Auswirkungen von Smart-City Konzepten auf die Planung im Verkehrswesen

Bachelorarbeit , 2011 , 105 Seiten , Note: 1,3

Ingenieurwissenschaften - Bauingenieurwesen

Umweltverschmutzung, Staus, Probleme in der Kommunikation, schlechte Infrastruktur
- all das sind Probleme, mit denen Menschen im Alltag konfrontiert werden,
ob in der Zeitung, im Fernsehen oder im realen Leben auf der Straße sowie
auch bei der Arbeit. Smart-Cities sind eine zukunftsfähige Art und Weise, eine
Stadt und ihre Infrastruktur zu steuern und somit besser in den Griff zu bekommen,
möglichst sogar alle Abläufe zu perfektionieren. In den letzten Jahren hat
sich sehr viel bewegt auf dem Gebiet der Smart-Cities und es wird sich auch künftig
noch viel tun, denn nachhaltige Konzepte sind in aller Munde und die bereits
realisierten Projekte zeigen auf, wie wichtig und sinnvoll derartige Maßnahmen
sind. Die Kommunen zeigen sich sehr interessiert an diesem Thema, da sie immer
darauf bedacht sind, die Standards für ihre Bürger innerhalb der Städte zu verbessern.
Was vor allem durch ein Smart-City-Konzept erreicht werden soll, und das ist
nun einmal, was sich jeder einzelne Bürger wünscht, ist die Erhöhung der Lebensqualität.

Diese Arbeit soll Aufschluss darüber geben, worum es sich bei einer Smart-City handelt,
was die Ziele davon sind und warum sie in der Zukunft eine wichtige Rolle
spielen werden.

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Anreiz
1.2 Ziel der Arbeit und Vorgehensweise
1.3 Was genau ist unter dem Begriff „Smart-City“ zu verstehen?
1.4 Potenzial
1.5 Ziele
1.6 Politik
1.7 Anreize schaffen
1.8 Ursprung der Smart-City
1.9 Smart-Cities im Verkehrswesen

2 Smart-City
2.1 Projekte
2.1.1 IBM
2.1.2 Siemens AG
2.1.3 T-City Friedrichshafen
2.1.4 Masdar-City

3 Smart Mobility
3.1 Elektromobilität
3.1.1 Elektrofahrzeuge
3.1.2 Hybridfahrzeuge
3.2 Mobilitätskonzepte
3.2.1 Mieten statt kaufen
3.2.1.1 BeMobility
3.2.1.2 EC2go
3.2.2 Elektromobilität im ÖPNV
3.2.2.1 SSB Hybridbusse
3.2.2.2 HYBOB
3.2.2.3 SaxHybrid
3.3 Batterietechnologie
3.3.1 LIB 2015
3.3.2 Batt500
3.3.3 Lessy
3.3.4 LithoRec
3.4 Infrastruktur
3.4.1 EDISON
3.4.2 E-Kizuna
3.4.3 e-mobility
3.4.4 W-Charge
3.4.5 SEW Eurodrive induktives Laden
3.4.6 Net-Elan
3.5 Konzeptfahrzeuge
3.5.1 EMKEP
3.5.2 StreetScooter
3.5.3 Mute
3.6 Vernetzte Mobilität
3.7 Unterirdischer Verkehr
3.8 City-Logistik
3.9 Smart Grid Vehicle
3.10 Human-Machine-Interface
3.11 Travolution

4 Smart Environment
4.1 Müllentsorgung
4.2 Nachhaltige Ressourcenverwaltung

5 Der Weg zur Smart-City
5.1 Elektromobilität und Infrastruktur
5.2 Car-Sharing
5.3 Smart Grid
5.4 Erneuerbare Energien
5.5 Normung und Standardisierung

6 Welche Auswirkungen haben Smart-City-Konzepte auf die Planung im Verkehrswesen?
6.1 Infrastruktur
6.2 Regelwerk
6.3 Pedelecs
6.4 ÖPNV
6.4.1 Fahrzeuge
6.4.2 Netzausbau
6.4.3 Takt
6.5 Leitsysteme
6.6 Intermodale Verkehrssteuerung

7 Anforderungen an den Entwurf
7.1 Sicherheit
7.2 Qualität
7.3 Raumordnung, Städteplanung
7.4 Natur und Umwelt
7.5 Kosten

8 Auswirkungen von Smart-City-Konzepten auf die Regelwerke im Verkehrswesen
8.1 RIN
8.2 RASt
8.3 EAR
8.4 Eigene Richtlinie für die Integration von Elektromobilität?

9 Fazit

Quellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Modell der Stadt Shanghai im Jahr 2020 im Maßstab 1:500

Abb. 2: Luchao Harbor City

Abb. 3: Ein Modell von Masdar-City mit der geplanten Südost-Nordwest-Achse in rot beleuchtet

Abb. 4: Die führerlosen Gondeln

Abb. 5: Pedelecs der Deutschen Bahn mit Nabenmotor im Hinterrad und Akku im Rahmen, Modell “Jetstream” von Riese und Müller

Abb. 6: Seriell-Hybrid und seine Antriebsstränge

Abb. 7: Der neue Mercedes-Benz CitaroFuelCELL-Hybrid Bus in Hamburg

Abb. 8: Schnelle Nachladung über Kontaktsystem im Kasseler Sonderbord

Abb. 9: Projektstruktur von LithoRec

Abb. 10: Fahrzeugflotte für E-Kizuna

Abb. 11: Honda Smart Home System

Abb. 12: Infrastruktur der RWE Ladestationen in Deutschland und den Nachbar-ländern, Stand: 18.10.2011

Abb. 13: Kabelloses Laden von Elektrofahrzeugen

Abb. 14: Primärplatte und Sekundärteil des induktiven Übertragungssystems

Abb. 15: Ablauf des Ladevorganges

Abb. 16: Ladematte der SEW

Abb. 17: der „Mute“ der TU München

Abb. 18: Schematische Darstellung eines unterirdischen Verkehrs

Abb. 19: Vernetzung der City-Logistik

Abb. 20: Touren ohne City-Logistik

Abb. 21: Touren mit City-Logistik (GVZ = Güterverkehrszentrum)

Abb. 22: Vorher-Nachher-Vergleich einer City-Logistik

Abb. 23: So oder so ähnlich könnte das Haus der Zukunft aussehen

Abb. 24: Einsparungen durch intelligente Verkehrsinformationssysteme

Abb. 25: Zentraldisplay von Bosch Car Multimedia

Abb. 26: Bei einer Geschwindigkeit von 23 km/h wird hier ein halten bei roter Ampel vermieden

Abb. 27: Die Reise der 500 Abfälle

Abb. 28: das dynamische Parkleitsystem am Flughafen in München

Abb. 29: Stecker hinter dem Kühlergrill an der Fahrzeugfront

Abb. 30: Stecker an Seite des Fahrzeugs, ähnlich den heutigen Autos

1 Einleitung

In diesem Kapitel wird zunächst dargestellt, was man unter Smart-Cities versteht, wozu sie dienen, was die Ziele solcher Konzepte sind und warum sie in Zukunft eine bedeutende Rolle in der Stadtplanung spielen werden.

1.1 Anreiz

Umweltverschmutzung, Staus, Probleme in der Kommunikation, schlechte Infra-struktur - all das sind Probleme, mit denen Menschen im Alltag konfrontiert werden, ob in der Zeitung, im Fernsehen oder im realen Leben auf der Straße sowie auch bei der Arbeit. Smart-Cities sind eine zukunftsfähige Art und Weise, eine Stadt und ihre Infrastruktur zu steuern und somit besser in den Griff zu bekommen, möglichst sogar alle Abläufe zu perfektionieren. In den letzten Jahren hat sich sehr viel bewegt auf dem Gebiet der Smart-Cities und es wird sich auch künftig noch viel tun, denn nachhaltige Konzepte sind in aller Munde und die bereits realisierten Projekte zeigen auf, wie wichtig und sinnvoll derartige Maßnahmen sind. Die Kommunen zeigen sich sehr interessiert an diesem Thema, da sie immer darauf bedacht sind, die Standards für ihre Bürger innerhalb der Städte zu verbessern. Was vor allem durch ein Smart-City-Konzept erreicht werden soll, und das ist nun einmal, was sich jeder einzelne Bürger wünscht, ist die Erhöhung der Lebensqualität.

1.2 Ziel der Arbeit und Vorgehensweise

Bei Smart-Cities handelt es sich um ein sehr aktuelles Thema, und in der Gesellschaft ist noch kein allzu breit gefächertes Wissen hierüber vorhanden. Daher soll diese Arbeit Aufschluss darüber geben, worum es sich bei einer Smart-City handelt, was die Ziele davon sind und warum sie in der Zukunft eine wichtige Rolle spielen werden. Hierzu wird der Begriff der Smart-City zuerst erklärt und im Anschluss werden einige Beispiele aufgezeigt, wo bereits Smart-Cities vorhanden sind und was noch in Planung ist.

Im Folgenden wird auf das Kernthema dieser Arbeit, die Elektromobilität, eingegangen, die eine wichtige Rolle in einem Smart-City-Konzept einnimmt. Auch hierzu werden nach allgemeinen Erklärungen einige Beispiele zu den neuesten Entwicklungen im Bereich der Elektromobilität aufgeschlüsselt und erläutert. Die wichtigen Themen sind der öffentliche Personennahverkehr die Infrastruktur, die Batterietechnologie, Mobilitätskonzepte, Ladestationen und Konzeptfahrzeuge.

Anschließend wird noch der Entwurf einer Richtlinie dargestellt, die die Integration der Elektromobilität weiter fördern und eine klare Linie mit entsprechenden Standards vorgeben soll.

Zu guter Letzt wird ein Fazit gezogen, das die wichtigsten Punkte nochmals zusammenfasst und das Ergebnis der Bachelor-Arbeit darstellt.

1.3 Was genau ist unter dem Begriff „Smart-City“ zu verstehen?

„Eine Mittelstadt gilt dann als Smart City, wenn sie anhand der Kombination aus lokalen Gegebenheiten und den gesetzten Aktivitäten von Politik, Wirtschaft und Bewohnern eine zukunftsfähige Entwicklung in den sechs Eigenschaften aufweist"^[1] lautet die Definition einer Studie aus den Niederlanden, welche sich mit dem Thema Smart-City tiefgründig befasst hat. Die sechs Eigenschaften, die eine nachhaltige Stadt ausmachen, wurden wie folgt festgelegt:

- Smart Economy
- Smart Mobility
- Smart Environment
- Smart People
- Smart Living
- Smart Governance^[2]

In den Untersuchungen wurden 70 Städte aus ganz Europa untersucht und in einem Ranking aufgestellt. Hierbei ist vor allem festzustellen, dass die Städte aus dem Norden Europas die Wertung anführen, lediglich Luxembourg konnte sich mit dem 1. Platz vor alle anderen drängen.^[3]

1.4 Potenzial

Die größten Möglichkeiten werden im Bereich des Verkehrswesens gesehen. Hier könnten anhand von intelligenten Steuerungssystemen übliche Probleme wie unzureichende Infrastruktur, Staus, Budgetzwänge, Emissionen bald der Vergangenheit angehören.^[4] Hierzu gehört auch die Logistik. Schon jetzt arbeiten Unternehmen wie die DHL Express Germany GmbH eng mit IT-spezialisierten Unternehmen wie IBM oder SAP zusammen, um ihre Abläufe zu optimieren. Dies bringt viele Vorteile mit sich, beispielsweise können so immense Kosten gespart und Prozesse besser gesteuert und somit die Arbeit erleichtert werden.^[5]

Smart-Cities stellen folglich nicht nur innerhalb und für eine Stadt Vorteile dar, sondern auch aus wirtschaftlicher Sicht haben sie viel Potenzial.

Dass durch die Verwendung von neuen Lösungen jährlich 15 Mio. US-Dollar im Durchschnitt eingespart werden können durch die Vermeidung von Verkehrsstaus, was durchschnittlich 700 Stunden Stau entspricht, ist nur eines von vielen Beispielen, welches die ungemein großen Möglichkeiten aufzeigt.^[6]

1.5 Ziele

Was soll erreicht werden durch die neuen Smart-Cities? Diese Städte sollen schlichtweg nachhaltiger sein. Das bedeutet im Detail, dass sie die Lebensqualität für die Bürger steigern indem sie „mitdenken“. Das Ziel von Smart-Cities ist vor allem, die ständig steigende Bevölkerungsanzahl sowie konsumorientierte Lebensstile mit der Ressourcenknappheit als auch den wachsenden Umweltbelastungen und dem daraus folgenden Klimawandel in Einklang zu bringen.

1.6 Politik

Damit Smart-Cities auch realisierbar sind, wird die Unterstützung der Politik benötigt. Denn auch wenn es sich hierbei um nachhaltige Projekte handelt, müssen auch diese zuerst mit vielen Investitionen und Geldern aufgebaut werden.

Ein wichtiger Schritt wurde am 19. Juli 2011 mit der Ausschreibung der Europäischen Kommission, Generaldirektion Energie, für ihr neues „Smart Cities“-Förderprogramm gemacht. Es sollen nachhaltige und innovative Maßnahmen u. a. in den Bereichen Energieeffizienz, erneuerbare Energien und Senkung der Treibhausgasemissionen in Städten etabliert und integriert werden. Hierzu sollen etwa 80 Mio. Euro zur Verfügung gestellt werden.^[7]

1.7 Anreize schaffen

Damit Elektromobilität nicht nur eine Vision bleibt, die in der Theorie zwar sinn- und reizvoll klingt, bei der Bevölkerung aber nicht ankommt, müssen beispielsweise Anreize zum Kauf eines Elektrofahrzeuges geschaffen werden. Den größten Einfluss hat hier wohl die Bundesregierung und somit die Politik. Wie auch bei anderen Förderprogrammen kann auch beim Thema der Elektromobilität an Subventionen oder steuerliche Vergünstigungen gedacht werden, die den Käufer mit Sicherheit dazu anregen könnten, über den Kauf eines solchen Autos nachzudenken.

Bundeskanzlerin Angela Merkel äußerte sich hierzu im Juni 2011 im Rahmen der Singapore Lectures des Institute of Southeast Asian Studies wie folgt: „In Europa wird sehr viel darüber diskutiert, wie wir Elektromobilität fördern können. Wir in Deutschland glauben nicht, dass Kaufprämien für einzelne Fahrzeuge die richtige Antwort sind, aber wir glauben, dass wir vor allen Dingen auf Forschung und Entwicklung setzen müssen und dann auch sehr schnell Anreize dafür schaffen müssen, dass Elektromobilität eingeführt werden kann, zum Beispiel durch einen vernünftigen Aufbau der Infrastruktur. Aber wir sollten nicht auf dauerhafte Subventionierung setzen; das ist jedenfalls nicht unser Ansatz.“^[8]

Es bleibt also abzuwarten, wie die Elektrofahrzeuge von den Autofahrern angenommen werden und vor allem wie schnell dies geschieht. Tatsache ist jedoch, dass Elektroautos deutlich teurer sind als die heutigen benzinbetriebenen Fahrzeuge und somit einen schweren Einstand haben werden, wenn man ihnen nicht hilft. Laut ADAC kostet die Anschaffung eines Elektroautos ungefähr doppelt so viel wie die Benzinvariante. Diese Aussage bezieht sich auf den Vergleich zweier Peugeot-Modelle.^[9]

Daimler will mit dem E-Smart eine kostengünstigere Alternative schaffen und bietet ihn ab Frühjahr 2012 für 23.000,00 € an. Der Clou dabei ist, dass die Batterie vom Käufer geleast wird und der Preis somit gedrückt werden kann. Der Preis liegt aber nach wie vor deutlich über dem „Benzin-Bruder“ und es wird sich dann Anfang 2012 herausstellen, ob sich auf diese Weise neue Käufer finden.^[10]

1.8 Ursprung der Smart-City

Das Umdenken hat schon seit längerem angefangen, der Klimawandel und seine Folgen sind ebenso allgemein bekannt wie die Probleme von übersiedelten Städten. Die Welt entwickelt sich schnell und der Mensch auch. Leider wurde in der Vergangenheit vergessen, unser Umfeld daran anzupassen, sodass alle Menschen einen geeigneten Platz und eine lebenswerte Welt vorfinden. Diese Probleme brachten uns zum Nachdenken, und so wurden Lösungen gesucht und die Idee der Smart-Cities entwickelt. Seit vielen Jahren sind diese bereits in der Entwicklung und die Zahl der Smart-City-Projekte steigt stetig. Später wird noch auf einige Beispiele näher eingegangen.

1.9 Smart-Cities im Verkehrswesen

Neben dem Gesamtbild einer Stadt wirkt sich das Thema Smart-City auch auf das Verkehrswesen aus. Smart-City bedeutet übertragen auf das Verkehrswesen vor allem den Umstieg von Benzin- und Dieselmotoren auf Elektromotoren zu schaffen. Die Elektromobilität ist der „smarte“ Weg zu einem cleveren, ökologischen und sicheren Verkehr auf den Straßen und ist somit für eine clevere Stadt von großer Bedeutung. Folglich stellt E-Mobilität auch eines der Kernthemen dieser Bachelorarbeit dar, im Rahmen der Thesis werden deshalb die Möglichkeiten ebendieser näher beleuchtet.

Dass zur elektrobetriebenen Mobilität nicht nur die entsprechenden Autos von Nöten sind, versteht sich von selbst. Eine umfangreiche Infrastruktur und Konzepte müssen ebenfalls vorhanden sein, denn was bringt ein Elektrofahrzeug, wenn man es nicht jederzeit an jedem Ort auch aufladen kann? Hierzu werden einige Beispiele und Projekte erwähnt, die sich mit den verschiedensten Themen die E-Mobilität betreffend auseinandergesetzt haben oder noch auseinandersetzen.

2 Smart-City

„Heute nehmen Städte zwei Prozent der Erdfläche ein, dort leben 50 Prozent der Menschheit. Städte verbrauchen 75 Prozent der Energie auf Erden und verpuffen 80 Prozent aller CO2-Emissionen.“^[11] Somit haben sich Nachhaltigkeit und Energieeffizienz zu den führenden Stichpunkten im Städtebau entwickelt, die eine Stadt zukunftsfähig macht.^[12]

2.1 Projekte

2.1.1 IBM

IBM hat sich in den letzten Jahren sehr intensiv mit dem Thema der Smart-Cities beschäftigt und ist einer der Vorreiter, was deren Entwicklung angeht. Zahlreiche neue Technologien kommen aus ihrem Hause und sind in vielen Städten bereits erfolgreich im Einsatz. Der Vorstandschef von IBM, Sam Palmisano, erklärt: „Die Welt wird tatsächlich intelligenter. Die Entscheidungsträger ergreifen die Chance, einen bedeutsamen Wandel einzuleiten“^[13]

Nachdem im Jahr 2008 bereits die Idee entstand, begann IBM sich dann 2009 mit dem Thema Smart-Cities auseinanderzusetzen und erschuf für sich das Gebiet des smarten Planeten. Heute ist IBM mit über 1.200 Projekten weltweit eines der führenden Unternehmen in diesem Bereich.^[14] Das Sammeln von Daten bietet IBM die Möglichkeit, Prozesse und Abläufe besser zu verstehen, und genau hier wird auch angesetzt. Denn der wichtigste Aspekt intelligenter Systeme ist das Sammeln von Daten und verlässlichen Informationen, die aus diesen Daten entstehen. Durch die Auswertung der Datensätze können Konfliktpunkte entdeckt und die passenden Lösungen gefunden werden. Es können Kosten gesenkt und die Effizienz, Produktivität und Qualität von fast allen Faktoren verbessert werden.

Dass es sich bei Smart-Cities auch um einen riesigen Markt handelt, ist unumstritten. So steht IBM nicht alleine da. Viele andere Unternehmen reißen sich um Aufträge und versprechen sich viel von der zukünftigen Entwicklung der Städte, zumal hier in allen Bereichen etwas getan werden kann. In Zukunft könnte somit alles „smart“ sein, von der Energieversorgung über die Verkehrssteuerung, die Logistik, den Umweltschutz bis zur Gesundheitsversorgung.

2.1.2 Siemens AG

Ein weiteres Unternehmen, das sich mit diesem Thema beschäftigt und bereits viele Projekte begleitet, ist die Siemens AG.

„In zwanzig Jahren könnten alle öffentlichen Netze einer Stadt – ob Verkehr, Sicherheit, Gesundheit, Telekommunikation oder Energieversorgung – miteinander verbunden sein.“ ^[15]

Shanghai ist das Vorzeigeprojekt von Siemens. Die Stadt entwickelt sich so rasant weiter wie kaum eine andere. Vom Verkehrssystem bis zum Kraftwerk, vom Krankenhaus bis zur Kläranlage, Siemens kümmert sich darum, Shanghai in neuem, modernem und smartem Glanz erscheinen zu lassen.

"Wer Shanghai vor 20 Jahren gesehen hat, wird es heute nicht wieder erkennen", sagt Qiu Xing Ao, Direktor des Ausstellungs- und Planungszentrums von Shanghai, in dem ein Modell des zukünftigen Shanghais auf über 600 m² ausgestellt wurde.^[16]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Modell der Stadt Shanghai im Jahr 2020 im Maßstab 1:500^[17]

Shanghai hat die Unterstützung von Siemens aber auch bitter nötig. Hochrechnungen zufolge wird die Bevölkerung bis 2020 auf maximal 20 Mio. angestiegen sein, dies sind etwa 5 bis 6 Mio. mehr als heute, die Anzahl der Fahrzeuge wird sich auf 2,5 Mio. verdoppeln. Sollte die Stadt sich also nicht weiterentwickeln, droht ihr der Kollaps.^[18]

Die größten Trabantenstädte , der größte

Containerhafen , das größte Flughafen -

Drehkreuz, das größte Kohlekraftwerk ... ^[19]

All das soll sich in naher Zukunft in Shanghai befinden.

Der Flughafen in Pudong stellt das größte Drehkreuz für Passagiere und Fracht in China dar und verfügt über ein neues Sensor-System, das jeden Eindringling erkennt, egal ob Mensch oder Tier.^[20] Weitere Pläne gibt es viele. Über eine Stadtbahn- und zwei Metrostrecken verfügt Shanghai derzeit. Diese sollen auf 16 innerstädtische Bahnlinien und insgesamt 540 km Länge bis zum Jahr 2020 ausgebaut werden. So soll es möglich sein, die prognostizierte Bevölkerungszahl von 20 Mio. Bewohnern durch die Stadt zu bringen.^[21]

Neben den heute 5.000 Hochhäusern und Wolkenkratzern – vor 20 Jahren gab es noch kaum Gebäude über 18 Stockwerke – sollen in den nächsten Jahren der größte Tiefsee-Containerhafen der Welt, eine 31 km lange Brücke und elf neue Satellitenstädte entstehen. Eine Satellitenstadt ist „ein Stadttyp, der in der Randzone oder im Umland einer Großstadt liegt und hinsichtlich der Arbeits-, Konsum- und Freizeitaktivitäten seiner Bewohner mit dieser ein hohes Maß an Verflechtungen aufweist.“^[22] Eine dieser Städte ist die Luchao Harbor City, die schon auf den ersten Blick mit ihrer Architektur beeindruckt. Eine halbe Million Menschen werden dort Platz finden. Für Arbeitsplätze, Einkaufsmöglichkeiten sowie diverse Freizeitmöglichkeiten ist gesorgt.^[23]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Luchao Harbor City^[24]

Peter Borger, der Executive Vizepräsident von Siemens Ltd. China, ist für Ostchina sowie für die Etablierung von One Siemens in China zuständig und kündigt an, dass Shanghai die Mega-City des 21. Jahrhunderts wird, da sie die ehrgeizigste Stadt Chinas ist. Dies macht sich seiner Meinung nach besonders durch die neu erbauten Satellitenstädte, die 20 Mio. gepflanzten Bäume innerhalb von wenigen Jahren und tausenden neuen Hochhäusern bemerkbar.^[25]

2.1.3 T-City Friedrichshafen

T-City Friedrichshafen - so heißt das Projekt der Deutschen Telekom, das im Februar 2007 ins Leben gerufen wurde. Stationiert in Friedrichshafen, soll dort bis zum Jahr 2012 gezeigt werden, wie moderne Informations- und Kommunikationstechnologie die Lebens- und Standortqualität einer Stadt steigert.^[26]

Ein T-City-Projekt-Büro ist in Friedrichshafen entstanden, welches die Kommunikation und Aufklärung über die Ziele und Inhalte des T-City-Projektes zur Aufgabe hat. Ebenso ist ein Aufsichtsrat vorhanden, der sich aus je vier Vertretern der Stadt Friedrichshafen und der Deutschen Telekom zusammensetzt.^[27]

Dieses Projekt erweist sich als voller Erfolg. So konnten seit dem Beginn bereits 40 Projekte umgesetzt werden.^[28]

Bei der Erfüllung des gesetzten Ziels, der Steigerung der Lebens- und Standortqualität mittels Erhöhung der Vernetzung zwischen den Akteuren, soll vor allem die Arbeitsgruppe Stadt- und Regionalforschung des Geographischen Instituts der Universität Bonn behilflich sein, die im Auftrag der Deutschen Telekom konzipiert wurde.^[29]

2.1.4 Masdar-City

Die zurzeit entstehende Smart-City Masdar-City inmitten der Wüste soll neue Maßstäbe setzen im Bereich der Nachhaltigkeit, indem sie die erste Ökostadt ganz ohne Qualm, Müll und Kohlendioxid-Emissionen werden soll. Im Jahr 2008 begannen die Arbeiten an der etwa 40 km von Abu Dhabi entfernten Stadt, in der insgesamt 45.000 Menschen und 1.500 Unternehmen und Forschungsinstitute ihren Platz finden sollen. Die Kosten, die sich auf ca. 22 Milliarden Euro belaufen, sind genauso imposant wie das Projekt selbst.^[30]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Ein Modell von Masdar-City mit der geplanten Südost-Nordwest-Achse in rot beleuchtet^[31]

Masdar-City wird sich selbst mit Strom und Wasser versorgen. Hierfür stehen Windräder, Bioreaktoren und ein Photovoltaikkraftwerk zur Verfügung, die mit 190 MW Leistung die nötige Energie aufbringen. Das Trinkwasser wird über Meerwasser-Entsalzungsanlagen aufbereitet. Dass an alles gedacht wurde, zeigt die Tatsache auf, dass sich Häuser und Straßen gegenseitig Schatten spenden werden. Das Klima soll des Weiteren auch durch einen 44 m hohen Windturm möglichst angenehm bleiben, der in der Lage ist, warme Luft aus den Straßen aufzusaugen und bei Bedarf auch kühle Luft in die Gassen einzuleiten. „Die maximale Temperatur in den Straßen soll mit 33 Grad Celsius zehn Grad niedriger sein als heute auf den Boulevards Abu Dhabis.“^[32]

Vor der Stadt werden die eigenen Fahrzeuge geparkt, und innerhalb von Masdar-City geht es dann mit dem bis zu 40 km/h schnellen^[33] Taxi weiter, welchem man lediglich seinen Zielort mitteilen muss, bevor es dann auf die Reise geht. Insgesamt sollen 3.000 dieser eiförmigen, autonom fahrenden Elektrokabinen unterwegs sein.^[34] Aber auch Elektroautos sollen Platz haben in der Ökostadt. Derzeit ist allerdings noch unklar wie viele und in welchem Umfang.^[35]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Die führerlosen Gondeln^[36]

3 Smart Mobility

3.1 Elektromobilität

In naher Zukunft wird man nicht um die Elektromobilität herumkommen, da die uns heute zur Verfügung stehenden Ressourcen knapp werden und der Umwelt nicht förderlich sind. Die E-Mobilität hingegen ist umweltschonend und Strom kann immer generiert werden. Dies bringt sowohl volkswirtschaftliche als auch ökologische Vorteile mit sich. Hier kommt auch das Thema der erneuerbaren Energie ins Spiel. Auf diese Art und Weise kann die ökologische Effizienz von elektrobetriebenen Automobilen nochmals deutlich gesteigert werden.

Die Vorteile liegen auf der Hand. Politisch gesehen wird deshalb viel Geld in die Forschung und Entwicklung dieser fortschrittlichen Techniken investiert, da diese auf Dauer einen deutlichen Vorsprung vorweisen werden.

Doch nicht erst seit heute ist Elektromobilität ein Thema. Bereits vor 130 Jahren fuhr das erste Elektroauto über die Straßen. Um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert war es sogar so, dass die Anzahl der elektrobetriebenen Fahrzeuge in der Mehrzahl waren.^[37]

Was mit Elektromobilität alles möglich ist, zeigt die Entwicklung auf den Schienen. Auch hier fuhren die Züge früher noch mit Wasserdampf, Kohle und später mit Diesel. Heute sind Eisenbahnen nur noch durch Strom betrieben, wenn man von den vereinzelten historischen Dampfloks absieht, die auch heute noch ihre Runden drehen, dies vor allem in ärmeren Ländern der Welt.

Die Bundesregierung hat hierzu im August 2009 den Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität beschlossen, der den Rahmen für künftige Technologieentwicklungen und eine anzustrebende Markteinführung von Plugin-Hybrid- und Elektrofahrzeugen in Deutschland bildet.^[38]

„Ziel des Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität ist es, die Forschung und Entwicklung, die Marktvorbereitung und die Markteinführung von batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen in Deutschland voranzubringen.“ ^[39]

Als weiteres Ziel wurde die Marke von einer Mio. fahrender Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen bis zum Jahr 2020 festgelegt.^[40] Prognosen gehen von 0,4 bis 4,5 Mio. Fahrzeugen aus.^[41] Der Nationale Entwicklungsplan Elektromobilität soll Deutschland dazu verhelfen, zum Leitmarkt für Elektromobilität zu werden, und so die Führungsrolle der deutschen Automobil- und Zulieferindustrie sichern und ausbauen.^[42]

3.1.1 Elektrofahrzeuge

Beim Thema Elektromobilität denken die meisten direkt an einen elektrobetriebenen Pkw. Jedoch gibt es auch noch andere Formen der Elektromobilität. Elektro-Pkw sind und bleiben aber das Topthema, da sie die am häufigsten genutzten Fahrzeuge sind und auch diejenigen, die die meisten Schadstoffe in die Umwelt emittieren und somit die „Umweltverpester“ Nummer 1 sind. Nicht zuletzt deswegen wird auch für die Entwicklung der Elektro-Pkw am meisten investiert und geforscht.

Es entstehen aber auch andere Modelle in der Elektromobilität. Vor allem aufgrund des planbaren zurückzulegenden Wegs von Stadtbussen sind diese auch zum Zielobjekt der Elektromobilitätsforschung geworden und erfahren einen starken Anstieg in der Entwicklung. Hybridbusse wurden in verschiedenen Regionen getestet und sind dort mittlerweile Teil des öffentlichen Personennahverkehrs geworden.

Was es schon länger gibt, sind Elektroroller. Deren Geschichte begann bereits Anfang des 19. Jahrhunderts und zieht sich bis heute hin. Wie die „Saarbrücker Zeitung“ am 18.09.2010 berichtete, kam von „den Grünen“ sogar der Vorschlag, ab 2015 nur noch Elektroroller zuzulassen und mit Sprit betriebene Zweitakter ab 2020, Viertakter ab 2025 komplett aus dem Verkehr zu ziehen.^[43] Sollte dies so beschlossen werden, würde es sicher von Vorteil sein für die Entwicklung in der Elektromobilität. Allerdings gibt es hier noch starken Nachholbedarf. So vergab der ADAC in seinem letzten Test von Elektrorollern im Juli 2010 nur zwei Modellen ein „gut“, fünf bekamen immerhin noch ein „befriedigend“. Vor allem kurze Reichweiten und lange Aufladezeiten führten zu diesem ernüchternden Ergebnis.^[44]

Was früher das Fahrrad war, könnten in Zukunft die sogenannten Pedelecs sein. Während die Deutsche Bahn mit „Call-a-Bike“ bereits seit längerem Fahrräder zum Mieten anbietet, kann man sich seit Juni 2011 in Berlin auch im Rahmen des „BeMobility“-Projekts mit Pedelecs durch die Stadt bewegen.^[45] Diese sehen einem normalen Fahrrad sehr ähnlich, jedoch verfügen sie im Gegensatz zum üblichen Zweirad über einen kleinen Elektromotor, der am Vorderrad, Hinterrad oder mittig angebracht ist. Dieser Motor unterstützt den Fahrer aus Sicherheitsgründen nur bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h. Je nach Pedalkraft und Trittfrequenz ändert sich der Einsatz des Motors.^[46] Bei dem von der Deutschen Bahn verwendeten Modell „Jetstream“ von Riese und Müller handelt es sich um den Testsieger eines vom ADAC durchgeführten Tests von Pedelecs.^[47]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5: Pedelecs der Deutschen Bahn mit Nabenmotor im Hinterrad und Akku im Rahmen, Modell “Jetstream” von Riese und Müller^[48]

Nicht zu verwechseln ist das Pedelec mit einem E-Bike. Während Pedelecs noch den Fahrrädern gleichgestellt sind (ausgenommen Pedelecs mit einer Anfahrhilfe bis 6 km/h), sind E-Bikes mit einem Mofa vergleichbar und zählen bei einer Motorleistung von über 20 km/h zu den Kleinkrafträdern. Zum Steuern eines E-Bikes wird eine Mofa- Prüfbescheinigung benötigt.^[49]

Ferner gibt es noch die so genannten „Schnellen Pedelecs“, auch S-Klasse (Schweizer Klasse) genannt. Hierbei handelt es sich um Pedelecs, die eine Geschwindigkeit von bis zu 45 km/h erreichen und daher einer Betriebserlaubnis bzw. Einzelzulassung des Herstellers vom Kraftfahrtbundesamt bedürfen. Auch hier wird eine Mofa-Prüfbescheinigung oder ein gültiger Führerschein vorausgesetzt.^[50]

3.1.2 Hybridfahrzeuge

Als Vorreiter für das rein elektrisch betriebene Fahrzeug ist das Hybridfahrzeug seit geraumer Zeit erfolgreich auf dem Markt. Hierbei gilt es zu unterscheiden zwischen Micro-, Mild-, Voll- und Plug-in-Hybridfahrzeugen. Zusätzlich differenzieren muss man dann noch zwischen Seriell-, Parallel-, Torquesplit-, Powersplit-, Two-Mode- und Axlesplit-Hybridautos.^[51] Wenn man den Seriell-Hybrid genauer betrachtet, so kann man feststellen, dass der Antriebsstrang aus einem Verbrennungsmotor, zwei Elektromotoren, einer Hochleistungsbatterie und einer Leistungselektronik besteht. Die Kombination aus Elektromotor mit Verbrennungsmotor macht das Hybridfahrzeug zu einem gleichzeitig umweltschonenden wie auch leistungsstarken Gefährt.^[52]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Seriell-Hybrid und seine Antriebsstränge^[53]

Der Aufbau der Hybridfahrzeuge ähnelt sich. So ist in jedem ein Verbrennungsmotor wie auch Elektromotor vorhanden. Betont werden muss an dieser Stelle aber, dass Hybridfahrzeuge teilweise auch rein elektrisch betrieben werden können und somit ebenfalls einen wichtigen Teil zum emissionsfreien Fahren auf Straßen beitragen.^[54]

3.2 Mobilitätskonzepte

3.2.1 Mieten statt kaufen

Während es vor ein paar Jahren noch so war, dass der Besitz eines eigenen Autos dem Menschen sowohl Sicherheit als auch einen gewissen Status verliehen hat, ist dies heute rückläufig. Besonders im urbanen Raum ist dies bei den 18 bis 29-jährigen Pkw-Besitzern zu beobachten. Hier konnte in einer von PwC (PricewaterhouseCoopers) durchgeführten Umfrage ein Rückgang von 40,1 % ermittelt werden. Es stellte sich des Weiteren heraus, dass lediglich 9 % der Autofahrer/innen in Zukunft ein größeres Auto als bisher fahren möchten, jede(r) vierte Autofahrer/in zieht in Erwägung, sich ein kleineres oder gar kein Auto zuzulegen. Hier gilt es zwischen urbanem und nicht urbanem Raum deutlich zu unterscheiden, da hierbei die Ansichten der Pkw-Besitzer auseinandergehen. So halten ganze 68 % der Mittelklassefahrer im nicht urbanen Raum die schwierige Parkplatzsuche sowie Staugefahr und langsames Vorwärtskommen für unwichtig, im urbanen Raum sind dies nur 30 %.^[55]

Car-Sharing, Leasing und Mieten lauten die Alternativen zum Autokauf. Diese werden auch verstärkt genutzt und stellen somit erfolgreiche Optionen dar. Das geht auch aus Statistiken und Umfragen hervor. Die Anzahl des Fahrzeugbestandes ist im Verhältnis zu den zugelassenen Personenwagen mit nur 4.600 Fahrzeugen zu 41,7 Mio. und somit 0,011 %, verschwindend gering, jedoch ist ein steiler Anstieg des Car-Sharing zu beobachten.^[56]

Car-Sharing schont für Wenigfahrer den Geldbeutel und vor allem die Umwelt. In Zeiten, in denen Umweltschutz und Klimawandel in aller Munde sind, spielt natürlich auch die Automobilindustrie eine große Rolle. Einige Unternehmen haben es sich bereits zur Aufgabe gemacht, umweltschonende Fahrzeuge zu bauen oder Konzepte zur Umweltschonung zu erstellen.

So kommt es, dass schon jetzt in einigen Städten Modellprojekte zum Car-Sharing gestartet wurden. Hier steht vor allem Car-Sharing mit Elektrofahrzeugen im Vordergrund. Diese Versuche beschränken sich aber nicht auf Pkw, sondern auch elektrobetriebene Fahrräder kommen zum Einsatz und werden auf ihre Alltagstauglichkeit hin geprüft.

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^[1] http://www.zdnet.de/magazin/41553936/smarter-cities-der-kampf-gegen-das-taegliche-verkehrschaos.htm (20.09.2011, 11:35 Uhr)

^[2] http://www.zdnet.de/magazin/41553936/smarter-cities-der-kampf-gegen-das-taegliche-verkehrschaos.htm (20.09.2011, 11:44 Uhr)

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• Hochschule: Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft
• Note: 1,3
• Autor: Markus Heuer (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2011
• Seiten: 105
• Katalognummer: V211518
• ISBN (eBook): 9783656392743
• ISBN (Buch): 9783656394235
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: auswirkungen, smart-city, konzepten, planung, verkehrswesen