ist der Ausbau an E-Tankstellen in Deutschland zu schwach, die Kapazitäten des öffentlichen Nahverkehrs sind nicht ausreichend.
Durch die Digitalisierung ist es möglich, neuartige Systeme zu entwickeln und gleichzeitig die vorhandenen Daten zur Optimierung zu nutzen. Eine wichtige Rolle spielt Individualität an dieser Stelle, denn die gesellschaftliche Entwicklung funktioniert nicht an jedem Ort gleich.
Der Trend geht zur individuellen Mobilität, das Interesse an Massenbewegungen ist aus Verbrauchersicht eher gering. Es kommt hinzu, dass jede Region eigene Ansprüche und Lebensstile realisiert. So ist womöglich nicht an jedem Ort das gleiche System geeignet.
Im Zukunftslabor für Mobilität wurde festgelegt, was Lösungen der Zukunft liefern müssen:
Multimodale Ansätze mit ganzheitlichem Fokus sind nötig
Planung und spätere Koordination durch den Einsatz digitaler Technologien
Zusammenspiel durch verstärktes Sharing-Angebot
Starke Vernetzung zum Austausch von Daten
Um ein effizientes Mobilitätsnetz zu entwickeln, spielen die Bedürfnisse der Nutzer eine Hauptrolle. In urbanen Gebieten sind die Ansprüche der Menschen anders als auf dem Land. Entscheidend wird sein, für alle Personengruppen eine gut strukturierte Anbindung an den öffentlichen Verkehr zu ermöglichen.
Besonders in abgelegenen Regionen haben Menschen oft das Problem, dass sie nicht an die Knotenpunkte angeschlossen sind. Fährt der Bus nur dreimal am Tag, ist die Nutzung des Autos beinahe zwingend. Künftig wird es nötig sein, solche Zwangslagen zu verhindern und ein auf den Nutzer abgestimmtes Angebot sicherzustellen.
Die Rolle von künstlicher Intelligenz in der Mobilität
Bei der Veränderung mobiler Konzepte geht es einerseits um den Schutz von Erde und Umwelt, andererseits um die Steigerung der Sicherheit. In der Verkehrssteuerung von morgen spielen optische Zeichen- und Gesichtserkennung durch KI eine entscheidende Rolle.
Über intelligente Kameras ist es heute schon technisch möglich, das Verkehrsgeschehen zu beobachten durch zu segmentieren. KI-Systeme erkennen Verkehrszeichen, Objekte, Verkehrsteilnehmer und können sie selbstständig voneinander unterscheiden.
Wenn es um die Entwicklung von zukunftsorientierten Konzepten geht, ist KI nicht nur ein Schlüsselfaktor, sondern unerlässlich. Beim automatisierten Fahren sind die Hoffnungen nicht nur auf mehr Intelligenz gelegt, sondern auch auf gesteigerte Sicherheit.
Die Unfallstatistiken der letzten Jahre waren immer noch besorgniserregend, aber KI soll die Anzahl der Unglücksfälle künftig deutlich reduzieren. Durch mehr Sicherheit verändert sich die Umsetzung von innovativen Mobilitätskonzepten deutlich.
Menschen treffen ihre Entscheidungen oft intuitiv und nach Gefühl. KI-Systeme agieren rein logisch-analytisch und entscheiden im Bruchteil von Sekunden, wie sie auf den Ball auf der Straße reagieren. Das trägt dazu bei, die Sicherheit im Straßenverkehr zu fördern, Staus zu verringern und komfortablere Mobilität zu erzeugen.
Ein interessanter Ansatz der TU Wien geht dahin, dass autonome und KI-basierte Modelle kein vollständiger Ersatz des bisherigen Verkehrs werden. Um einen ernsthaften Beitrag zur geplanten Mobilitätswende zu leisten, müssen KI-Systeme als Ergänzung und nicht als Ersatz verstanden werden. Automatisierte Fahrzeuge können dabei unterstützen, den bisher vorhandenen ÖPNV zu erweitern.
Ein kompletter Austausch aller menschlichen Fahrer ist hingegen unrealistisch. Eines der Hauptprobleme im ÖPNV ist der Personalmangel. Überlastungen sind die Folge, was wiederum die Gefahr von Unfällen steigert. Durch autonome Fahrzeuge könnte es langfristig möglich sein, die menschlichen Fahrer zu entlasten und so zu mehr Sicherheit auf der Straße beizutragen.
Wie gelingt das Mobilitätsmanagement der Zukunft?
Eine funktionierende Gesellschaft ist von Mobilität abhängig. Um funktionieren, müssen effiziente Optionen für den Transport von A nach B bestehen. An dieser Stelle braucht es ein fundiertes Mobilitätsmanagement.
Dieses Instrument dient der zielorientierten Steuerung von Mobilität und Transport in Städten, Regionen und Organisationen. Das Ziel dahinter ist es, den Verkehr zu verbessern und die Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Dadurch steigt die Lebensqualität aller Personen, die am Verkehr teilnehmen.
Für das moderne Mobilitätsmanagement der Zukunft gibt es verschiedene Ziele, die kurz- oder langfristig umzusetzen sind:
Schaffung von Lösungen und Förderung alternativer Verkehrsmittel
Vernetzung einzelner Mobilitätslösungen zur Reduktion des Verkehrs
Steigerung der Lebensqualität durch sozialverträglichere Gestaltung
Auch an dieser Stelle sind es primär die Bedürfnisse der Verkehrsteilnehmer, die als Basis für Entscheidungen wichtig sind. Um auf öffentliche und alternative Verkehrsmittel umzusteigen, muss der Nutzer mit dem Angebot zufrieden sein.
Anfang 2024 sind viele Bahnfahrer in Deutschland enttäuscht, weil durch Streiks, Personalmangel und mindere Qualität der Komfort zu gering ausfällt. Wichtig ist somit, Lösungen für den Alltag zu finden, die relevant für den Nutzer und auch tatsächlich umsetzbar sind.
Ein bekanntes europäisches Beispiel ist das Land Schweden. Es gilt als Vorreiter in Sachen E-Mobilität und weist in der Bevölkerung eine breite Akzeptanz zur alternativen Mobilitätslösungen auf.
Um dauerhafte Erfolge zu erzielen, ist ein Zusammenspiel verschiedener Bereiche wichtig. Das beginnt mit dem betrieblichen Mobilitätsmanagement. CO2-Emissionen werden großteils durch den Berufsverkehr verursacht, da das Management in den Betrieben noch fehlt. Dem Arbeitgeber ist egal, wie seine Arbeitnehmer zur Arbeit kommen.
Im Sinne der Nachhaltigkeit ist es wichtig, Mobilitätskonzepte auch auf Unternehmensebene zu erweitern. Führende Betriebe setzen in Deutschland bereits darauf und integrieren z.B. die Förderung von E-Bikes für Mitarbeiter. Es zeigte sich in einer Untersuchung (PDF-Doc), dass auch Kommunen von der Bereitschaft privatwirtschaftlicher Unternehmen profitieren.
Der nächste Schritt ist auf kommunaler Ebene erforderlich. Gesunde und lebenswerte Städte gehören zu den Wünschen der Gesellschaft und das funktioniert nur mit einem effizienten Mobilitätsmanagement.
Eine wichtige Rolle spielt die Vernetzung, denn nicht jedes Verkehrsmittel führt den Teilnehmer ans Ziel. Die Kombination von Bahn und Bus mit Fahrrädern, Sharing-Systemen und Mitfahrautos ist ein entscheidendes Merkmal der neuen Mobilität. Schon heute zeigt sich, dass die Städte bereit sind, umzudenken.
In immer mehr großen und auch kleinen Städten stehen Fahrradverleihe zur Verfügung, das Netzwerk an E-Scootern ist so weit ausgedehnt wie nie zuvor. Die Angebote werden von den Verbrauchern aktiv genutzt. Das macht klar, dass die gesellschaftliche Bereitschaft zur Veränderung vorhanden ist.
Fazit: Moderne Technologie verändert die Mobilität von morgen!
Die Entwicklungsgeschichte der modernen Mobilität ist immens. Von der Nutzung von Ochsen und Pferden und dem Einsatz der eigenen Muskelkraft hat sich die Gesellschaft hin zu elektronischer Mobilität gewandelt.
Aufgrund des Klimawandels steht die neue Epoche der Nachhaltigkeit bevor. Die Reduktion fossiler Energieträger wie Diesel, Kohle und Benzin ist vermutlich nach wie vor das Kernthema der Mobilität von morgen.
Es gibt verschiedene Ansätze, um die kombinierten Ziele zu erreichen. Schlüsselfaktoren sind dabei Zufriedenheit der Verbraucher, technische Innovationen, künstliche Intelligenz und eine effiziente Planung.
01.02.2024
Menschen orientieren sich bei Entscheidungen an den Erfahrungen anderer. Dieses als „Social Proof“ bekannte psychologische Phänomen…
Technik & Digitales
Künstliche Intelligenz: Umwelt-Fußabdruck größer als gedacht?
3. Juni 2026
Der KI-Boom bringt immer leistungsstärkere KI-Modelle hervor, immer mehr Menschen nutzen die Technologie. Einem neuen Bericht zufolge…
BDW PlusTechnik & Digitales
Wie Roboter für das Leben lernen
2. Juni 2026
Damit Roboter sinnvoll handeln können, reicht es nicht, Texte und Bilder aus dem Internet zu nutzen. KI-Roboter brauchen außerdem perfekte…