Das Stadt-Elektroauto von morgen: Das Urban Modular Vehicle (UMV)

Copyright Abbildung(en): DLR

Das Stadtauto von morgen – von Grund auf neu gedacht: Auf der IAA New Mobility World in Frankfurt präsentierte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erstmals den Prototyp seines Urban Modular Vehicle, kurz UMV. Dieses intelligente, modular aufgebaute Elektro-Stadtauto bringt DLR-Forschungsarbeiten aus den Bereichen automatisiertes und vernetztes Fahren, Antriebstechnologie, Fahrzeugkonzeption und Struktur, Energiemanagement sowie Fahrgestellmechatronik zusammen. Wie automatisiertes Fahren mittels einer Hightech-Testinfrastruktur erprobt und Mobilitätsverhalten mit Smartphones schnell und effizient erfasst werden kann erklärten weitere Exponate des DLR-Stands auf der IAA New Mobility

„Auf der IAA New Mobility World zeigt die DLR-Verkehrsforschung vorausschauende Lösungen, wie wir einerseits bequemer an unser Ziel kommen und andererseits dabei Ressourcen – wie Platz, Zeit, Energie – einsparen können. Die Ideen an unserem Stand sind Inspiration und Aufforderung zugleich, die Mobilität der Zukunft heute zu gestalten.“ – Prof. Karsten Lemmer, DLR-Vorstand Energie und Verkehr

Mit dem Ziel, Innovationen im Mobilitätssektor schnell und kostengünstig auf die Straße zu bringen, haben die DLR-Verkehrsforscher das Stadtauto von morgen von Grund auf neu gedacht. Die Ansprüche an solch ein Fahrzeug sind hoch und vielfältig: Es soll automatisiert und elektrisch fahren, hohe Sicherheitsstandards erfüllen, komfortabel und gleichzeitig flexibel sowie kosteneffizient zu fertigen sein.

Das Schlüsselwort des UMV-Konzepts heißt Modularisierung, die weit über die im Automobilbau eingesetzten Plattform-Bauweisen hinausgeht“, beschreibt Marco Münster, DLR-Wissenschaftler und Leiter des UMV-Projekts. Vom kleinen Stadtflitzer bis zu den größeren, autonom fahrenden Versionen People- und Cargo-Mover – alle der insgesamt acht unterschiedlichen Varianten der UMV-Familie bauen auf einer einheitlichen Basis auf: Das Bodenmodul lässt sich in der Länge anpassen, Front- und Heckmodule sind einheitlich. Die Fahrzeugmitte ist variabel und ändert sich je nach Einsatzzweck.

Multimaterial-Bauweise und Funktionsintegration sorgen bei allen Varianten für eine bestmöglich auf elektrische Antriebe abgestimmte Karosseriestruktur mit hoher Crashsicherheit. Ein ausgeklügeltes Gesamtenergiemanagement koordiniert und lenkt die Energieflüsse von Innenraum, Batterie und Elektromotor für eine optimale Betriebsstrategie.

UMV People-Mover 2+2 als autonom fahrendes Shuttle

Als ersten fahrfähigen Prototyp haben die DLR-Verkehrsforscher die Variante des UMV People-Mover 2+2 umgesetzt. Dieses Fahrzeug bietet Platz für vier Personen und soll als autonom fahrendes Shuttle im städtischen Bereich zum Einsatz kommen, zum Beispiel im Kontext von on-demand Mobilitätsangeboten: Der Nutzer ruft das Fahrzeug per App und schaltet es über eine Schnittstelle im Seitenfenster frei, so dass sich die Schiebetüren öffnen.

Der Innenraum ist in einem schlichten Design gehalten und bietet zwei zentrale Monitore mit Informationen über Fahrzeit, Route und Fahrzeugstatus. Die typische Fahrzeit beträgt in diesem Kontext zwischen acht und zwanzig Minuten.

Bild: DLR

Die für die Automatisierung benötigten Lidar- und Radarsensoren sowie Kameras finden auf dem Dach, in der Frontstoßstange beziehungsweise in speziellen Panels Platz. Aktuell fährt der Demonstrator noch nicht voll autonom, sondern wird über einen Sidestick gesteuert. So wollen die Wissenschaftler zunächst Konzept und Nutzererfahrungen untersuchen. Für autonome Fahrmanöver werden im nächsten Schritt die Sensortechnik sowie Hardware und Software integriert.

Testfeld Niedersachsen: Forschungsinfrastruktur für autonomes und vernetztes Fahren

Das DLR zeigte auf der IAA New Mobility World auch andere zukunftsweisende Technologien und Projekte für die Mobilität von morgen. Mit dem Testfeld Niedersachen steht dem DLR und Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft eine einzigartige Forschungsinfrastruktur zur Verfügung, um Technologien für automatisiertes und vernetztes Fahren zu entwickeln und zu erproben – von der Simulation bis hin zu Strecken für Testfahrten mit Prototypen im öffentlichen Raum. Das Testfeld umfasst eine Gesamtstrecke von rund 280 Kilometern.

Bild: DLR

Vorrangig auf Autobahnen, aber auch in der Braunschweiger Innenstadt, erfassen umfangreiche Kamera- und Sensoriksysteme das Fahrverhalten und den Verkehrsfluss aus der Vogelperspektive. Auf diese Weise können Wissenschaftler Szenarien zur Einführung automatisierter und vernetzter Fahrzeuge simulieren oder die Wirksamkeit neuer Verkehrsdienste und intelligenter Infrastrukturkomponenten praktisch erproben.

Moving Lab: Mobilität messen mit dem Smartphone

Um Aussagen über das Mobilitätsverhalten von Individuen und Personengruppen zu treffen sowie Verkehrsmodelle und Prognosen zu erstellen, benötigen Forscher zuverlässige Daten. Mit dem Moving Lab hat das DLR eine neue Erhebungs- und Analysemethode entwickelt, die auf das zurückgreift, was die meisten ohnehin immer dabei haben: Smartphones und andere Smart Devices.

Anhand der darin verbauten Positions- und Bewegungssensoren kann mehrmals pro Minute die genaue Position einer Person bestimmt werden. Über Positionsveränderungen erstellt das Moving Lab Beschleunigungsprofile, die auf die Nutzung eines bestimmten Verkehrsmittels schließen lassen. Das System erfasst automatisch und zuverlässig alle Wege, die genutzten Verkehrsmittel sowie Umsteige- und Aufenthaltspunkte.

Der wesentlich geringere Aufwand für Studienteilnehmer – im Vergleich zu herkömmlichen Wegetagebüchern – ermöglicht Langzeiterhebungen, die durch Befragungen zu neuen Mobilitätskonzepten und Angeboten ergänzt werden.

Abheben in die dritte Dimension: Luftraum-Management in urbanen Räumen

Das Verkehrsmanagement in Städten wird sich in Zukunft nicht mehr nur auf die Straßen konzentrieren, sondern auch die dritte Dimension miteinschließen, den Luftraum. Es gilt, neue Verkehrsteilnehmer wie Drohnen oder Lufttaxis in das Mobilitätskonzept zu integrieren und entsprechend zu steuern.

Im Projekt City-ATM (air traffic management) erprobt das DLR anhand eines speziell für diesen Einsatz ausgerüsteten Hexacopters Konzepte für das Luftraum-Management und die Verkehrssteuerung in urbanen Räumen. Zudem entwickeln die Forscher Betriebskonzepte für unbemannte Luftfahrzeuge und definieren Anforderungen wie Rahmenbedingungen für einen sicheren Betrieb im zivilen Luftraum.

Quelle: DLR – Pressemitteilungen vom 29.08.2019 und 10.09.2019

Über den Autor

Michael ist freier Autor und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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