Schwarmkonzept ermöglicht Verkehrskonzept der Zukunft

Individualverkehr wird immer teurer, und das nicht erst seit der Energiekrise. Deswegen besteht ein hoher Bedarf an attraktiven und kostengünstigen Alternativen zum klassischen Autoverkehr. Ein Schwarmkonzept vereint die Vorteile des kostengünstigen ÖPNV mit den Annehmlichkeiten des Individualverkehrs – und ermöglicht auf diese Weise die kostengünstige, individuelle Mobilität für alle. Eine große Initiative unter Beteiligung von Phoenix Contact bringt derzeit im Kreis Paderborn mehrere Pilotprojekte und Prototypen auf den Weg.

Inhaltsverzeichnis

1. Innovatives Schwarmkonzept mit individuellem ÖPNV
2. Pilotprojekte im Landkreis Paderborn
3. Sechs Modellkommunen am Start
4. Eine elektrifizierte Welt
5. Vorteile des Schwarmkonzeptes

Ein ganz normaler Montagmorgen in Deutschland: Millionen Autos fahren über die Straßen, auf dem Weg vom Wohnort zur Arbeitsstätte. Sie verstopfen die Verkehrswege und verbrauchen Flächen – auch dann, wenn sie nicht unterwegs sind. Vor allem aber belastet ihr Verbrennungsmotor die Umwelt und treibt den Klimawandel voran. Gerade der ländliche Raum gilt als Sorgenkind. Hier scheitern viele Konzepte daran, dass die Bevölkerungsdichte zu gering ist, um öffentliche Verkehrsmittel auszulasten. Das sorgt für eine schlechte Infrastruktur des Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) – und dies wiederum für eine geringe Akzeptanz. Ein Teufelskreis, der sich nur schwer auflösen lässt. „Um die Menschen im ländlichen Raum mitzunehmen, darf ein Verkehrskonzept nicht nur von der Technik getrieben sein, sondern muss als Mobilitätskonzept auch Erkenntnisse der Sozialforschung berücksichtigen“, sagt Prof. Thomas Tröster vom Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen an der Universität Paderborn. Er ist Initiator der Initiative Neue Mobilität Paderborn. Schon in der frühen Konzeptphase waren Sozialforscher mit im Boot. „Wir wollen einen individuellen ÖPNV auf die Beine stellen, der geringere Kosten für den Nutzer mit einer hohen Akzeptanz verbindet“, so Prof. Tröster.

Innovatives Schwarmkonzept mit individuellem ÖPNV

In Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung entstand so die Idee zu einem Schwarmkonzept mit Cab- und Pro-Modulen: Entlang der Hauptverkehrswege fahren Pro-Antriebsmodule. Sie sind für große Strecken und hohe Geschwindigkeiten ausgelegt und als Zugfahrzeuge auf ähnlichen Strecken unterwegs wie der heutige öffentliche Nahverkehr. Der Clou, die ‚Individualverkehr-Komponente‘ in diesem System, sind jedoch die Cabs: kleine, batterieelektrisch angetriebene Fahrkabinen, die autonom fahren. Sie sind für kurze Strecken ausgelegt und holen die Verkehrsteilnehmer direkt vor der Haustür ab.

Fahrkabinen_(Cabs) — Die kleinen, leichten Fahrkabinen (Cabs) mit batterieelektrischem Antrieb sind für Kurzstrecken ausgelegt und mit einem PV-Modul ausgestattet.
Bild: Neue Mobilität Paderborn e.V./Phoenix Contact

Auf den Hauptverkehrswegen schließen sich die Cabs zu einem Konvoi hinter einem Pro-Modul zusammen. Kurz vor dem Erreichen der individuellen Ziele koppeln sich die Cabs wieder ab und schwärmen zu den persönlichen Zielpunkten aus. Die Cabs sollen mit PV-Modul ausgestattet und passiv klimatisiert sein sowie Schnittstellen für Energie, Klimatisierung und Daten zum Pro-Modul haben, von dem sie während ihrer Fahrt im Konvoi mit Energie versorgt werden. Die Pros wiederum tanken Energie an den sogenannten HUBs, die als Mobilitätsschnittstelle dienen und mit E-Ladesäulen und Wasserstofftankstellen ausgestattet sind.

Das Antriebsmodul kann große Strecken mit hohen Geschwindigkeiten zurücklegen und stellt Energie für die Cabs bereit.
Bild: Neue Mobilität Paderborn e.V./Phoenix Contact

Pilotprojekte im Landkreis Paderborn

„Der Vorteil unserer Region ist, dass wir hier derzeit mehr erneuerbare Energie produzieren als verbrauchen“, sagt Dr. Volker Grienitz, Geschäftsführer des Neue Mobilität Paderborn e. V. Ziel sei es, neben der Uni Paderborn auch Komponentenhersteller, IT-Unternehmen und den Landkreis mit an Bord zu holen. Mit mehr als 70 Projektpartnern ist man dabei auf einem guten Weg.

Das Schwarmkonzept erweist sich nicht nur für Unternehmen und Forschungsinstitutionen als attraktiv. „Wir sind mit unserem Konzept besonders in den Stadt- und Gemeinderäten der Region auf große Begeisterung gestoßen“, erläutert Prof. Tröster. „Diese müssen alljährlich viel Geld für einen wenig ausgelasteten, öffentlichen Nahverkehr ausgeben, daher ist das Interesse entsprechend groß.“ Kein Wunder also, dass die Entscheidung zur Projektteilnahme in allen Modellkommunen einstimmig erfolgte.

Regionale und überregionale Unternehmen wollen zudem mit ihren Produkten und ihrem Know-how die Mobilitätsinitiative voranbringen. So war auch Phoenix Contact schon in der frühen Konzeptphase dabei: Das Unternehmen gehört nicht nur zu den Gründungsmitgliedern des Vereins, sondern stellt auch mit Michael Heinemann, CEO der Phoenix Contact E-Mobility GmbH, eines der sieben Vorstandsmitglieder. „Wir möchten unserer sozialen Verantwortung gerecht werden und den Energiebedarf und Ausstoß von Treibhausgasen mit unseren Produkten, Lösungen und Dienstleistungen zur Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung senken“, so der CEO. „Als global tätiges Technologieunternehmen unterstützt Phoenix Contact sowohl die Industrie als auch die Gesellschaft auf dem Weg hin zu dieser nachhaltigen Welt. Dabei gilt es natürlich auch, drängende Zukunftsfragen der Mobilität anzugehen: Wie lassen sich die Vorteile von Individualverkehr mit denen des öffentlichen Nahverkehrs koppeln?“

Seit fast zwei Jahrzehnten ist Phoenix Contact als Pionier im Bereich der Ladetechnik für die Elektromobilität unterwegs. „Wir haben den Mobilitätswandel und den heutigen Ladestandard mitgestaltet und diese Pionierrolle werden wir auch künftig einnehmen“, so Heinemann weiter. Mit der Ankündigung der Automobilindustrie, in den nächsten 10 bis 15 Jahren das Pkw-Segment komplett auf elektrische Antriebe umzustellen, ist ein wichtiger Meilenstein zur Erreichung des Ziels definiert. „Indem wir praxistaugliches und vernetztes Laden ermöglichen, bauen wir Hürden ab und beschleunigen so den Umstieg“, betont Heinemann. Das Projekt in Paderborn biete die ideale Plattform, um den Wandel auch im ÖPNV voranzutreiben und eröffne einen weiten Blick in die Mobilität der Zukunft.

Sechs Modellkommunen am Start

So unterschiedlich wie die Einsatz-Szenarien des Schwarmkonzeptes sind auch die Projekte vor Ort. Unter den sechs Modellkommunen ist etwa Altenbeken, wo das Projekt den Bahnhof-Knotenpunkt mit dem Umland verbinden soll. Hier parken Pendler teilweise in Vorgärten und Anwohner leiden unter der Parkplatzsituation. Oder Gemeinden wie Bad Lippspringe, wo das Projekt Tagestouristen vom Großparkplatz zu Gartenschau und Kliniken transportieren soll. Im ersten Schritt wird bis Ende 2023 ein Shuttlebetrieb in den sechs Modellkommunen installiert, im Jahr 2025 soll dann der Testbetrieb für die (teil-)autonome Schwarm-Mobilität beginnen. Ein ehrgeiziges Projekt, in das Phoenix Contact nicht nur sein Know-how in Sachen Ladetechnik für die Elektromobilität einbringen will.

Eine elektrifizierte Welt

„Das Ganze sehen wir auch im Kontext unserer Zukunftsvision von einer All Electric Society“, fährt Heinemann fort. „Neben der sauberen Energieerzeugung ist elektrische Mobilität ein wichtiger Schlüssel für die All Electric Society.“ Dieses Zukunftsbild beschreibt eine Welt, in der regenerativ erzeugte elektrische Energie als primäre Energieform weltweit in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. Dafür ist es notwendig, alle Sektoren von Wirtschaft und Infrastruktur zu elektrifizieren, zu vernetzen und zu automatisieren. „Mit unserer leistungsstarken und intelligenten Ladetechnik gelingt der Aufbau nachhaltiger, vernetzter und intelligenter Ladeinfrastruktur. Für die Elektrifizierung von Fahrzeugen stehen unsere universellen Ladedosen vom AC- bis zum HPC-Laden zur Verfügung. Beim Projekt in Paderborn müssen nun aber auch zusätzlich Fahrzeuge wie jener Prototyp, den Studierende gebaut und auf der Hannover Messe erstmals präsentiert haben, automatisiert werden. Dabei fließt dann das Know-how aus der ganzen Phoenix-Contact-Gruppe ein“, berichtet Heinemann.

Pulsotronic, ein Tochterunternehmen von Phoenix Contact, stellt Sensorik für autonomes Fahren im Agrarbereich her und kann diese Lösung nun auch ins Projekt einbringen. „Hinzu kommt, dass diese Fahrzeuge hochkommunikativ sein müssen und Daten in eine Cloud senden, um sich mit anderen Fahrzeugen aus dem Schwarm austauschen zu können“, so Heinemann weiter. PLCnext Technology, das Ökosystem für industrielle Automatisierung von Phoenix Contact, ermöglicht eine einfache Cloud-Integration, die Nutzung von Open-Source-Software und des gesammelten Wissens der PLCnext Community. „Auch in Sachen Energietechnik sind wir dabei, eine tiefere Verankerung von anderen Unternehmensbereichen von Phoenix Contact in diesem Projekt sicherzustellen“, berichtet Heinemann. Parallel dazu wird am Campus der Universität Paderborn ein Anwendungszentrum entstehen, wo Unternehmen und Hochschulen gemeinsam neue Prototypen und Konzepte entwickeln. „Hier wollen wir die Ideen, Projekte und Ergebnisse unserer Initiative zusammenführen“, ergänzen Tröster und Grienitz. (co)

www.phoenixcontact.de

Vorteile des Schwarmkonzeptes

Der Energiebedarf sinkt um bis zu 70 %.
Das Konzept ermöglicht On-Demand-Mobilität vom Start bis ans Ziel – ohne umsteigen.
Individuelle Mobilität wird für jeden erschwinglich (Zielkosten: 3 Cent/km).
Der Energiebedarf kann aus erneuerbaren Energien gedeckt werden.
Mobile Teilhabe ermöglicht soziale Teilhabe, besonders in ländlichen Regionen.
Mehr Flächen stehen für Radwege, Grünanlagen und andere Nutzung zur Verfügung.
Die verkehrsbedingten Emissionen sinken.