Intelligente Mobilität und Digitalisierung: Das DLR auf dem ITS World Congress 2021

Das DLR zeigte zukunftsweisende Konzepte und Technologien für die vernetzte und automatisierte Mobilität auf der Straße und Schiene sowie in der Luft und auf dem Wasser.

Mit dem ITS World Congress (Intelligent Transport Systems) kam 2021 das größte Branchen-Treffen im Bereich intelligente Mobilität und Digitalisierung nach Deutschland. Vom 11. bis 15. Oktober trafen sich in Hamburg Expertinnen und Experten aus der Mobilitäts-, Logistik- und IT-Branche sowie aus Verbänden und Politik. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gab auf seinem Stand einen Einblick in aktuelle Projekte aus dem Bereich der Mobilitätsforschung: Besucherinnen und Besucher erlebten den Prototyp des futuristischen Fahrzeugkonzepts U-Shift, erfuhren mehr zum urbanen Verkehr in der Luft und wie sich Mobilität mit dem Smartphone messen lässt. Video-Exponate vermittelten zudem Informationen zu den Testfeldern des DLR für automatisiertes Fahren auf Straßen- und Schiffswegen sowie zum Güterverkehr der Zukunft.

Mehrere Live-Demonstrationen des DLR im Hamburger Stadtgebiet zeigten außerdem neuste Technologien in der Anwendung: Dazu zählte eine intelligente und kooperative Straßenkreuzung für den Stadtverkehr der Zukunft und eine erstmals in dieser Form gezeigte Demonstration aus dem Bereich der Rettungsmobilität. Dabei kommuniziert ein Hubschrauber mit Drohnen und vernetzten Fahrzeugen, um automatisch eine sichere Landezone zu schaffen. Weiterhin waren die Forscherinnen und Forscher des DLR mit einer Vielzahl an Beiträgen im Kongressprogramm des ITS vertreten.

„Alle unsere hier vorgestellten Technologien und Projekte vereint ein Ziel: Die Mobilität der Zukunft näher zu den Menschen zu bringen, sie effizienter, sauberer und sicherer zu gestalten. Als eine der größten Verkehrsforschungseinrichtungen in Europa gestalten wir diesen Transformationsprozess aktiv mit durch Spitzenforschung und Technologietransfer in die Industrie“, sagt Prof. Dr.-Ing. Karsten Lemmer, Mitglied des DLR-Vorstands und verantwortlich für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastruktur.

Prototyp des Fahrzeugkonzepts U-Shift: Modularisierung on-the-road

Ein Fahrzeugkonzept mit fast unbegrenzten Möglichkeiten: Ob on-demand-Shuttle, flexibles Verteilzentrum für Pakete oder mobiles Ladengeschäft – das DLR zeigt auf dem ITS World Congress den ersten fahrfähigen Prototyp des U-Shift. Das Fahrzeug besteht aus einer U-förmigen Antriebseinheit, dem sogenannten Driveboard. Es beinhaltet alle technischen Komponenten und Systeme und soll autonom, elektrisch und leise unterwegs sein – für maximale Wirtschaftlichkeit am besten rund um die Uhr. Kombiniert wird das Driveboard mit kapselförmigen Aufbauten für den Transport von Personen und Gütern. Konzepte wie U-Shift haben großes Potenzial für eine verkehrsträgerübergreifende, vernetzte Mobilität.

Der U-Shift-Prototyp gibt den Forschenden die Möglichkeit, erste Erfahrungen mit diesem disruptiven Fahrzeugkonzept und den vielfältigen Einsatzszenarien zu sammeln. Ziel ist es, die Mobilität von morgen nachhaltiger, effizienter und komfortabler zu gestalten. Gleichzeitig können neue Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle entstehen.

City-ATM: Luftraum-Management in urbanen Räumen

Ob Drohnen oder Flugtaxis – die Mobilität und damit das Verkehrsmanagement in Städten wird sich in Zukunft nicht mehr nur auf die Straßen konzentrieren, sondern auch den Luftraum miteinschließen. Es gilt, neue Verkehrsteilnehmende in das Mobilitätskonzept zu integrieren und entsprechend zu steuern. Im Projekt City-ATM (Air Traffic Management) erprobt das DLR mit speziell ausgerüsteten Drohnen ein dichtebasiertes Konzept für das Luftraum-Management: Mit dessen Hilfe sollen unterschiedlichste Luftfahrzeuge optimal im anspruchsvollen urbanen Luftraum zum Einsatz kommen können. Dafür entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR Betriebskonzepte für unbemannte Luftfahrzeuge und definieren Anforderungen sowie Rahmenbedingungen für einen sicheren Betrieb im zivilen Luftraum. Als nächstes Highlight planen die Forschenden in einer Versuchskampagne mehrere reale Drohnen zusammen mit ungefähr 100 virtuellen, also am Computer simulierten Drohnen, in einem komplexen Verkehrsszenario zu bewegen.

DLR MovingLab: Mobilität einfach messen – mit dem Smartphone

Aktuelle und zuverlässige Daten sind auch in der Mobilitätsforschung Gold wert. Nur mit ihrer Hilfe lassen sich Aussagen über das Mobilitätsverhalten von Individuen und Gruppen treffen. Sie sind Grundlage von wissenschaftlichen Verkehrsmodellen und Prognosen. Auch Anbieter von Verkehrsdienstleistungen profitieren davon. Mit dem MovingLab hat das DLR eine spezielle Erhebungs- und Analysemethode entwickelt, die völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Sie greift auf das zurück, was die meisten immer dabeihaben: mobile Endgeräte wie beispielsweise Smartphones. Durch die darin verbauten Positions- und Bewegungssensoren kann mehrmals pro Minute die Position einer Person bestimmt werden. Über Veränderungen der Position erstellt das MovingLab Beschleunigungsprofile. Diese lassen auf die Nutzung eines bestimmten Verkehrsmittels schließen. Auch Befragungen können über die MovingLab-App durchgeführt werden. Zum Beispiel um soziodemografische Merkmale, allgemeine Nutzung von Verkehrsmitteln, Einstellungen oder spezifische Angaben zu einzelnen Wegen zu erheben.
Live-Demonstration VITAL: Intelligente, kooperative Straßenkreuzung

Die Straßenkreuzung der Zukunft wird wesentlich mehr können als heute: Neue Funktionen steuern den Verkehr sicherer, effizienter und umweltfreundlicher. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur sowie intelligente Konzepte für die Ampelsteuerung spielen dabei eine wichtige Rolle. Zudem werden Personen, die zu Fuß oder mit dem Fahrrad unterwegs sind, stärker berücksichtigt.

Wie das funktioniert, zeigt das DLR vom 12. bis 14. Oktober ganztägig (Anmeldung erforderlich) in unmittelbarer Nähe des ITS World Congress in der Hamburger Innenstadt. Für die Live-Demonstration hat das DLR zusammen mit Partnern eine Straßenkreuzung (An der Verbindungsbahn/Rentzelstraße) der Teststrecke für automatisiertes und vernetztes Fahren (TAVF) mit den im Projekt VITAL (Verkehrsabhängig Intelligente Steuerung von Lichtsignalanlagen) entwickelten Technologien ausgestattet. Dazu zählt unter anderem ein neuer Ansatz für die verkehrsabhängige Ampelsteuerung, bei dem Daten aus der Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (V2X) im Entscheidungsprozess berücksichtigt werden. Innovative Sensortechnologie wertet zudem Kamerabilder verkehrlich aus. Auf diese Weise werden alle Verkehrsteilnehmenden und ihre jeweilige Bewegungsrichtung schnell und zuverlässig erfasst. Auch diese Daten fließen dann in die Ampelsteuerung ein und helfen, diese zu optimieren.
Live-Demonstration Air2X: Kooperation von Hubschrauber, Drohnen und vernetzten Fahrzeugen macht Rettungsmobilität schneller und sicherer

Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen untereinander und mit der Infrastruktur ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für das automatisierte und vernetzte Mobilitätssystem von morgen. Das DLR geht bereits einen Schritt weiter und bindet auch den bodennahen Luftverkehr mit ein:

Im Projekt Air2X hat das DLR gemeinsam mit der ADAC Luftrettung und den Unternehmen NXP Semiconductors Germany sowie Consider IT ein Konzept entwickelt, wie sich Rettungseinsätze von Hubschraubern - zum Beispiel auf Autobahnen oder Landstraßen - sicherer und schneller durchführen lassen. Wie dieses Konzept funktioniert, zeigen die Partner dem Kongress-Publikum und Medienvertretenden (Anmeldung erforderlich) bei einer Live-Demonstration am 13. Oktober 2021 um 11 Uhr am Cruise-Terminal in Hamburg-Steinwerder.

Im Mittelpunkt steht die Kommunikation zwischen Hubschrauber, vernetzten Fahrzeugen und Drohnen. Dazu kommt der in vernetzten Fahrzeugen eingesetzte Funk-Standard ITS-G5 zum Einsatz. Mit einem kompakten Funksender an Bord des Hubschraubers sendet die Besatzung zunächst ein Signal an Drohnen in der Umgebung, den Luftraum für den Rettungseinsatz freizumachen. Dann informiert sie automatisierte und vernetzte Fahrzeuge in unmittelbarer Nähe des Unfalls über den geplanten Landeplatz. Die vernetzten Fahrzeuge bremsen ab, halten an und bilden eine Barriere für alle nachfolgenden Fahrzeuge. So entsteht ein sicherer Landeplatz, die Besatzung des Hubschraubers kann unabhängig von Rettungskräften am Boden agieren und ist wesentlich schneller bei den Verletzten. Gleichzeitig steigt die Sicherheit für die Rettungskräfte in der Luft und am Boden sowie von Dritten.

Alle Informationen zum Auftritt des DLR auf dem ITS World Congress: event.dlr.de/its2021