Thursday 9 October 2014

Mobility at the FH Aachen - a test translation


Vorwort
Mobilität verlangt nach neuen Ideen, Funktionen und Technologien, nach weitreichenden Veränderungen der Fahrzeuge und nach einer Neuausrichtung der Hersteller sowie der Automobil- und der Zulieferbranche. Die Aktivitäten von Wissenschaft und Wirtschaft müssen eng verzahnt werden, damit der Verbraucher so schnell wie möglich von innovativen Ideen und Forschungsergebnissen profitieren kann.
E-Flitzer wie Roller, E-Bikes und Pedelecs erobern die Straßen, Autos, Lkws und Busse ergänzen das Straßenbild, Strom wird über Handy geladen - Elektromobilität wird schick erfahrbar und alltagstauglich! Die Forscher und Entwicklungsteams der FH Aachen arbeiten auf Hochtouren, um diesen Zeitenwandel mit zu tragen, zu formen und zu beeinflussen.
Die vorliegende Broschüre gibt einen Überblick über die fachbereichsübergreifenden Aktivitäten der FH Aachen. Sie liefert mit ausgewählten Forschungsprojekten der Hochschule einen Einblick in die multiplexen Lösungsansätze, die in enger Kooperation mit Kommunen und Wirtschaftspartnern erarbeitet werden. Im Hinblick auf endliche Ressourcen müssen Mobilitätskonzepte umwelt- und klimafreundlicher werden. Wir haben den Motor gestartet - steigen Sie auf und „erfahren“ Sie mit uns den (elektro-)mobilen Weg der FH Aachen.
Prof. Dr. Christiane Vaeßen
Prorektorin für Forschung, Entwicklung und Technologietransfer


Studierendenprojekt Tutto
(von Bangkok nach Berlin)
> Konzeptstudie für ein dreirädriges Motortaxi
> Ein Fahrzeug für den europäischen Markt auf Basis eines asiatischen Tuk-Tuks


Studierendenprojekt GoGoCar
> Entwicklung eines ganzheitlichen, multimedialen Mobilitätskonzeptes aus kompakter Karosserie, innovativer Antriebstechnik und zeitgemäßem Design in Verbindung mit einem internetbasierten CarSharing-Modell


Studierendenprojekt EC3
> Teams aus Ingenieurstudierenden entwickelten ein Konzept für ein e-CarSharing-Fahrzeug
> Fokus auf Türkonzept, Fahrwerk, ­Rohbau und Beplankungen
> Berücksichtigung der Kleinserienvorgaben


Studierendenprojekt EC4
> Fachbereichsübergreifendes Semesterprojekt mit circa 50 Studierenden (Design, Fahrzeugintegration sowie Elektro- und Informationstechnik)
> Ziel: Konzeption eines Fahrzeuginnenraumes unter den besonderen Anforderungen eines e-CarSharing-Fahrzeuges


Seminarprojekt e-Bikes
> Entwicklung von innovativen Zweiradkonzepten
> Abgrenzung von heutigem Designstandard durch Emotion und Eigenständigkeit
> e-BikeSharing


Projekt 4e4
> Entwicklung eines e-CarSharing-Fahrzeugs von Studierenden der Universität Skopje, Mazedonien, und der FH Aachen
> 4e4 – das heißt vier Räder, vier Sitze und Elektroantrieb


Forschungsprojekt ec2go
> Forschungsprojekt von acht Projektpartnern, darunter vier verschiedene Fachbereiche der FH Aachen
> Ganzheitlicher Ansatz zur Entwicklung eines e-Car­Sharing-Mobilitätskonzeptes für urbane Regionen
> www.ec2go.de


Verkehrsleitbild Kreis Düren
> Verknüpfung der bestehenden Verkehrsangebote wird optimiert
> gemeinsame Strategie für die Mobilität der Zukunft
> Schwerpunkt Elektromobilität


ec2go auf der CeBIT
> Das Auto wird zum Informationslieferanten für Internetdienste
> Informations- und Kommunikationstechnik wird genutzt, um innovative Mobilitätskonzepte der Zukunft zu gestalten, sie wirtschaftlich betreibbar und einfach handhabbar zu machen


ec2go: Testfahrten mit dem i-MiEV
> eCarSharing-Feldversuch mit einem Mitsubishi i-MiEV von Januar 2012 bis Dezember 2012
> 83 Bürgerinnen und Bürger fungieren als repräsentative Forschungsfahrergruppe
> Hinzu kommen noch 102 Forschungsfahrer aus der ersten, FH-internen Stufe, wodurch insgesamt 185 verschiedene Probanden mit dem Versuchsfahrzeug unterwegs waren


Velocity
> Aufbau eines Pedelec-Verleihsystems für die Studierenden der beiden großen Aachener Hochschulen
> Start ist zum Sommersemester 2014 geplant


CIVITAS DYN@MO
> EU fördert planerische Ansätze zur Verbesserung der Lebensqualität durch einen umweltfreundlichen Stadtverkehr
> Projektpartner aus Aachen, Palma de Mallorca (Spanien), Gdynia (Polen), Koprivnica (Kroatien), Turku (Finnland) und Lund (Schweden)
> Prof. Dr. Christoph Hebel, Experte für Verkehrsplanung, bearbeitet und begleitet die Evaluation für alle Maßnahmen, die in Aachen umgesetzt werden


Mit dem Pedelec in die Cloud
> Messeauftritt der Forschergruppe um Prof. Dr. Thomas Ritz (mobile IKT-Anwendungen) auf der CeBIT in Hannover (5.-9. März)
> Informationslogistik macht es möglich, die Daten eines Pedelecs zu erfassen und interaktiv auszuwerten


Roadshow PPV
> Entwicklung eines neuen, eigenständigen Fahrzeugkonzepts
> „Personal Public Vehicle“ verbindet umweltfreundliche Antriebstechnik mit einem an öffentliche Verkehrsmittel angelehnten Design


European Centre for Sustainable Mobility
Das European Centre for Sustainable Mobility (ECSM) der FH Aachen ist ein Zusammenschluss von Professorinnen und Professoren mehrerer Fachbereiche. Es hat sich zum Ziel gesetzt, Wirtschaftsunternehmen und öffentlicher Hand ein dienstleistungsorientiertes, interdisziplinäres Forschungs- und Beratungsangebot zu bieten, um gemeinsam die Mobilität der Zukunft zu gestalten.
Mobilität wird mit Forderungen konfrontiert, die aus den unterschiedlichsten Disziplinen kommen. So sollen unterschiedliche Mobilitätssysteme besser vernetzt werden, Fahrzeugsysteme sollen energieeffizienter und schadstoffarmer angetrieben werden und gleichzeitig die verschiedenen Bedürfnisse der Individualmobilität bedienen, und die Energieversorgung der Mobilitätssysteme soll nachhaltiger werden.
Für die verschiedenartigen Disziplinen (etwa Fahrzeug, Städtebau, Energie und Vernetzung), die gemeinsam berücksichtigt werden müssen, finden sich an der FH ausgewiesene Experten in den einzelnen Fachbereichen. Das ECSM der FH Aachen soll eine zentrale Anlaufstelle für alle Fragen rund um das Thema Mobilität werden.
Das ECSM der FH Aachen bietet folgende Leistungen an:
  • Beratung bei der ganzheitlichen und individuellen Gestaltung von Mobilitätssystemen
  • Marktrecherchen zu mobilitätsrelevanten Fragestellungen
  • Projektbegleitung bei Mobilitätsprojekten
  • Aufbau von „living-labs“ (etwa Modellregionen etc.)
  • Durchführung von interdisziplinären und internationalen Forschungsvorhaben im Themenfeld Mobilität
Die beschriebenen Leistungen richten sich an Städte, Kommunen, Industrieunternehmen und Organisationen, die Mobilität betreiben und auf Mobilität angewiesen sind. Das ECSM bietet der FH Aachen die Möglichkeit, sich in diesem Markt zu positionieren und als ganzheitlicher und kompetenter F&E-Dienstleister wahrgenommen zu werden.
Die Gründungsmitglieder des ECSM sind:
  • Prof. Dr. Peter Dahmann (Kooperation der euregionalen Luftfahrtindustrie, Vernetzung boden- und luftverkehrgestützer Mobilitätskonzepte)
  • Prof. Dr. Thomas Esch (Fahrzeugantriebe auf Basis von Verbrennungsmotoren, Thermomanagement)
  • Prof. Dr. Günter Feyerl (Elektrofahrzeugantrieb, alternative Kraftstoffe)
  • Prof. Dr. Christoph Hebel (intermodale Verkehrskonzepte, Mobilitätsmanagement/Verkehrsmanagement)
  • Prof. Dr. Michael Hillgärtner (Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), Energie- und Informationsbordnetze)
  • Prof. Hans Kemper (Energiespeicher für mobile und stationäre Anwendungen, elektrische Antriebe)
  • Prof. Dr. Thomas Ritz (Informationslogistik, Organisation von Mobilität mit interaktiven Systemen)
  • Prof. Dr. Thilo Röth (Fahrzeugkonzepte für zukünftige Individualmobilität, Leichtbaustrukturen im Karosseriebau)
  • Prof. Dr. Ulf Herrmann (Übergeordnete Energieversorgungskonzepte für Elektromobilität, Versorgungsinfrastruktur)


Das ECSM versteht sich als Kooperationsplattform, die weiteren Kolleginnen und Kollegen der FH Aachen offensteht.


PPV: eine neue Fahrzeugklasse
„Wir haben ein neues, ganz eigenständiges Fahrzeug entwickelt, das sich deutlich von konventionellen Fahrzeugen absetzt und auf ein Mobilitätskonzept ausgelegt ist“, erklärt Prof. Dr. Thilo Röth. Das sogenannte „Personal Public Vehicle“ (PPV) verbindet eine umweltfreundliche Antriebstechnik mit einem innovativen, an öffentliche Verkehrsmittel angelehnten Design. „Im Prinzip ist der PPV eine ganz eigene Fahrzeugklasse, eine Mischung aus Kleinwagen und Bus“, bringt Michael Pielen, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Automobiltechniklabor des Fachbereichs, das Aussehen des Fahrzeugs auf den Punkt. „Aufgrund der steilen Windschutzscheibe, des flachen Lenkrads, der hohen Sitzposition sowie des Bodenbelags fühlt man sich an einen Bus erinnert, wir sprechen auch gerne von einem Selbstfahrerbus.“
2,48 Meter ist der Dreisitzer lang, der als Resultat des ec2go-Projekts entstanden ist. Wenn man zum ersten Mal hinter dem Steuer Platz nimmt, bekommt man ein Gefühl für den großzügigen Raum, den dieses e-Fahrzeug bietet. Es ist perfekt auf die Bedürfnisse der CarSharing-Nutzer abgestimmt; es ist nicht nur ökologisch, sondern bietet auch Fahrspaß. Ein Jahr lang wurden die Anforderungen für ein urbanes e-CarSharing-Fahrzeug mit Testfahrten erforscht. Die Ergebnisse flossen in die Entwicklung eines ganzheitlichen e-CarSharing-Konzepts für urbane Mobilität.
Die 185 Testfahrten – bei denen Fahrerinnen und Fahrer aller Altersklassen berücksichtigt wurden – haben gezeigt, dass den Kunden vor allem eine einfache Nutzung des e-Fahrzeugs wichtig ist. Das PPV bietet daher zusätzlich eine kundenfreundliche Fahrerassistenz, die ganz auf die jeweiligen Wünsche des Kunden abgestimmt ist, sowie einen leicht zu bedienenden Innenraum. „Es gibt nur acht Knöpfe an der Armatur des Fahrzeugs, jeder mit einer eindeutigen Funktion“, erklärt Pielen. „Über ein zusätzliches Tablet als zentrale Bedieneinheit merkt sich das Fahrzeug zudem die persönlichen Einstellungen der Fahrer, zum Beispiel den Radiosender und die Sitzeinstellung.“ Darüber hinaus erleichtere die großzügige Glasfläche an Windschutzscheibe und Dach die Rundumsicht. Mindestens ebenso wichtig die einfache Bedienung ist das Sicherheitskonzept. Die innovative und wegweisende Karosseriestruktur sorgt dafür, dass eine für diese Fahrzeugklasse einmalige aktive und passive Sicherheit erreicht wird.


CarSharing in der Zukunft: ec2go
Auf der Suche nach der Mobilität der Zukunft: Im Rahmen des Projekts ec2go haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der FH ­Aachen in den Jahren 2010 bis 2012 ein urbanes E-Mobilitätskonzept auf Basis von CarSharing erforscht. An dem Projekt waren fünf Einrichtungen der FH ­Aachen beteiligt: das Solar-Institut Jülich, der Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, das Labor für Automobiltechnik, die Bereiche Triebwerkstechnik und Energiespeichersysteme (beide Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik) sowie der Fachbereich Energietechnik.
Das Projektvorhaben zielte darauf ab, ein ideales e-CarSharing-Mobilitätskonzept für urbane Regionen zu entwickeln. Dieses enthielt ein neues Mobilitäts- und Fahrzeugkonzept für die Integration von Elektrofahrzeugen in eine CarSharing-Flotte. Dabei wurde ein innovatives, an öffentliche Verkehrsmittel angelehntes Design mit einer umweltfreundlichen Antriebstechnik und kundenfreundlicher Fahrerassistenz verbunden.
Projektbausteine waren:
  • Definition eines Nutzungskonzept sowie des hierfür benötigten Schnittstellenmanagements für User, CarSharer, Infrastruktur und e-Fahrzeug
  • Entwicklung eines e-Fahrzeugkonzepts mit Fokus auf eine Wechselnutzung in einem CarSharing-Verbund
  • Entwicklung eines Infrastrukturlastenhefts mit Definition einer optimalen Flottendichte für das ausgewählte urbane Zentrum sowie einer optimalen Versorgungsform für Ladestationen unter Berücksichtigung eines maximalen Anteils an erneuerbaren Energien
  • Erschließung einer neuen Zielgruppe in der eMobilität und beim CarSharing, Schaffung von Kundenakzeptanz und Entwicklung von neuen Business-Modellen
  • Umsetzung einer optimalen, multimedialen Schnittstelle ­zwischen User, Fahrzeug, CarSharing-Betreiber und Infrastruktur
Im Rahmen des Projektes wurde ein groß angelegter e-CarSharing-Feldversuch von Januar 2012 bis Dezember 2012 durchgeführt. Hierbei wurde ein Mitsubishi i-MiEV einer breiten Personengruppe zu Forschungsfahrten zur Verfügung gestellt. Insgesamt registrierten sich 440 Bürgerinnen und Bürger als Forschungsfahrer auf der Website. Von diesen wurden 83 Bürgerinnen und Bürger als repräsentative Forschungsfahrergruppe ausgewählt. Hinzu kommen noch 102 Forschungsfahrer aus der ersten, FH-internen Stufe, wodurch insgesamt 185 verschiedene Probanden mit dem Versuchsfahrzeug unterwegs waren.
Da es sich bei dem ec2go-Projekt um ein ganzheitliches Forschungsvorhaben handelte, wurde die gesamte Wertschöpfungskette im Bereich der Elektromobilität auf Basis eines zukunftsweisenden CarSharing-Konzeptes abgedeckt. In dieser Machbarkeitsstufe konnten umfassende Erkenntnisse für nationale und internationale Anwendungen im Umfeld e-CarSharing gewonnen werden. Partner im ec2go-Projekt war das Unternehmen cambio CarSharing, mit dem die Hochschule seit Jahren eng zusammenarbeitet. Mit der Entwicklung eines urbanen CarSharing-Konzeptes mit Elektrofahrzeugen lässt sich eine völlig neue Zielgruppe (jung, hip und technik-affin) erschließen und mit einer möglichen Einführung des ec2go-Konzeptes ein deutliches Wachstum in der ausgewählten Region erzeugen. Erkenntnisse aus dem ec2go können auch für das klassische CarSharing verwendet werden.
Im allgemeinen gilt, dass Mobilität zukünftig nicht mehr gekauft, sondern organisiert wird. Diese Organisation erfordert eine Vernetzung intelligenter Geräte und Verkehrsmittelsysteme über mobile Datennetze, sodass mittels fortschrittlicher Informations- und Kommunikationstechnologien eine schnelle Interaktion zwischen dem Fahrzeug und seiner Umwelt stattfinden kann. Die Verknüpfung aus vernetzten Fahrzeugen und innovativen Mobilitätskonzepten, wie e-CarSharing, sowie einer benutzergerechten Mensch-Maschine-Schnittstelle hilft Akzeptanz- und Informationsdefizite im Bereich der Elektromobilität zu verringern. Somit kann das ec2go-Mobilitätskonzept ebenfalls in andere urbane Regionen in NRW und Deutschland übertragen werden.
Die Ergebnisse des ec2go-Projekts sind in Buchform veröffentlicht worden:
Anette Anthrakidis, Roland Jahn, Thomas Ritz, Mirjam Schöttler, Ramona Wallenborn, Gisela Warmke: Urbanes eCarSharing in einer vernetzten Gesellschaft. Steinbeis-Edition Stuttgart, 1. Auflage 2013


In Echtzeit in die Cloud: Informationslogistik
Treten oder treten lassen – das ist die Frage für Radfahrer, seit es Pedelecs und andere elektrounterstützte Fahrräder gibt. Der eingebaute Rückenwind macht das Radeln einfacher und komfortabler, aber wer ihn nutzt, verbraucht auch Energie. Eine neue Entwicklung der FH-Forschergruppe um Prof. Dr. Thomas Ritz macht es möglich, den Energieverbrauch – und die Einsparung gegenüber anderen Verkehrsmitteln wie etwa dem Auto – auf Smartphones oder im Internet darzustellen. Präsentiert wurde das Konzept erstmals auf der Computermesse CeBIT 2013.
Die Wissenschaftler des Fachbereichs Elektrotechnik und Informationstechnik haben ein Pedelec mit moderner Informationslogistik ausgestattet. Ein Sensor misst, wie viel Energie der Radfahrer aufbringt – und wie viel, etwa bei einer Steigung, der Elektromotor zusätzlich beisteuern muss. „Diese Daten schicken wir in Echtzeit in die Cloud“, erklärt Prof. Ritz, dort werden sie erfasst und aufbereitet. Das Demonstrationsfahrrad ist mit einem Smartphone ausgestattet, auf dem die Werte angezeigt werden. Es ist aber auch möglich, die Daten im Netz darzustellen. Ein Beispiel für eine zukünftige Anwendung: Ein Unternehmen stellt seinen Mitarbeitern eine Flotte von Pedelecs zur Verfügung. Im Internet kann man dann nachsehen, wie viel Energie die Mitarbeiter durch den Verzicht auf das Auto eingespart haben und welche Abteilung die meisten Kilometer zurückgelegt hat.
„Die Anwendung ist nur ein Beispiel dafür, was mit guter Informationslogistik möglich ist“, betont der Wissenschaftler. Es geht um die Mobilität der Zukunft, um das Zusammenspiel der einzelnen Verkehrsträger, um effizienten Umgang mit Energie und mit Ressourcen. Grundlage dafür ist, dass der Nutzer die nötigen Informationen jederzeit und an jedem Ort abrufen kann.
In diesen Bereich fällt auch das Projekt zur Informationslogistik im e-CarSharing, das das Team um Prof. Ritz im Jahr 2012 auf der CeBIT präsentiert hat. Mittels moderner Netzwerktechnologien kann man nicht nur aus dem Auto auf das Internet zugreifen. Vielmehr wird das Auto selbst zum Informationslieferanten für Internet-Informationsdienste. Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) kann genutzt werden, um innovative Mobilitätskonzepte der Zukunft zu gestalten, sie wirtschaftlich betreibbar und einfach handhabbar zu machen. Prof. Ritz: „Die größte Herausforderung der Zukunft wird es sein, unsere Mobilität zu organisieren. Das intelligente Auto kann dabei helfen.“
Erkenntnisse und Entwicklungen aus dem Bereich der Informationslogistik fließen derzeit in zahlreiche regionale Projekte unter Beteiligung der FH Aachen ein. Zu nennen wären der elektromobile Mobilitätsverbund eMove, das Projekt Oscar (Open service cloud for the smart car), ein E-Business-Lotse für mobile Unternehmenssoftware sowie das gemeinsame Doktorandenkolloquium von FH und RWTH Aachen, in dessen Rahmen alternative Antriebskonzepte für Nutzfahrzeuge entwickelt werden.


Pedelecs für alle: Velocity
Wer heute durch Paris geht, sieht sie auf Schritt und Tritt: Pedelecs, also Fahrräder mit Elektrounterstützung, haben in der französischen Hauptstadt einen beeindruckenden Erfolgszug angetreten. Der Trick dabei: Dank eines klugen Verleihsystems kann jeder zu jeder Zeit auf die Räder zugreifen.
Die Initiative Velocity, die sich aus Studierenden der RWTH und der FH Aachen zusammensetzt, will an dieses Beispiel anknüpfen und in Aachen ein Pedelec-Verleihsystem aufbauen. So soll die Mobilität der Studierenden in Aachen schnell, günstig und nachhaltig verbessert werden. Der Plan sieht vor, dass an 100 Stationen 1000 Pedelecs bereitgestellt werden. Dieses System soll über einen Teil des Semesterbeitrags allen Studierenden der FH und der RWTH Aachen zur Verfügung stehen und mit dem Studierendenausweis genutzt werden können.
Heutzutage ist Raum ein wichtiges Thema für die Menschen, die in Aachen leben und arbeiten, sowohl Wohnraum als auch Parkraum. Mehr als 48.000 junge Leute studieren an den beiden großen Aachener Hochschulen. Viele Studierende leben außerhalb der Stadt Aachen, etwa in Stolberg, Vaals, Eschweiler und Kelmis. Dies ist einer der Hauptgründe, weshalb Mobilität eine immer größere Rolle spielt. Mit dem Velocity-Projekt soll die Grundlange für preisgünstige und umweltbewusste Mobilität gelegt werden.
Unterstützt werden die Studierenden bei diesem Projekt maßgeblich vom „Europäischen Netzwerk für bezahlbare und nachhaltige Elektromobilität e.V.“.


CIVITAS-DYN@MO: Umweltfreundlicher Stadtverkehr
Die EU fördert unter dem Titel „CiViTAS“ planerische Ansätze zur Verbesserung der Lebensqualität durch einen umweltfreundlichen Stadtverkehr. Das Forschungsvorhaben CiViTAS-DYN@MO führt Projektpartner aus Aachen, Palma de Mallorca (Spanien), Gdynia (Polen), Koprivnica (Kroatien), Turku (Finnland) und Lund (Schweden) zusammen. Insgesamt stammen zehn der 27 Projektpartner aus Aachen (Stadt Aachen, RWTH Aachen, FH ­Aachen, StädteRegion Aachen, ASEAG, AVV, STAWAG, gewoge, Campus GmbH und cambio), das Projekt läuft über 48 ­Monate.
Prof. Dr. Christoph Hebel bearbeitet und begleitet die Evaluation für alle Maßnahmen, die in Aachen umgesetzt werden:
  • Dynamischer regionaler Verkehrsentwicklungsplan
  • Elektromobiles Wohnen an Aachener gewoge-Wohnstandorten
  • Nachhaltiger Campus-Verkehr
  • Integration umweltfreundlicher Fahrzeuge
  • Erprobung elektrischer Busse/Hybridbusse
  • Mobilitätsdienste- und Informationsplattform im Mobilitätsverbund
  • Störungsinformationssystem im ÖPNV
Für jede dieser Maßnahmen werden die spezifischen Ziele und Indikatoren konzipiert. Die Evaluation wird mit verschiedenen Methoden und Instrumenten durchgeführt. Die Ergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse über den Erfolg der Maßnahmen, die zwischen den europäischen Partnern ausgetauscht werden und so einen gegenseitigen Lerneffekt mit sich bringen. Neben der Evaluation ist die FH am Arbeitspaket „Nachhaltiger Campus-Verkehr“ beteiligt. Darunter fällt die Erstellung eines betrieblichen Mobilitätsmanagementkonzeptes.


Leitbild: Mobilität für den Kreis Düren
Der Kreis Düren mit seinen 15 Kommunen und 270.000 Einwohnern ist verkehrsgünstig an der Hauptachse Aachen-Köln gelegen. Der Norden ist vom Braunkohleabbau geprägt, während im Süden die Ausläufer der Eifel das Bild bestimmen. Stark entwickelten, industrialisierten Gebieten stehen ländliche Bereiche gegenüber. Prof. Dr. Christoph Hebel erarbeitet ein „Leitbild Mobilität“ für den Kreis Düren, das zu einer gemeinsamen Strategie für die Mobilität der Zukunft führen und das als Richtschnur für einzelne Maßnahmen dienen soll.
Das Leitbild ist durch die Ausformulierung und Konkretisierung der darin enthaltenen Visionen und Strategien von erheblicher Bedeutung für das weitere gestaltende politische Handeln im Kreis Düren. Ziel ist, konkrete Bewertungsindikatoren für die Beurteilung von Maßnahmen zu entwickeln. Dabei spielt die zukünftige Ausgestaltung der Elektromobilität eine besondere Rolle. Die Kreisverwaltung Düren hat als großer öffentlicher Arbeitgeber genauso wie die Stadtverwaltung Düren eine Vorbildfunktion. Projekte wie „Fahrradfreundliches Kreishaus“ und das Mitwirken am Klimaschutzkonzept (13 Elektromobile, 15 Ladestationen) zeigen die Motivation, auf umweltfreundliche Verkehrsmittel zu achten.
Die FH Aachen wird mit Hilfe des Leitbildes Maßnahmen zur Stärkung des Umweltverbundes aufzeigen. Die Entwicklung und die Möglichkeiten der Elektromobilität werden dabei an vorhandene Infrastrukturplanungen angepasst. Die interne Facharbeitsgruppe wird während der gesamten Laufzeit des Projektes (bis Ende 2013) in die Konzeptionierung des Leitbildes eingebunden. Schließlich soll der Entwurf mit den politischen Gremien diskutiert werden.


Giganten der Steckdose: Alternative Nutzfahrzeugantriebe
Hybrid – Antriebstechnologie der Zukunft im Nutzfahrzeug? Mit dieser Fragestellung beschäftigt sich seit Mitte 2013 ein 17-köpfiger Forscherverbund von FH Aachen und RWTH Aachen. In dem vom Land NRW geförderten Promotionskolleg ANFAHRT werden Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der alternativen Nutzfahrzeugantriebe für Lkw und Bus durchgeführt für einen sauberen und energieeffizienten Straßentransport.


Hybridisierung und Elektrifizierung blicken auch im Nutzfahrzeugbereich auf eine lange Historie zurück, fristeten aber viele Jahrzehnte aufgrund der billigen Flüssigkraftstoffe Benzin und vor allem Diesel ein Nischendasein. Nun ist diese Technologie zunächst im Pkw-Segment wieder in den Mittelpunkt des Interesses gerückt, hauptsächlich ermöglicht durch Fortschritte in der Batterietechnologie und beschleunigt durch die Entwicklung der Kraftstoffpreise. Der Nutzfahrzeug- und Busbereich steht derzeit noch hinter dem Pkw-Bereich zurück. Einerseits ist die technologische Hürde aufgrund der deutlich höheren Anforderungen schwieriger zu meistern, andererseits sind die hier stärker fokussierten wirtschaftlichen Kennwerte, etwa die „Total Cost of Ownership“ (TCO), schwieriger zu erreichen.
Das Forschungsgebiet des Kollegs umfasst die Themen Gesamtsystemanalyse-Ökobilanz, Nutzungsoptimierung durch Berücksichtigung von Kontextinformationen, DOE-basierte optimierte Systemauslegung von Nfz-Hybridantriebssträngen, optimierte Hybridbetriebsstrategien mit Strecken- und Umgebungsinformationen, Optimierung von Betriebsstrategien mit Hilfe adaptiver Lernfunktionen, Waste Heat Recovery- und Thermomanagement-Maßnahmen, Modellierung der Rußbildung unter Volllast, Modularisierungskonzept zur Systemintegration von Hybridisierungskomponenten, Optimierung des Energiespeicherkonzeptes unter Berücksichtigung von Einsatzprofilen und der kombinierte Einsatz elektrischer Leistungs- und Energiespeicher.
Der Forschungsverbund ANFAHRT mit der RWTH Aachen weist in Summe aller Partner fundierte Erfahrungen auf sehr vielen tangierten Gebieten auf. Mit der Kooperation wollen die beiden Hochschulen ihre jeweiligen bewährten Profile in der Forschung weiter stärken. Das Promotionskolleg fördert für eine Dauer von drei Jahren zehn promovierende Ingenieure, von denen fünf an der FH Aachen betreut werden.


Von Seiten der FH Aachen sind folgende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beteiligt:
Prof. Dr. Thomas Esch (Luft- und Raumfahrttechnik)
Prof. Dr. Günter Feyerl (Maschinenbau und Mechatronik)
Prof. Hans Kemper (Maschinenbau und Mechatronik)
Prof. Dr. Isabel Kuperjans (Energietechnik)
Prof. Dr. Thomas Ritz (Eletrotechnik und Informationstechnik)


Zu jedem der geförderten zehn Promotionsprojekte gibt es eine forschungsbegleitende Kooperation mit einem Industrieunternehmen.


Rollendes Labor: Elektro-Smart
Sechs Studierende des Studiengangs Fahrzeugelektronik haben im Rahmen eines Studierendenprojekts einen Smart von Benzin- auf Elektroantrieb umgerüstet. Carolin Hürtgen, Fabian Müller, Nils van Lier, Gregor Grundkiewicz, Michael Sodermanns und Sergey Derheim bauten das Auto dazu fast komplett auseinander. Sitze, Armaturenbrett, Front- und Heckschürzen, Pedale, Batterie, Auspuff, Tank – all das mussten sie demontieren, um schließlich den Motor ausbauen zu können. Anschließend wurden der Elektromotor, die Ansteuerungselektronik und die Akkus montiert. Der neue Antrieb – übrigens nicht viel größer als ein Schuhkarton – hat eine Leistung von 25 Kilowatt und beschleunigt den Zweisitzer auf bis zu 100 Kilometer pro Stunde. Die Reichweite mit einer Akkuladung liegt je nach Fahrstil bei 60 bis 140 Kilometern.
Betreut werden die Studierenden von Prof. Dr. Michael Hillgärtner, Prof. Dr. Felix Hüning und Prof. Dr. Thomas Ritz. Sie waren auch vor Ort dabei, um mit den angehenden Fahrzeugelektronikern den Wagen umzurüsten. „Die sechs Studierenden sind in den Semesterferien hier, in ihrer Freizeit“, betonen die Professoren. Es sei wichtig, dass die Studierenden ein Gefühl dafür bekämen, wie ein Elektroauto aufgebaut ist und wo die technologischen Herausforderungen liegen.
Der fertige Elektrosmart wird zu vielfältigen Zwecken in Lehre und Forschung eingesetzt. So soll zum Beispiel der Datenstrom zwischen Motor und Elektronik ausgelesen werden, um die Informationen für die Mensch-Maschine-Schnittstelle besser aufzubereiten – etwa wenn es um die verbleibende Reichweite und um Elektrotankstellen in der Nähe geht. Der in FH-Farben lackierte Flüsterflitzer wird den Studierenden auch für kurze Wegstrecken zur Verfügung stehen.


Ein Dach für Pedelecs: Fahrradgaragen
Mit dem verstärkten Aufkommen von elektrounterstützten Fahrrädern kommen auf die Stadtplaner ganz neue Herausforderungen zu: Pedelecs sind nicht nur wertvoller als normale Fahrräder, sie sind auch schwerer und benötigen eine Ladeinfrastruktur.
Studierende des Fachbereichs Gestaltung haben im Sommersemester 2012 bei den Professoren Manfred Wagner und Clemens Stübner Ideen und Konzepte für Fahrradgaragen entwickelt, die im öffentlichen Raum in der Stadt Aachen zum Einsatz kommen sollen. Der Clou daran: Die Stationen nehmen auf die speziellen Bedürfnisse der Nutzer von elektrounterstützten Rädern Rücksicht. So sind die einzelnen Abstellboxen abschließbar, um das Risiko eines Diebstahls zu minimieren. Die Konzeption sieht die Integration einer Ladeelektronik vor, so dass die geparkten Fahrrädern mit frischem Strom versorgt werden können.
Die Fahrradgaragen könnten vor allem dort zum Einsatz kommen, wo Verknüpfungspunkte zu anderen Verkehrsangeboten existieren - etwa an Bahnhöfen, zentralen Bushaltestellen oder CarSharing-Stationen. Damit erfüllen sie nicht nur einen praktischen Nutzen, sie fungieren zugleich auch als Signal, dass die Stadt auf innovative Verkehrskonzepte setzt. Derzeit sind Manfred Wagner und Clemens Stübner im Forschungsprojekt „emove“ involviert und entwickeln Gestaltungskonzepte für Elektromobilitätsstationen in Aachen und Herzogenrath. Die Erkenntnisse hinsichtlich der Gestaltung von Fahrradabstellanlagen werden hier einfließen.
Einen Prototyp der Fahrradgaragen inklusive Hebemechanik baut die FH Aachen derzeit in Kooperation mit dem 3win-IfiM-Institut für innovativen Maschinenbau.


Mobilitätsdesign – das Personal Mobility Device
Zielsetzung des Entwurfes war die Konzeption eines kompakten, leicht zu verstauenden Zweirads als urbanes Verkehrsmittel, um die Mobilitätsrange im städtischen Nahbereich zu erweitern.
Das Personal Mobility Device (PMD) sollte für die Mitnahme im öffentlichen Nahverkehr genauso geeignet sein wie für den Transport im Auto. Eine kompakte Unterbringung wird gewährleistet, weil das Fahrzeug klapp- oder zerlegbar ist. Das PMD verfügt über einen Radnabenmotor in Verbindung mit AGM-Gelbatterien.
Das Projekt erfolgte in enger Kooperation mit dem car e.V. Aachen, Michael Preising begleitete das Projekt zusammen mit Prof. Manfred Wagner und stand den Studierenden als Ansprechpartner zur Verfügung. Von den Studierenden wurden im Wintersemester 2012/13 sechs Bikes konzipiert und virtuell über Renderings und CAD-Modelle sowie als 1/5-Designmodell umgesetzt.


Emotional und eigenständig: e-bikes
Elektromobilität ist mehr als nur Auto. Ein wichtiges Thema hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung des mobilen urbanen Lebensraumes sind Mobilitätslösungen im Zwei- und Dreiradbereich. Besonders die asiatischen Märkte wie China übernehmen hier hinsichtlich der Produktkonzeption und Umsetzung eine Vorreiterrolle.
Die meisten Elektrozweiräder orientieren sich in Bezug auf Produktdesign sehr an den etablierten Produkten mit Verbrennungsmotor. Eigenständiges Design, das die Elektrothematik reflektiert, ist hier eher die Seltenheit. Weiterhin gibt es eine stark rational geprägte Designsprache, die natürlich durch die funktionalen und pragmatischen Rahmenbedingungen besonders im urbanen asiatischen Raum definiert ist.
Studierende des Fachbereichs Gestaltung haben innovative Zweiradkonzepte entwickelt, die mehr sind als ein Scooter oder ein Elektrofahrrad. Es ist eine Vielzahl von sehr unterschiedlichen Konzepten entstanden, die sich vor allem in zwei Disziplinen klar vom heutigen Designstandard absetzen: Emotion und Eigenständigkeit. Themen wie Individualisierung und Personifizierung sind nicht nur ein gesellschaftliches Phänomen, sondern stellen schon heute ein sehr wichtiges Marktpotenzial dar – und dies nicht nur im Lifestylekontext. Insgesamt nahmen 19 Studierende an dem Projekt teil, ausnahmslos ohne oder mit sehr rudimentärer Zweiraderfahrung.