Mobilität und Transport im Wandel

Auszug

Mobilität und Transport sind heute
einem Wandel unterworfen, der,
getrieben durch Digitalisierung,
Automatisierung und Maßnahmen
gegen den Klimawandel, mit historisch
beispielloser Geschwindigkeit
vor sich geht. So führen Bevölkerungswachstum,
zunehmender
Wohlstand und technologische
Fortschritte einerseits zu weltweit
steigenden Mobilitätsanforderungen.
Andererseits haben Klimaschutz
und begrenzte Ressourcen diametral
entgegengesetzte Anforderungen
an Mobilität und Verkehrsmittel.
Die Entwicklung von Mobilität
und Transport bleibt damit eines
der zentralen Zukunftsthemen. Die
vorliegende Ausgabe der UNIKATE
behandelt insbesondere den Einfluss
der Automatisierung und den Einsatz
alternativer Antriebe auf den
Mobilitätswandel im Bereich des
Verkehrs auf Land- und Wasserstraßen.
Es ist aber nicht nur der Wandel
der Transportmittel, sondern auch
die Automatisierung beim Laden
und Entladen von Gütern, die eine
wichtige Rolle spielt. Diese Themengebiete
werden an der Universität
Duisburg-Essen in unserem Mobilitätsinstitut
MOTION und im Zentrum
für Logistik und Verkehr (ZLV)
Verehrte Leserinnen und Leser,
wissenschaftlich untersucht. Diese
UNIKATE-Ausgabe enthält zwölf
Beiträge zu Forschungsergebnissen,
die von Mitgliedern dieser Einrichtungen
in kooperativen Forschungsprojekten
erzielt wurden.
In ihrem Beitrag berichten Maximilian
Jarofka, Frédéric Etienne Kracht
und Dieter Schramm über die Notwendigkeit
zur Automatisierung und
zu umweltfreundlichen Antrieben
im Straßenverkehr, aber auch auf
Binnenwasserstraßen. Dabei arbeiten
sie insbesondere die Unterschiede,
aber auch die Ähnlichkeiten der
eingesetzten Verkehrsmittel
und
Verkehrswege heraus. Insbesondere
berichten die Autoren über mehrere
Großprojekte, deren Ziel die Automatisierung
des Binnenschiffsverkehrs
ist.
Die unterschiedlichen physikalischen
Eigenschaften der Bewegung von
Schiffen auf Wasserstraßen im Vergleich
zu Landfahrzeugen arbeiten
Youjun Yang, Jens Neugebauer und
Bettar O. el Moctar in ihrem Beitrag
heraus.
Auf den schwierigen und langwierigen
Übergang von verbrennungsmotorischen
Antrieben zur Elektromobilität,
insbesondere in einkommensschwachen
Haushalten, gehen Ellen
Enkel, Karsten Neuberger, Sander
Wintgens, Maxime Kinkel und Lukas
Zeymer in ihrem Beitrag ein. Sie identifizieren
Treiber für die Verbreitung
der Elektromobilität. Dabei werden
unter anderem die Einflüsse neuer
Vertriebs- und Geschäftsmodelle
untersucht und bewertet.
Heike Proff, Florian Knobbe,
Gregor Schmid-Szybisty und Stefan
Sommer beschäftigen sich in ihrem
Beitrag mit einer Metrik zur Beurteilung
der digitalen Reife von Unternehmen
und mit Maßnahmen zur
Beschleunigung der Digitalisierung.
Die Untersuchung zeigt insbesondere,
dass sich die Digitalisierung
positiv auf den Gewinn der Unternehmen
auswirkt und ein ganzheitlicher
Ansatz am ehesten zum Erfolg
führen wird.
In der Öffentlichkeit wenig bekannt
ist der große Beitrag der Binnenschifffahrt
für den Gütertransport
in Deutschland – und ganz besonders
in NRW. Dabei kommen in der
Regel Container zum Einsatz, um
die Güter zwischen den Häfen zu
transportieren. Um den Transport
auch an dezentrale Umschlagstellen
transportieren zu können, haben
Cyril Alias, Dieter Gründer, Jens
Ley, Helmut Broß, Lennart Dahlke
und Jonas zum Felde vom Zentrum
für Schiffstechnik und Transportsysteme
(DST) ein Logistikkonzept auf
der Basis von kleinen Binnenschiffen
für den Einsatz im westdeutschen
Kanalnetz entwickelt.
Mit Maßnahmen zur Umsetzung
einer nachhaltigen Mobilitätswende
befassen sich Dirk Wittowsky, Sara
Klemm und Paula Ruppert in ihrem
Beitrag. Dabei diskutieren sie neue
Planungsparadigmen anhand unterschiedlicher
Szenarien für konkrete
Gebiete in NRW.
Elektrische Antriebssysteme für
zukünftige Verkehrsmittel benötigen
leistungsfähige Energiespeicher,
die hauptsächlich auf dem Einsatz
von Batterien und Brennstoffzellen
basieren. Hierzu untersuchen Angelika
Heinzel, Jürgen Roes, Falko
Mahlendorf, Sebastian Wennig, Jörg
Karstedt, Florian Nigbur, Sebastian
Hirt und Thomas Meyer in ihrem
Beitrag die Leistungsfähigkeit der
unterschiedlichen Systeme hinsichtlich
Energiedichte und Umweltfreundlichkeit
einerseits und im Hinblick
auf Produktionstechnik und
Kosten andererseits.
Bei der Auslegung und Entwicklung
zukünftiger Verkehrssysteme stellt
sich zunächst die Herausforderung,
wie sich die eingesetzten Verkehrsmittel
und Maßnahmen letztendlich
auf Zielgrößen wie Energieverbrauch
und Schadstoffemissionen
auswirken. Dieser Frage gehen Mira
Schüller, Sarah Tewiele und Patrick
Driesch durch die Entwicklung und
den Einsatz von Testfahrzyklen
nach, die es gestatten, die Auswirkungen
auf den künftigen Verkehr
vorab simulativ vorherzusagen.
Die schnell zunehmende Digitalisierung
führt auch bei Verkehrsmitteln
dazu, dass sehr viele Datenmengen
anfallen, die unterschiedlich genutzt
werden können. Neben Daten, die
bereits als kritisch und schützenswert
bekannt sind, fallen auch Daten mit
Potential zu einer Weiterverarbeitung
an, bei denen eine Kritikalität nicht
offensichtlich ist. So zeigen Marian
Waltereit, Viktor Matkovic, Peter
Zdankin und Torben Weis in ihrem
Beitrag, dass aus scheinbar harmlosen
Daten, wie den Raddrehgeschwindigkeiten,
unerwartet durchaus kritische
Informationen, bis hin zu einer
Rekonstruktion der Fahrtrouten,
gewonnen werden können.
Bei der Konzentration auf die Verbrauchs-
und Emissionsdaten des
Personen- und Güterverkehrs wird
häufig vergessen, dass ein erheblicher
Teil an Verbrauch und Emissionen
auf Arbeitsgeräte entfällt. Der Frage,
wie in diesem Bereich Verbesserungen
erreicht werden können, sind
Patrick Driesch, Alexander Malkwitz,
Arnim Spengler und Dieter Schramm
am Beispiel von Hafenumschlaggeräten
nachgegangen, indem sie die
Auswirkung eines Austauschs des
üblicherweise eingesetzten Dieselkraftstoffs
durch Erdgas untersucht
haben.
Mit dem Zentrum für Logistik und
Verkehr (ZLV) steht der Universität
Duisburg-Essen ein Innovationszentrum
zur Verfügung, in dem zentrale
Fragen der zukünftigen Entwicklung
des Personen- und Güterverkehrs
untersucht und Lösungen gefunden
werden können. Über die dort
erforschten
strategischen Entwicklungen
in der urbanen Logistik berichten
Ani Melkonyan-Gottschalk und
Bernd Noche in ihrem Beitrag.
Auch im Bereich der Schifffahrt
werden, wie auch im ersten Beitrag
der vorliegenden UNIKATE-Ausgabe
beschrieben, Systeme entwickelt,
die einen hochautomatisierten Betrieb
ermöglichen. Ein Zwischenschritt
hierzu wäre ein teilautomatisierter
Betrieb, kombiniert mit einer Fernsteuerung.
Über Realisierungsmöglichkeiten
in diesem Zusammenhang
berichten Maximilian Hohn und
Thomas Weber.
Ich wünsche Ihnen viel Vergnügen
bei der Lektüre dieser UNIKATEAusgabe.
Ihr
Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c.
Dieter Schramm