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Zukunftslabor Mobilität

Digitale Dienste unterstützen heute schon bei der individuellen Mobilität.

Über das Projekt

Das „Zukunftslabor Mobilität“ ist eines von insgesamt sechs sogenannten Zukunftslabore, die alle unterschiedliche inhaltliche Schwerpunkte haben. Im „Zukunftslabor Mobilität“ sollen neue Konzepte und Lösungen entwickelt werden, die das Zusammenspiel von Menschen, Gütern, Verkehrsmitteln und Infrastruktur erleichtern und optimieren. Dafür werden die drei Disziplinen – Fahrzeugtechnik, Verkehrsforschung und Informatik – zusammengeführt. Das Zukunftslabor direkt am Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig angesiedelt und profitiert dabei von der guten Vernetzung des Zentrums mit außeruniversitären Einrichtungen und Industriepartnern in Niedersachsen. Mit bis zu 3,7 Millionen Euro für fünf Jahre fördert das Land Niedersachsen unter dem Dach des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) mit Mitteln aus dem Niedersächsischen Vorab der Volkswagenstiftung gemeinsame Projekte.

Neben dem „Zukunftslabor Mobilität“ starten die Cluster Agrar, Energie, Gesellschaft und Arbeit, Gesundheit und Produktion ihre vernetzte Digitalisierungsforschung. Die TU Braunschweig ist an fünf von sechs Zukunftslaboren beteiligt. In der Laufzeit sollen weitere Partner eingebunden werden. [Projektsteckbrief als Download]

Forschungsbereiche

Smart Mobility Systems and Technologies

Im Forschungsbereich Intelligente Fahrzeugsysteme und –funktionen für ressourceneffiziente Mobilität wird untersucht, wie Fahrzeuge und Infrastruktur aufeinander einwirken. Hierzu werden intelligente Fahrzeugsysteme und -funktionen, wie z.B. die automatisierte Kollisionsvermeidung, aufgebaut und betrachtet, die Voraussetzung für das automatisierte Fahren sind.  Mobilität wird dabei als System of Systems betrachtet, d.h. ein System, in dem durch die Zusammenführung unabhängiger Elemente (in diesem Fall Menschen, Güter, Fahrzeuge, Infrastruktur) neue Eigenschaften entstehen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Forschung an Technologien zum Schutz vor Fehlfunktionen (Safety) und zur Absicherung gegen absichtliche Angriffe Dritter (Security). Ferner werden bei der Planung und Gestaltung intelligenter Fahrzeugsysteme ökologische Aspekte berücksichtigt, d.h. mögliche Nachbesserungen für Hard- und Software der Fahrzeuge sollen im Echtbetrieb erkannt und mit nachträglichen Updates und Konfigurationen optimiert werden können.  Für den Carsharing-Betrieb sollen Funktionen für eine automatisierte Rückführung von Fahrzeugen in die Flotte entwickelt werden, die Peine gleichmäßige Verteilung von Sharing-Möglichkeiten innerhalb eines Gebiets sichern und Personalkosten reduzieren. Weiterführende Informationen finden Sie [hier].

Am Teilprojekt beteiligte NFF-Mitglieder:

  • Dr.-Ing. David Inkermann (Leiter des Teilbereichs; TU Clausthal, Institut für Maschinenwesen)
  • Prof. Dr.-Ing. Ina Schaefer (TU Braunschweig, Institut für Softwaretechnik und Fahrzeuginformatik)
  • Prof. Dr.-Ing. Thomas Vietor (TU Braunschweig, Institut für Konstruktionstechnik)
Smart Mobility Data Handling

Im Forschungsbereich Sicherheit und Schutz bei der Handhabung mobilitätsbezogener Daten steht die Entwicklung von Datenarchitekturen im Fokus, die den heutigen und zukünftigen Anforderungen sowohl von Dienstanbietern als auch von Nutzerinnen und Nutzern entsprechen. Daten sind Voraussetzung für eine vernetzte und digitale Mobilität und der Entwicklung entsprechender Technologien zum Aufbau neuer Car2X- und V2X-Kommunikationsinfrastrukturen („vehicle to everything“) für das hochautomatisierte und autonome Fahren.  Neue Technologien und Methoden zur Erfassung, Auswertung und Fusionierung von Mobilitäts- und Verkehrsdaten müssen nicht nur zuverlässig sein, sondern sein, sondern auch den Schutz von personenbezogenen Daten zu gewährleisten. Dies schließt die Kontrolle über die Daten und die Datentransparenz ein. Die Entwicklung von Standards soll dabei unterstützen, die enorme Menge Daten heterogener Systeme effizient zu bewältigen. Weiterführende Informationen finden Sie [hier].

Am Teilprojekt beteiligte NFF-Mitglieder:

  • Prof. Dr. Andreas Rausch (TU Clausthal, Institut für Software and Systems Engineering)
Mobility as a Solution

Der Forschungsbereich Effiziente, sozial- und umweltverträgliche Mobilität als komplexe Lösung verfolgt den Ansatz einer ganzheitlichen Betrachtung des Verkehrssystems, um  Fahrzeugfunktionen, Verkehrswege und Infrastruktur im Sinne eines Systems of System effizient, d.h. lückenlos und ressourcenschonend, miteinander verknüpft. Für den lückenlosen Transport von Personen und Gütern müssen die einzelnen Verkehrsmittel aufeinander abgestimmt werden. Hierzu werden spezifischen Merkmale und Anforderungen der verschiedenen Systeme analysiert und daraus Ansätze für eine intermodale Mobilität abgeleitet (sogenannte systemorientierte Vorgehensweise). Intermodale Mobilitätsketten sollen helfen unnötige Wartezeiten zu vermeiden und Ressorucen zu sparen, weil die Fahrzeugkapazitäten besser ausgelastet sind und somit weniger Kraftstoff verbraucht wird. Die zu entwickelnden Mobilitätsservices müssen dabei den Ansprüchen verschiedener Stakeholder (Privatpersonen, Logistikbranche, Verantwortliche für Infrastruktur, etc.) gerecht werden, damit diese die intermodalen Angebote nutzen. Dazu werden im Forschungsbereich frühzeitig Studien durchgeführt, um die Bedürfnisse der Nutzer*innen sowie deren Akzeptanz für digital gestützte Mobilitätsketten zu ermitteln und in die Planungen zu integrieren. Weiterführende Informationen finden Sie [hier].

Am Teilprojekt beteiligte NFF-Mitglieder:

  • Prof. Dr.-Ing. Thomas Vietor (TU Braunschweig, Institut für Konstruktionstechnik)
Service-Driven Mobility

Im Forschungsbereich Nutzerzentrierte Dienste und Dienstleistungen zur Bewegung von Personen und Gütern werden Produkte und Geschäftsmodelle für intelligente Fahrzeuge und intermodale Mobilitätslösungen entwickelt, die eine flexiblere Gestaltung individueller Mobilität ermöglichen.  Im Sinne der Function-On-Demand-Services sollen Produkte oder Dienstleistungen auch nach Bedarf abrufbar sein und verfügbare Updates wie Fahrerassistenzsysteme oder Infotainment nach dem Kauf ihres Fahrzeuges oder beim Carsharing hinzugebucht werden können. Um die Nutzung der Angebote durch die Verbraucher*innen sicherzustellen, müssen Produkte und DIenstleistungen so gestaltet werden, dass sie einerseits intuitive und nutzerfreundlich bedienbar und andererseits datenschutzkonform sind. Bei der Entwicklung entsprechender Angebote gilt das Prinzip der Datensparsamkeit, d.h. es werden so viele Daten wie nötig und so wenig Daten wie möglich erhoben, verarbeitet und gespeichert. Darüber hinaus wird analysiert, wie neue Mobilitätstechnologien effektiv auf dem Markt eingeführt werden können, damit Nutzer*innen ihre herkömmlichen Verhaltensweisen ändern und die neuen Geschäftsmodelle in Anspruch nehmen.  Weiterführende Informationen finden Sie [hier].

Am Teilprojekt beteiligte NFF-Mitglieder:

  • Prof. Dr. David Woisetschläger (TU Braunschweig, Institut für Automobilwirtschaft und industrielle Produktion)
Erläuterung der vier Forschungsbereiche im Zukunftslabor Mobilität.
Erläuterung der vier Forschungsbereiche im Zukunftslabor Mobilität.

Erste Ergebnisse

Im Rahmen des Forschungsprojektes "Zukunftslabor Mobilität" wurde mit Hilfe verschiedener Analysemethoden das Zukunftsszenario "Intermodale Mobilität" entwickelt. Die ersten Ergebnisse der Analyse zeigen, dass die Digitalisierung bereits heute einen großen Teil aller Schlüsselfaktoren beeinflusst und dass in naher Zukunft ein massiver Einfluss und eine steigende Bedeutung digitaler Technologien und deren Einsatz zu erwarten ist. Die Mobilitätsträger von morgen werden z.B. in mehreren Schritten vollautomatisiert und sehr stark vernetzt sein. Nachdem das Internet in alle Mobilitätsträger, wie z.B. Fahrzeuge, integriert wurde, werden die bestehenden Systeme innerhalb der einzelnen Fahrzeuge weiter vernetzt. Danach folgt die Verbindung der Fahrzeuge untereinander, also die Car-to-Car-Kommunikation. Eine weitere Verbindung stellt die Verbindung des Mobilitätsträgers bzw. der Umgebung mit der Infrastruktur dar, eine Car-to-X-Kommunikation.

Für den Einsatz digitaler Technologien werden vier Hypothesen aufgestellt:

  • Hypothese 1: Die Digitalisierung fördert die weitere Vernetzung und erfordert die Analyse und Gestaltung von funktionalen Wechselwirkungen über etablierte Systemgrenzen hinweg.
  • Hypothese 2: Die Digitalisierung kann die Planung und Koordination von individuellen Mobilitäts- und Transportketten ermöglichen und deutlich vereinfachen.
  • Hypothese 3: Die Digitalisierung trägt dazu bei, individuelle Mobilitätsräume zu erweitern und den Zugang zu Mobilität zu vereinfachen.
  • Hypothese 4: Die Digitalisierung ermöglicht neue Funktionen und Dienstleistungen sowie eine Steigerung der Ressourceneffizienz und -auslastung im Betrieb.

Darauf aufbauend wurden im weiteren Verlauf vier Use Cases (uc) - Sharing und autonomes Fahren auf dem Land (uc1), intermodale Mobilitätskette "Tür zu Tür" (uc2), effiziente und sozialverträgliche letzte Meile (uc3) und intermodale See- und Hinterlandanbindung (uc4) - abgeleitet. Diese Use Cases werden derzeit weiter spezifiziert und als Grundlage für die Ableitung von Anforderungen an die neuen Mobilitätslösungen verwendet.

Übersicht der vier Anwendungsfälle im Zukunftsszenario "Intermodale Mobilität".
Übersicht der vier Anwendungsfälle im Zukunftsszenario "Intermodale Mobilität".

Projektinformationen

Motivation

Ein besonderes Augenmerk im „Zukunftslabor Mobilität“ gilt der Intermodalität, also der Kombination unterschiedlicher Verkehrsträger. Digitale Dienste und Vernetzte Verkehrssysteme sollen unterstützen, um die Mobilität zum Beispiel auch in dünn besiedelten Gegenden sicher und komfortabel zu gestalten.

Insgesamt sechs Zukunftslabore fördert das Land Niedersachsen unter dem Dach des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) mit Mitteln aus dem Niedersächsischen Vorab der Volkswagenstiftung. Neben dem „Zukunftslabor Mobilität“ starten die Cluster Agrar, Energie, Gesellschaft und Arbeit, Gesundheit und Produktion ihre vernetzte Digitalisierungsforschung. Die TU Braunschweig ist an fünf von sechs Zukunftslaboren beteiligt. In der Laufzeit sollen weitere Partner eingebunden werden.

Ziele

Das Zukunftslabor Mobilität verfolgt den Anspruch, zukunftsfähige Transportsysteme und mobilitätsunterstützende IT-Systeme zu entwickeln, die sich verträglich in die Lebenswelt in Stadt und Land sowie in bestehende Infrastrukturen und Verkehrssysteme einfügen. Im Vordergrund steht unter anderem die intermodale Mobilitätskette von Tür zu Tür, d.h. die Auswahl und Kombination unterschiedlicher Verkehrsträger und Dienste auf Straßen, Schienen und Wasser. Die Mobilität umfasst zusätzlich zum individuellen Fahrzeug alle Mobilitätsträger und bildet somit das gesamte Mobilitätssystem ab. Es wird ein nutzerzentrierten Ansatz verfolgt, der sich an individuellen Bedarfen orientiert. Damit soll auch die Mobilität in ländlichen, dünn besiedelten Räumen sichergestellt und den dort lebenden Menschen eine soziale Anbindung ermöglicht werden.

Förderung

Das Land Niedersachsen fördert seit 2019 unter dem Dach des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) mit Mitteln aus dem Niedersächsischen Vorab der Volkswagenstiftung gemeinsame Projekte mit bis zu 3,7 Millionen Euro für fünf Jahre.

  • Förderungsdauer: 2019 - 2024
  • Fördersumme: bis zu 3,7 Mio. EUR
  • Fördergeber: Land Niedersachsen (Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur)
Projektpartner
  • NFF/ TU Braunschweig: Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion, Institut für Konstruktionstechnik, Institut für Softwaretechnik und Fahrzeuginformatik
  • NFF / TU Clausthal: Institut für Software and Systems Engineering, Institut für Maschinenwesen
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
  • Georg-August-Universität Göttingen
  • Leibniz Universität Hannover
  • Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
  • OFFIS Institut für Informatik
  • Hochschule Osnabrück
  • Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften Wolfenbüttel

Kontakt

Technische Universität Braunschweig
Niedersächsisches Forschungszentrum Fahrzeugtechnik
Hermann-Blenk-Straße 42
38108 Braunschweig

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Thomas Vietor
Mail: t.vietor(at)tu-braunschweig.de
www.tu-braunschweig.de/nff

 

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Niedersächsisches Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF)
Hermann-Blenk-Str. 42
38108 Braunschweig

Telefon: +49 (0)531-391 66000
Mail: nff(at)tu-braunschweig.de

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