Fahrzeugtechnologien

Im Folgenden werden Informationen und entsprechende Projekte und Entwicklungen zu den Themen eMobilität, neue Fortbewegungsmittel und Automatisiertes Fahren dargestellt.

eMobilität (Elektromobilität)

Unter Elektromobilität versteht man die Nutzung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Das können zum einen ein- und zweispurige Fahrzeuge (eBike, eScooter, ePkw, eBus, eLkw) sein, aber darunter fallen natürlich auch die elektrisch betriebenen öffentlichen Verkehrsmitteln (Straßenbahn, Bahn). Die Elektromobilität ist ein wesentlicher Baustein der Mobilitätswende, da eine vermehrte Nutzung von Elektrofahrzeugen einer Verringerung von CO2-Emissionen sowie Lärm- und Geruchsbeeinträchtigungen beiträgt. Ein Elektro-Fahrzeug ist zwar derzeit in der Anschaffung noch teurer als ein konventionell betriebenes Auto, hat aber geringere Energie- und Wartungskosten. Für Elektroautos muss keine Normverbrauchsabgabe und keine motorbezogene Versicherungssteuer bezahlt werden. Personen, die einen Elektro-Dienstwagen privat nutzen, zahlen keinen Sachbezug. Weitere Info zur Elektromobilität: Elektromobilität Österreich

Der Faktencheck E-Mobilität des Klima- und Energiefonds bieten eine umfassende Aufarbeitung der aktuellsten Daten, Fakten und Argumente in der klima- und energiepolitischen Diskussion.

E-Mobilitätsrechner

Mit dem E-Mobilitätsrechner der Linz AG können die Kosten eines Elektroautos mit jenem eines konventionellen Autos (Benzin/Diesel) verglichen werden

Förderung von Elektrofahrzeugen und Ladeinfrastruktur

Für die Anschaffung von Elektrofahrzeugen und die Errichtung einer Ladeinfrastruktur (Ladesäule bzw. Wallbox), wenn der Strom ausschließlich aus erneuerbaren Energieträgern bezogen wird, gibt es in Österreich sowohl für Private als auch Betriebe und Gemeinden Förderungen.

neue Fortbewegungsmittel

Im 21. Jahrhundert, in der Zeiten, wenn die fossilen Ressourcen knapp werden und die Gefahr des Klimawandels realer wird, bieten neue Fortbewegungsmittel Alternativen zu konventionellen Verkehrsmittel an. Zukunftsträchtige Fahrzeugtechnologien schaffen dabei nachhaltige Möglichkeiten, wie heute übliche Verkehrsmittel ersetzt bzw. effektiver genutzt werden können.

E-WALK

Das Projekt E-WALK zielt darauf ab, die Wirkungspotenziale der Alltagsnutzung von elektrischen Kleinstfahrzeugen für FußgängerInnen und Fußgänger zu erfassen. Im Rahmen des Projekts sollen Strategien für eine nachhaltige, regionale und sichere Mobilität aufgezeigt werden, die es der lokalen Bevölkerung ermöglichen, die „erste und letzte Meile“ ihres Alltagsweges mit e-Kleinstfahrzeugen in Kombination mit dem ÖV ohne eigenen Pkw zurückzulegen. Dabei soll mittels Potenzialanalyse der Bedarf von angebotsseitigen und nutzerseitigen Anforderungen erhoben und themenbezogen zusammengeführt werden. Die Entwicklung von Umsetzungskonzepten in Form einer Road Map ist als Entscheidungsgrundlage konzipiert und soll wesentliche zukünftige Weichenstellungen für die regionale Entwicklung gewährleisten.

Automatisiertes Fahren

Aktuell hört und liest man sehr viel über „autonomes“ und „automatisiertes“ Fahren. Hierbei handelt es sich im Fahrzeuge, die schrittweise mit verbesserten oder völlig neuen Fahrassistenzsystemen ausgestattet werden, wodurch die Fahraufgaben zunehmend auf den „fahrenden Computer“ übertragen werden. Dieser Prozess wird analytisch in fünf Schritten mit zunehmender Durchführung der Fahraufgaben durch das Fahrzeug unterschieden, wobei am Ende eine Situation steht, dass das Fahrzeug sämtliche Fahraufgaben unter allen äußeren Bedingungen voll verantwortlich übernehmen kann. Hier ist vor allem vom Straßenverkehr die Rede und meist auch nur vom motorisierten Individualverkehr (MIV), seltener vom automatisierten öffentlichen Personenverkehr (ÖPV).

Das Aktionspaket Automatisierte Mobilität (2019-2022) stellt den verkehrlich sinnvollen Einsatz von automatisierter Mobilität im Vordergrund.

Begriffsdefinitionen

Um Missverständnisse, fehlerhafte Verwendungen und falsche Interpretationen von für das autonome Fahren essentiellen Begriffen zu vermeiden, werden im Folgenden wichtige Terminologien definiert.

• autonom: Ein autonomes Fahrzeug kann gänzlich ohne FahrerIn agieren. Dabei müssen zu keiner Zeit während der Fahrt Handlungen vom Lenker / von der Lenkerin ausgeführt werden. Keinerlei Fahr- und/oder überwachende Funktionen vom Mensch sind notwendig. So kann ein autonomes Fahrzeug beispielsweise per App bestellt werden und vom Einsteigen am Reisebeginn bis zum Aussteigen am Ziel muss der Nutzer / die Nutzerin nicht eingreifen. Nur Fahrzeuge der Stufe 5 (s.o.) sind daher als autonom zu bezeichnen.

• automatisch: Automatische oder Automatisierte Fahrzeuge können einzelne Funktionen übernehmen, jedoch nicht selbstständig im Straßenverkehr agieren. Abhängig vom Automatisierungsgrad kann die Selbstständigkeit des Fahrzeugs also stark differieren. Technologien wie der Spurhalteassistent oder Tempomat sind daher automatisch. Sie benötigen aber immer eine manuelle Vorgabe. Die Stufen 1-4 (s.o.) beschreiben daher in verschiedenem Maße automatisierte Fahrzeuge.

• selbstfahrend: Ein selbstfahrendes Fahrzeug kann zwar selbstständig fahren, hat jedoch immer einen Fahrer / eine Fahrerin mit an Board, der/die in Notsituationen eingreifen kann. Daher sind selbstfahrende Fahrzeuge (hoch) automatisierte, aber keine autonomen Fahrzeuge.

• fahrerlos: Fahrerloses Fahrzeuge können hingegen ohne Fahrer/Fahrerin fahren und sins somit autonome Fahrzeuge.

Automatisiertes Fahren in der Personenmobilität

Entwicklungen auf dem Gebiet der automatisierten Mobilität werden unsere Mobilität und die Möglichkeiten des Vorankommens stark verändern. Dabei sind neben Transformationen in der Gütermobilität auch Änderungen in der Personenmobilität zu erwarten.

Projekte

• SAFiP

Im Forschungsprojekt SAFiP – Systemszenarien automatisiertes Fahren in der Personenmobilität werden Szenarien für die Personenmobilität entwickelt, mit denen das Verkehrssystem unter Antizipation der Möglichkeiten und Entwicklungen im Bereich des automatisierten Fahrens beschrieben werden. Dies geschieht auf der Basis eines multi-methodischen Ansatzes aus verschiedenen Szenariotechniken sowie Forecasting- und Backcasting-Methoden in einem breiten und umfassenden wiederholten Dialog mit unterschiedlichen ExpertInnen und StakeholderInnen aus Politik, Verwaltung, Wissenschaft, Industrie und Zivilgesellschaft. Eine wichtige Arbeitsgrundlage bilden die im Aktionsplan „Automatisiertes Fahren“ relevanten Use-Cases. Auf Basis dieser Szenarien sollen verkehrsrelevante Wirkungsspektren abgeschätzt und quantifiziert werden. Bei der Analyse werden insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft, Raum, Mobilität und Verkehr berücksichtigt. Ziel ist es, die Erfordernisse und Notwendigkeiten für verschiedene Politikfelder (FTI-Politik, Verkehrspolitik, Raumplanung etc.) und konkrete weiterführende Maßnahmen abzuleiten. Ein besonderer Fokus liegt im Projekt auf der Bedeutung des voll-automatisierten Fahrens für den öffentlichen Verkehr, die in den Szenarien explizit berücksichtigt werden wird.wurden Szenarien für die Personenmobilität in Österreich entwickelt, mit denen das Verkehrssystem unter Antizipation der Möglichkeiten und Entwicklungen im Bereich des automatisierten Verkehrs im Sinne multipler Zukunftsbilder beschrieben werden. Darauf aufbauend konnten verkehrsrelevante Wirkungsspektren quantifiziert, Erfordernisse für verschiedene Politikfelder (FTI-Politik, Verkehrspolitik, Raumplanung etc.) erarbeitet und konkrete weiterführende Maßnahmen identifiziert werden.

Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sind in einem umfangreichen Ergebnisbericht dargestellt.

Automatisierter motorisierter Individualverkehr (MIV)

Der Straßenverkehr ist nach wie vor vom MIV und speziell vom privaten PKW-Verkehr geprägt. Die Automatisierung des motorisierten Individualverkehrs bietet Chancen, Herausforderungen und Gefahren, scheint jedoch in der Mobilität der Zukunft eine entscheidende Rolle zu spielen.

Laut Verkehrsclub Österreich (VCÖ) wird durch die Automatisierung in Zukunft das Verkehrsaufkommen nicht gesenkt werden können. Eine Analyse einer internationalen Studie ergab, dass es infolge der Automatisierung deutlich mehr Autoverkehr und auch LKW-Verkehr geben wird. Vor allem solange automatisierte und nicht-automatisierte Fahrzeuge gemeinsam auf der Straße unterwegs sind. Durch effizienten Einsatz können positive Effekte wie ein verringerter Bedarf an Parkplätzen und eine höhere Verkehrssicherheit erzielt werden.

Insgesamt haben selbstfahrende Autos als Zubringer zum Öffentlichen Verkehr gerade in peripher gelegenen Regionen großes Potential. Sie eignen sich ideal, um vom Bahnhof ans endgültige Ziel zu kommen. Sie können also auch einen Beitrag leisten, um die #First/Last Mile Services zu unterstützen. In Österreich werden dazu bereits erste Testfahrten durchgeführt.

Automatisiertes Fahren wird sich vor allem im MIV nur langsam durchsetzen. Davon geht eine aktuelle Studie für den ADAC aus. Demnach werden PKW mit Citypilot (Fähigkeit auf der Autobahn als auch in der Stadt selbstständig zu fahren) ab 2030 auf den Straßen auftauchen. Fahrzeuge, die zumindest auf der Landstraße keinen Fahrer mehr benötigen, erwartet man für das Jahr 2040.

Auch Mobilität der Zukunft stellt 3 Szenarien vor, die zukünftig eintreten könnten. Je nach treibender Kraft und Geschwindigkeit der Entwicklungen werden hier unterschiedliche Eventualitäten durchgespielt. Weiters werden die Szenarien auf ihre direkten und indirekten Treibhausgasemissionen untersucht und Handlungserfordernisse und -empfehlungen ausgesprochen.

Jedoch ist der MIV nicht ausschließlich auf das private Auto oder den PKW zu reduzieren. Auch autonome Drohnen mit Elektromotor, die bis zu zwei Personen transportieren können, sollen schon bald Realität werden. Anfang nächsten Jahrzehnts sollen Flugtaxidienste ihren Dienst aufnehmen können. Bereits 2020 soll der Probetrieb in Dubai, Los Angeles, Dallas und Singapur starten. Drei Jahre später (2023) erhoffe man sich den Start des kommerziellen Betriebes von Flugtaxis. Anfangs werden wohl noch Piloten mit an Bord sein, aber ab 2025 sollten Drohnen dann völlig autonom fliegen dürfen. Durch die Unterstützung der Automobilbranche und der Nutzung derer Technik, geht man davon aus, dass sicher der Preis für eine komplette Drohne um 400.000 bis 600.000 Euro einpendle. Reisebusse kosten im Vergleich um 200.000 bis 600.000 Euro. Die Nutzung von Flugtaxis ist aus finanzieller Sicht realistisch. Schwierig wird es bei der Frage nach der Organisation der Flüge. Wird es Linien analog zum Bus- und Straßenbahnverkehr geben? Oder sollen Flugtaxis eher dem Taxiverkehr ähneln, wo Insassen selbst Ort und Zeit bestimmen? Beides wäre bei der geeigneten Infrastruktur denkbar.

Projekte

• AVESTRA

Im städtischen Raum ist der großflächige Einsatz aufgrund des Platzmangels wohl kaum umsetzbar, aber im peripheren Umland wäre die Anwendung durchaus denkbar. In schwierig zu erreichenden Regionen könnte durch den Einsatz von autonomen Drohnen Kapital für den Bau bzw. die Erhaltung von teurer Infrastruktur gespart werden. Das Projekt AVESTRA umfasst die Analyse von autonomen Verkehrssystemen, welche den zukünftigen städtischen Verkehr im Kontext des steigenden Verkehrsaufkommens, des demografischen Wandels, der Sicherheit, der Effizienz und der Umweltverträglichkeit adressieren.

• AVENUE21

Das Projekt AVENUE21 der Technischen Universität Wien hat mit Unterstützung der Daimler und Benz Stiftung den Beitrag eines automatisierten Verkehrs zu einem effizienteren Verkehrssystem analysiert. Fazit: automatisierte Fahrzeuge sind demnach sinnvoll, wenn sie auf bestimmten Straßen und als Erweiterung des bestehenden öffentlichen Verkehrs eingesetzt werden.

• SHARED AUTONOMY

Insbesondere für Bedarfsverkehre im ländlichen Raum können durch Angebote der Shared Autonomous Mobility stärkere Bündelungen von Fahrten bzw. eine sehr viel größere ökologische Wirkung erzielt werden. Ziel des Projektes SHARED AUTONOMY war die Durchführung einer ersten quantifizierenden Wirkungsanalyse für den Einsatz automatisierter Fahrzeuge im ländlichen Raum.

Automatisierter öffentlicher Personenverkehr (ÖPV)

Die Automatisierung von Verkehrsträgern bezieht sich keinesfalls nur auf den PKW-Verkehr oder den MIV, sondern betrifft auch Busse, LKW, Züge, U-Bahnen, Schiffe und den Flugverkehr, und damit den ÖPV.

Bereits im Jahre 1968 wurde die erste automatisierte Nahverkehrslinie, die Victoria – Linie (U-Bahn), in London eröffnet. Mittlerweile gibt es eine Reihe von U-Bahnen, welche auf einem viel höheren Automatisierungsniveau betrieben werden. Laut einem Bericht der International Association of Public Transport, vom Juli 2016, gab es in 37 Städten 55 automatisierte Linien. Bei der Automatisierung der U-Bahn erfolgt eine Unterteilung in verschiedene Stufen. Eine Variante ist in der Lage selbstständig von Haltestelle zu Haltestelle zu fahren. Die Zuständigkeiten des Fahrers beziehen sich auf das Erkennen von Hindernissen und die Steuerung der Türen. Die völlig fahrerlose U-Bahn ist die höchste Automationsstufe. In Kopenhagen und Barcelona wird die fahrerlose U-Bahn bereits seit Jahren eingesetzt. Im Dezember 2012 wurde auch die Umstellung auf ein automatisiertes System der Métro Ligne 1 in Paris abgeschlossen. Durch die Umstellung können durch eine Steigerung der Förderkapazität in den Stoßzeiten mehr Passagiere befördert werden.

Die Automatisierung des Nahverkehrs beschränkt sich keinesfalls auf U-Bahnen, automatisierte Ansagen oder Anzeigen in Echtzeit auf Haltestellen. Bei der Entwicklung von fahrerlosen Bussen treffen IngenieurInnen auf Probleme, wie beispielsweise die äußerst schwierige Navigation durch städtische Straßen. Durch Nutzung von GPS, Kameras, Radaren und Ausweichtechnologien soll der Betrieb ermöglicht werden. Die Technologien zur Automatisierung von Bussen befinden sich momentan in der Testphase.

Projekte

• Digibus: Im Rahmen des von Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH durchgeführten Projektes Digibus wurden Testfahrten mit einem selbstfahrenden Shuttlebus auf öffentlichen Straßen im gemischten Verkehr in ländlicher Umgebung durchgeführt. Die begleitende Studie kam zum Fazit, "...dass das getestete selbstfahrende Shuttle die Erwartungen an hoch- bzw. vollautomatisierte Fahrzeuge noch nicht erfüllte."

• Wiener Linien - Seestadt: In Wien hat am 6. Juni 2019 der fahrerlose Autobus in der Seestadt Aspern den Testbetrieb aufgenommen. Die Seestadt bietet dabei ein ideales Testgelände und das Projekt soll einen Qualitätssprung für zukünftige autonome Buslinien ermöglichen.

• MENTOR: In der letzten Novemberwoche des Kalenderjahres 2019 startete ein Teil des Projektes MENTOR in Meran. Das Projekt umfasst ein Kooperationsprogramm der Stadtgemeinden Meran (Italien) und Brig-Glis (Schweiz). Das erwähnte Experiment lässt einen autonomen Bus durch die Kurstadt fahren. Das Projekt umfasst noch weitere Initiativen, wie z.B. Car Sharing, Bike Pooling oder Rufbusse, die in Echtzeit übers Smartphone gebucht werden können.

Die Ethik des automatisierten Fahrens

Neben den vielen Erleichterungen und Verbesserungen, die das automatisierte Fahren mit sich bringt, sind noch diverse ethische Fragen bis zur endgültigen Marktreife zu klären. Besonders in Notsituationen ist Handlungsweise des Fahrzeugs folgenreich und kann über Leben und Tod entscheiden.

Man stelle sich folgendes Szenario vor: Der Bordcomputer eines fahrenden Autos muss sich entscheiden, ob es gegen einen gerade auf die Straße gestürzten Felsen fährt, oder beim Ausweichen eine Gruppe von Menschen verletzt. Der Bremsweg ist, aus welchen Gründen auch immer, zu lang und ein Stehenbleiben vor den Hindernissen ist nicht mehr möglich. Aus Gründen der Nächstenliebe bzw. des Eigenschutzes existieren für beide Möglichkeiten Argumente. Für den Autohersteller ist eine andere Thematik relevanter: Verkauft sich ein Auto, das andere mehr schützt als den Käufer selbst?

Der ADAC beschäftigte sich ebenfalls mit der Frage der Ethik bei autonomen Fahrzeugen und kam zum Schluss, dass solche Szenarien irrelevant seien. Die Systeme müssen bestimmte Punkte erfüllen. Die Bestimmungen wurden veröffentlicht:

• Automatisierte Systeme müssen eine positive Risikobilanz aufweisen
• Sachschaden geht immer vor Personenschaden
• Programmierung einer defensiven und vorausschauenden Fahrweise
• Jede Qualifizierung von Menschen nach persönlichen Merkmalen ist unzulässig
• Speicherung und Dokumentation der Fahrer
• Souveränität von Daten und Informationsweitergabe des Autofahrers

Die momentane Rechtslage ist jedoch klar geregelt: Macht der Autofahrer / die Autofahrerin einen Fehler und verursacht einen Unfall, trägt er/sie die volle Verantwortung – die eigene Kfz-Versicherung kommt für den Schaden des Unfallgegners auf. Die Versicherung zahlt auch in Zukunft, wenn nicht mehr der Mensch, sondern die Maschine steuert: Beim automatisierten Fahren bleibt der Fahrer / die Fahrerin in der Verantwortung, wenn er/sie kurzfristig ins Geschehen eingreifen muss, weil das System ihn/sie dazu auffordert. Reagiert er/sie nicht, und es passiert ein Unfall, interessiert das auch die Polizei, weil es um die Bestrafung des Verursachers / der Verursacherin geht.

Beim autonomen Fahren wird man zum Passagier / zur Passagierin, man kann nicht eingreifen und haftet auch nicht mehr – bei einem Unfall zahlt die Versicherung trotzdem. Sollte ein technischer Fehler vorliegen, nimmt sie dann den Hersteller in Regress.