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.
