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Juni 2017 59. Jahrgang WISSEN MIT VORBEREITENDEN MATERIALIEN ZUR IAA DIGITALISIERUNG UND TECHNIK IM UNTERRICHT WIE WIR MORGEN MOBIL SIND ELEKTRIFIZIERUNG Wie Elektrofahrzeuge ein Baustein der Mobilität von morgen werden. SEite 28 VERNETZUNG Wie Fahrzeuge untereinander und mit der Infrastruktur kommunizieren. SEite 6 AUTOMATISIERUNG Wie automatisiertes Fahren den Verkehr effizienter und sicherer macht. SEite 14 Einladung zur IAA-Exkursion nach Frankfurt Mobilität von morgen entdecken! Wie Sie eine IAA-Exkursion ganz einfach im Unterricht vorbereiten, erfahren Sie hier. +++Stark reduzierte Schüler-Tickets+++

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Juni 2017 59. Jahrgang

W I S S E N

MIT VORBEREITENDEN MATERIALIEN ZUR IAA

DIGITALISIERUNG UND TECHNIK IM UNTERRICHTWIE WIR MORGEN MOBIL SIND

ELEKTRIFIZIERUNGWie Elektrofahrzeuge ein Baustein der Mobilität von morgen werden. SEite 28

VERNETZUNGWie Fahrzeuge untereinander und mit der Infrastruktur kommunizieren. SEite 6

AUTOMATISIERUNGWie automatisiertes Fahren den Verkehr effizienter und sicherer macht. SEite 14

Einladung zur IAA-Exkursion nach Frankfurt

Mobilität von morgen entdecken!

Wie Sie eine IAA-Exkursion ganz einfach

im Unterricht vorbereiten, erfahren Sie hier.

+++Stark reduzierte Schüler-Tickets+++

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4 ZAHLEN UND FAKTEN

6 DIE MOBILITÄT VON MORGEN

8 WIE GEHT VERKEHR OHNE UMWELTBELASTUNGEN?

10 SICHERER UNTERWEGS

12 WIE WIRD DIE INFRASTRUKTUR INTELLIGENTER?

14 GUCK MAL, WER DA FÄHRT

16 GEMEINSAM STANDARDS SETZEN

18 WAS PASSIERT MIT DEN DATEN?

20 ZUKUNFTSJOBS IN DER AUTOMOBILBRANCHE

22 METHODISCHE UND DIDAKTISCHE HINWEISE

24 ZEHN ARBEITSBLÄTTER FÜR DEN UNTERRICHT

34 GLOSSAR, LÖSUNGSHINWEISE, LINKTIPPS

INHALT

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bereits jetzt gestalten Jugendliche ihren Alltag selbstverständlich mithilfe von digitalen Endgeräten, sei es zur Unterhaltung und zur Kommunikation, zur Information oder beim Shopping. Auch wenn sie beruflich oder privat unterwegs sind, werden Smartphone, Tablet und Internet für junge Menschen immer wichtiger.

Denn mobil zu sein, bedeutet für sie nicht nur, möglichst unkompliziert zur Schule, zum Ausbildungsplatz oder zu Freunden zu gelangen. Es geht ihnen auch darum, ihre Handlungsräume zu erweitern und neue Wege zu erkunden. So wie sich Lebensformen, Konsumentscheidungen und soziale Beziehungen von Jugendlichen individuell entwickeln, so steigen parallel die Ansprüche an ihre persönliche Mobilität.

Digitale Entwicklungen über alle Verkehrsmittel hinweg bieten bereits heute eine Fülle an neuen Möglichkeiten, um noch sicherer, effizienter, angenehmer und individueller mobil zu sein. Um die Ausgestaltung dieser Entwicklungenauf der gesellschaftlichen genauso wie auf der wirtschaftlichen und politischen Ebene findet eine lebhafte öffentliche Diskussion statt, etwa beim Thema Datenschutz. Jugendliche nehmen darauf Einfluss, zum Beispiel indem sie bestimmte Angebote nutzen und andere nicht.

Auf einer Exkursion zur IAA Pkw in Frankfurt am Main kann diese Form gesellschaftlicher Teilhabe anschaulich vermittelt werden. An diesem außer-schulischen Lernort können Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern Fragen zu unserer Mobilität von morgen stellen und debattieren. Mehr dazu auf den Seiten 23 und 33.

Das vorliegende Zeitbild WISSEN soll Sie bei Ihrer Unterrichtsplanung rund um die Themen Vernetzung und Automatisierung, Elektrifizierung und neue Urbane Mobilitätskonzepte unterstützen und Ihren Schülerinnen und Schülern bei der kritischen Auseinandersetzung mit diesen wichtigen Zukunftsfragen eine Hilfe sein.

Wir wünschen Ihnen dabei viel Erfolg!

Ihr Zeitbild Verlag

LIEBE LEHRERINNEN,LIEBE LEHRER,

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ZAHLEN UND FAKTEN

19982014

Weltweit mehr Menschen unterwegs Personenbeförderung (Straße) in ausgewählten Ländernin Mrd. Personenkilometern

Quelle: OECD, 2016

Sicherheitspotenziale von Fahrerassistenzsystemen

Quelle: ADAC

Abstandsregler 17 % weniger schwere Unfälle mit Personenschaden

USA Indien Deutschland

Personenverkehr steigt weiter anBeförderte Personen in Mio.

Quelle: BMVI, Verkehr in Zahlen, 2016

Luftverkehr Eisenbahn Öffentlicher Motorisierter Straßen- Individual- verkehr verkehr

194

19982015

20122016

Immer mehr mobile Internetnutzer in Deutschland

Quelle: Statistisches Bundesamt, 2016

insgesamt

10-15 Jahre

16-24 Jahre

25-44 Jahre

45 Jahre plus

37

73

29

73

59

94

46

88

22

52

%

Notbremsassistent 28 % weniger Auffahrunfälle mit Personenschaden

Spurhalteassistent 49 % wenige Lkw-Unfälle durch Spurver-lassen auf Autobahnen

Lichtsysteme 18 % weniger Verkehrstote durch mehr Sicht auf Autobahnen und Landstraßen

Nachtsichtassistent 6 % weniger Verkehrs-tote bei Nacht

Spurwechselassistent26 % weniger Unfälle beim Spurwechsel

55.2

05

7.76

2

1.91

0

2.69

4

7.94

7

1.00

0

5.17

9

4.20

4

1.71

4 896

104

9.49

3

58.2

76

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Starkes Wachstum für nachhaltige Mobilität bis 2025 (Prognose)Weltweites Marktvolumen in Mrd. Euro

Quelle: BMUB, 2014

20132025

315944

Weiterlesen zum Thema „Zahlen und Fakten“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

BenzinBenzin-HybridDieselDiesel-HybridCNG/komprimiertes Erdgas

Prognose 2040: Alternative und konventionelle Antriebe gemeinsam (weltweit)

Quelle: Shell Pkw-Szenarien bis 2040, 2014

2013

2020

2030

2040

CNG/komprimiert Erdgas-HybridLPG/AutogasPlug-in-Hybrid-BenzinBEV/batteriebetriebenes FahrzeugFuel Cell/Wasserstoff

Quelle: McKinsey Global Institute, 2016

Deutschlands Infrastrukturinvestitionen im internationalen Vergleich (2016)in Prozent des BIP

Effizienzgewinne durch Vernetzung im Verkehr (Prognose)Kraftstoff- und Zeitersparnisse und weniger Verkehrsstaus durch intelligente Verkehrssteuerung (z. B. Stauvermeidung)

200 %

Deutschland

Frankreich

USA

Italien

Türkei

Japan

Südafrika

China

2,0

2,1

2,4

2,4

3,6

4,0

4,7

8,8

Quelle: Bitkom/FhG

4,4 Mrd. Euro

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MOBILITÄT VON MORGENAutos fahren leise und abgasfrei durch die Stadt; keines fährt zu schnell oder zu langsam. Ein Stau kann so gar nicht erst entstehen. Kein Fahrzeug missachtet eine rote Ampel oder gerät versehentlich auf die falsche Spur. Fahrtzeiten sind auch über lange Strecken – mittels intermodaler Kombination verschiedener Verkehrsmittel – planbar und der Parkplatzsuchverkehr gehört der Vergangenheit an.

Diese Mobilität von morgen wird auch in Deutschland durch die Entwicklung entsprechender Technologien in den Bereichen vernetzte Mobilität, automatisiertes Fahren und intermodale Mobilitäts-angebote vorangetrieben. Dabei lassen sich drei Dimensionen unterscheiden.

AUTOMATISIERUNG – VON TECHNISCHER UNTERSTÜTZUNG UND FAHRERLOSEM FAHREN

Schon seit Jahrzehnten wird der Fahrer im Auto von automatischen Assistenz- systemen wie etwa dem Antiblockiersystem (ABS) und dem Tempomaten unter-stützt. Die serienmäßig verfügbaren Technologien wurden ständig weiterentwickelt und sind heutzutage bereits auf einem sehr hohen Sicherheitsniveau: Von der automatischen Einparkhilfe bis zum Spurhalteassistenten ist das Auto in der Lage, in zahlreichen Fällen einzugreifen und Aufgaben des Fahrers zu übernehmen, um diesen zu entlasten bzw. zu schützen. Die Integration der Systeme erfolgt stufenweise bis hin zum fahrerlosen Fahren. Dies ist keine Science-Fiction-Vision mehr; nach erfolgreichen Tests bei Pkw und Nutzfahrzeugen (Nfz) sind einige Assistenzsysteme bereits im Markt erhältlich.

PERSÖNLICHE KONNEKTIVITÄT – ÜBERALL ONLINE UNTERWEGS

Internet im Pkw ist heute nichts Außergewöhnliches mehr – laut einer Umfrage der Unternehmensberatung McKinsey aus dem Jahr 2014 können sich 13 Prozent der befragten Autokäufer in Brasilien, China, Deutschland und den USA die Anschaffung eines Neuwagens ohne Internetzugang nicht mehr vorstellen. Allein in Deutschland sind es nach einer Umfrage der Gesellschaft für Konsum-forschung 21 Prozent der Autokäufer, die das Thema „Vernetztes Auto“ als kaufentscheidend einstufen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Beifahrer könnenwahlweise mobil arbeiten oder einfach zu Unterhaltungszwecken im Internet surfen und somit die Reisezeit effizienter nutzen. Über Gesten- und Sprachsteuerung werden auch dem Fahrer in Zukunft viele Funktionen des Internets zuteil.

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START

ZIEL

8 Min. 15 Min. 35 Min.

Weiterlesen zum Thema „Mobilität von morgen“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

INTERMODALITÄT – ANS ZIEL MIT FAHRRAD, BAHN UND LEIHWAGEN

Besonders in den Großstädten unterstützt bereits heute eine Vielzahl von Apps die Nutzer auf ihren Wegen durch die Innenstädte. Dabei werden die einzelnen Optionen der intermodalen Streckenplanung miteinander verglichen und eine möglichst effiziente Kombination der Verkehrsmittel, wie freefloating Carsharing, Bikesharing, ÖPNV etc., vorgeschlagen. Viele Anwendungen können dabei auf Echtzeitdaten der verschiedenen Verkehrsmittel zurückgreifen und so immer besser die genaue aktuelle Verkehrssituation für die Nutzer abbilden.

SCHON GEWUSST?

Der Anteil von Elektrofahrzeugen in Deutschland liegt derzeit bei 0,11 Prozent. Bis 2040, so die Prognose der aktuellen Shell-Studie, werden noch fast 50 Prozent der Pkw (unter Berücksichtigung der Hybridantriebe) mit einem Ottomotor aus-gestattet sein. Als Trend zeigt sich bereits, dass Elektrofahrzeuge bei Nutzern von Carsharing-Angeboten sehr beliebt sind, denn im freefloating Carsharing-Angebot in urbanen Räumen bringen Elektrofahrzeuge ihre Vorzüge passgenau ein. Damit der Elektroantrieb ein grundlegender Baustein der Mobilität von morgen wird, ist es noch vor der Steigerung der Reichweite vor allem notwendig, die Ladeinfra- struktur deutlich zu verbessern, z. B. die Dichte an Schnell-Ladestationen außer-halb der Ballungsräume. Dafür haben verschiedene Initiativen sowohl lokal als auch deutschlandweit ihre Arbeit bereits aufgenommen.

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EFFIZIENZ DURCH INFORMATIONSAUSTAUSCH

Intensive Tests in Deutschland und in Europa haben es bereits gezeigt: Der Informationsaustausch von Fahrzeugen mit Verkehrszentralen, anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur nahezu in Echtzeit bringt einen hohen Nutzen für den Ver-kehr. Fahrer werden rechtzeitig vor Hindernissen, Baustellen oder etwaigen Verkehrsverdichtungen gewarnt und erhalten somit die Möglichkeit entsprechend zu reagieren. Neben diesen offenkundigen Effizienzgewinnen gibt es auch andere, auf den ersten Blick weniger augenscheinliche Chancen der Vernetzung. Denkbar wäre beispielsweise, Informationen über die Beanspruchung von Stoßdämpfern anonymisiert weiterzuleiten. Abgenutzte Fahrbahnen oder andere infra-strukturelle Mängel würden sich so schneller identifizierenlassen. Gelder könnten dadurch genau dort investiert werden, wo sie den größten Nutzen erzielen – auch solche Maßnahmen steigern die Effizienz im Verkehr.

VERNETZTE FAHRERASSISTENZSYSTEME

Verkehrsteilnehmer sind mithilfe des mobilen Internets inzwischen auch unterwegs in der Lage, ihre Routen detailliert zu planen und ihre Verkehrsmittel entsprechend zu wählen, teilweise diese auch bereits online zu reservieren. Auch auf Seiten der Fahrzeuge kann mithilfe dieser Techno-logie die Vernetzung untereinander und mit der Infrastruktur ebenfalls voranschreiten. So zeigen Testergebnisse, dass vernetzte Fahrerassistenzsysteme auf Basis von Echtzeit-informationen von Servern oder direkt von intelligenter Infrastruktur doppelten Nutzen erzielen: Sie steigern gleich-zeitig Effizienz und Sicherheit des Verkehrs. Der bereits erfolgreich getestete Ampelphasenassistent z. B. übermittelt Informationen von Verkehrsampeln auf Fahrerdisplays. Geschwindigkeitsempfehlungen ermöglichen einen opti-malen Verkehrsfluss (grüne Welle); akustische Signale erhöhen die Verkehrssicherheit, indem sie rechtzeitig vor dem Umschalten einer Ampel auf Rot warnen.

WIE GEHT VERKEHR OHNE UMWELTBELASTUNGEN?

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ELEKTROMOBILITÄT

Derzeit sind in Deutschland 45 Millionen Fahrzeuge mit konventionellen Antrieben (Otto, Diesel, Hybrid) unterwegs. Hier sinken die Emissionen durch den Einsatz verschiedener technologischer Neuentwicklungen seit Jahren. Neben dem Otto- und Dieselmotor sind auch eine Reihe von Alternativen wie komprimiertes (CNG) oder verflüssigtes (LNG) Erdgas, Wasserstoff und Elektroantrieb verfügbar. Im urbanen Raum mit kurzen Distanzen zwischen Abfahrt- und Zielort eignet sich besonders der Einsatz von elektrisch betriebenen Kleinfahrzeugen. Derzeit sind rund 65.000 Elektrofahrzeugein Deutschland unterwegs – eine noch überschaubare Größe (Stand: Anfang Juni 2017). Die Bundesregierung hat mit der „Kaufprämie für E-Autos“, der Kfz-Steuerbefreiung sowie Sonderparkflächen und der Mitbenutzungsmöglichkeit von Busspuren Anreize für den Kauf von Elektrofahrzeugen geschaffen. Wenn zukünftig alle Elektrofahrzeuge auch mit Strom aus Erneuerbaren Energien betrieben werden, kann die Elektromobilität einen wichtigen Beitrag zu einem mög-lichst umweltfreundlichen Verkehrskonzept leisten.

ZWEI MILLIONEN CARSHARING-NUTZER

Das mobile Internet wird dabei helfen, den Nutzern die Ressourcen des Mobilitätssystems, z. B. Mitfahrmöglich-keiten, freie Parkplätze oder Sharing-Verkehrsmittel viel effizienter als bisher zu orten und zur Verfügung zu stellen. Mithilfe von Apps vernetzen sich Anbieter und Nutzer beim Carsharing schon heute im digitalen Raum miteinander. Diese Art der Nutzung von Leihwagen boomt in Deutschland: Im Jahr 2017 wird es zwei Millionen Carsharingnutzer geben – das sind mindestens 40 Prozent mehr Teilnehmer als noch im Vorjahr. Die Zahl der Orte in Deutschland mit einem Carsharing-Angebot stieg bis Februar 2017 auf 597. Ins-besondere Angebote des freefloating Carsharing liegen im Trend. Nutzer können hierbei Fahrzeuge des jeweiligen Anbieters direkt am Straßenrand ausleihen und nach der Fahrt auf einem beliebigen Parkplatz im Geschäftsgebiet wieder abstellen – das garantiert maximale Flexibilität und vermindert z. B. auch den CO2-Ausstoß, weil unnötige Fahrten vermieden werden. Seit März 2017 wird die weitere Verbreitung von Carsharing-Angeboten durch ein entspre-chendes Gesetz gefördert – nun können Kommunen dafür beispielsweise Sonderparkplätze und kostenfreie Parkplätze zur Verfügung stellen.

Weiterlesen zum Thema „Sharing Economy“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

Weiterlesen zum Thema „Sharing Economy“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

Fahrberechtigte gesamtCS-Fahrzeuge gesamt

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Quelle: Bundesverband CarSharing, 2017

17.200

1.71

5.00

016.100

1.26

0.00

0

15.400

1.04

0.00

0

13.950

757.

000

11.250

453.

000

7.100

262.0005.000

190.000

Carsharing boomt in Deutschland

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SICHERER UNTERWEGS

10

Neben der Effizienz steigt mithilfe vernetzter und automatisierter Funktionen auch die Verkehrssicherheit; die Zahl der Verkehrsunfälle mit Todesfolge geht seit Jahren kontinuierlich zurück. Grund dafür ist auch die wachsende Anzahl an technischen Fahrerassistenz-systemen. Sie unterstützen Fahrer passiv, durch Hinweise, und aktiv, indem sie korrigieren. Viele dieser Systeme werden bereits seit Jahren serienmäßig eingesetzt, wie etwa passive Einparkassistenten, andere wie beispielsweise der aktive Spurhalteassistent sind vergleichsweise neu. Und auch die Systeme für Unfallfolgenminderung, wie der ecall, können bei Un-fällen die Rettungszeiten verkürzen und damit Leben retten.

21,2 Sonstiges menschliches Fehlverhalten

8,6 Fehler beim Abbiegen, Wenden, Rückfahren, Ein- und Ausparken

1,5 Falsches Verhalten gegenüber Fußgängern

8,1 Straßenverhältnisse

1,2 Witterungseinflüsse

4,7 Hindernisse und sonstige Unfallursachen

Alkoholeinfluss

Falsche Straßenbenutzung

Nicht angepasste Geschwindigkeit

Ungenügender Abstand

Fehler beim Überholen

Nichtbeachten der Vorfahrt

3,3

6,7

12,8

13,8

3,7

14,5

%

Unfallursachen bei Unfällen mit Personenschaden

Quelle: Statistisches Bundesamt

IN DER SPUR BLEIBEN

In modernen Neuwagen er-fassen u. a. Kameras die je-

weilige Verkehrssituation. Der Bordcomputer wertet die

Bilder anschließend innerhalb von Sekundenbruchteilen aus.

Mithilfe von Objekterkennung werden Verkehrszeichen ausfin-

dig gemacht und auf einem Display eingeblendet. Geschwindigkeitsbegren-

zungen sind dadurch beispielsweise immer präsent. Über Sensoren werden relevante

Daten geliefert, um die Position des Fahrzeugs innerhalb der Fahrbahn festzustellen. Droht das

Fahrzeug, ungewollt die Fahrbahn zu verlassen, wird der Fahrer vom Spurhalteassistenten in verschiedenen

Stufen akustisch, haptisch und visuell gewarnt. Eine Weiterent-wicklung dieser Funktion ist die aktive Variante. Hierbei gibt das

System Lenkimpulse, um das Fahrzeug zwischen den Fahrbahnmar-kierungen zu halten, wenn Fahrer nicht auf die Warnungen reagieren.

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BREMSEN IM NOTFALL

Viele Unfälle im Straßenverkehr entstehen durch zu enges Auf-fahren und das Nicht-Einhalten eines angemessenen Sicherheits-

abstandes – im Notfall ist es dann häufig zu spät. Nicht alle Menschen reagieren schnell und entschlossen genug. An dieser Stelle setzen Notbremsassistenzsysteme unterstützend an: Durch Kameras und wei-tere Sensoren ermittelt das Fahrzeug permanent den Abstand zu den vo-rausfahrenden Fahrzeugen und überwacht eine mögliche Kollisionsgefahr. Wenn Fahrer keine Aktivitäten zeigen, werden sie akustisch, haptisch oder visuell gewarnt. Erfolgt weiterhin keine menschliche Reaktion, wird – je nach Systemauslegung und Entfernung – eine Teil- oder Vollbremsung durchgeführt. Pkw haben heute eine Vielzahl an radar- oder lasergestützten Kollisionswarnsys-temen oder Notbremssystemen unterschiedlicher Ausprägung an Bord. Dabei

wird in Unfallvermeidung oder Folgenminderung nach einem Unfall unterschieden.

ECALL: UNFALLFOLGENMINDERUNG DURCH NOTRUFSYSTEM

Kommt es trotz höherer Fahrzeugsicherheit zu einem Unfall, so steht das Notruf-system ecall zur Verfügung. Ab Frühjahr 2018 wird das System EU-weit zur Pflicht in

Neuwagen. Sensoren schätzen bei Unfällen automatisch die Schwere des jeweiligen Crashs ab. Wenn beispielsweise ein Airbag ausgelöst wurde, setzt das System automatisch

einen Notruf mit den exakten GPS-Daten ab. So wissen Rettungsassistenten und Einsatz-fahrzeuge sofort, wo und in welcher Fahrtrichtung sich das betroffene Fahrzeug befindet

– fehlende oder falsche Ortsangaben durch unter Schock stehende Beteiligte können dadurch verhindert werden. Experten schätzen, dass dieses System jährlich bis zu 2.500 Menschenleben in der EU retten kann. Entscheidend dabei ist, dass parallel zum Einbau in die Fahrzeuge auch die Rettungsleitstellen ausgerüstet und für ecall vorbereitet sind.

Weiterlesen zum Thema „Sicherheit im Verkehr“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

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Quelle: Statistisches Bundesamt

Rückgang der Verkehrsunfälle mit Todesfolge in Deutschland

3.684

2.41

1.27

1

7 .5 0 3

2.350.227

7.906

2.01

5.57

5

1970 1980 1990 2000 2010 2016

Anzahl der UnfälleAnzahl der Getöteten

19.193

1.39

2.00

7

3.214

2.58

5.19

1

1.68

4.60

4

13.041

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WIE WIRD DIE INFRASTRUKTURINTELLIGENTER?

Die Vorteile der Vernet-zung in Bezug auf Effizienz, Umweltschutz und Sicher-heit lassen sich nur dann sinnvoll nutzen, wenn der Ausbau der Infrastruktur mit den technischen Fort-schritten einhergeht. Hier ist insbesondere die Politik gefragt, in die Ausrüstung der Infrastruktur zu inves-tieren. Dass der Ausbau einer intelligenten Verkehrs-infrastruktur sich lohnen kann, führt das Beispiel Singapur vor Augen.

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Weiterlesen zum Thema „Intelligente Infrastruktur“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

Singapur zeigt mustergültig, wie sich Investitionen in die Infrastruktur bezahlt machen können. Zwischen 1990 und 2013 hat sich die Bevölkerung des Stadtstaats von 3 auf 5,4 Mio. Einwohner nahezu verdoppelt; dabei steht Singapur in etwa die Fläche der Stadt Hamburg (1,8 Mio. Einwohner) zur Verfügung. Neben einem gut ausgebauten ÖPNV ist insbesondere die intelligente Infrastruktur ein Grund dafür, dass Singapur mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 27 km pro Stunde im weltweiten Vergleich großer Metro-polen (z. B. London: 16 km/h) eines der funktionstüchtigs-ten Verkehrssysteme aufweisen kann. Ein automatisches City-Maut-System, die Erfassung der Verkehrssituation über Kameras, die automatische Übermittlung der Verkehrsdatenan Taxis und ein elektronisches Parkleitsystem – viele dieser Einfälle aus Singapur finden in europäischen Städten wie Mailand, Stockholm oder Oslo inzwischen Nachahmer. Singapur ist aber schon einen Schritt weiter: In den Plänen

der Stadtentwickler finden sich wie selbstverständlich der flächendeckende Einsatz mit Solarenergie betriebener Stromzapfsäulen sowie das Sammeln und Weiterleiten wichtiger Echtzeit-Informationen über den Verkehr für einen Zugewinn an Verkehrssicherheit.Für diese Vision sind Investitionen in die Infrastruktur unab-dingbar. Singapur hat das passende Investitionsklima: In einer Studie der Beraterfirma EC Harris wird die Stadt als weltweit attraktivste Metropole für Investitionen in die Infrastruktur bezeichnet. Deutsche Städte befinden sich nicht unter den Top Ten – hier mangelt es mancherorts an entsprechender gesellschaftlicher und politischer Unterstützung. Mehr noch: Es fehlt bereits an den zwingend benötigten Investitionen in die Instandhaltung des Straßennetzes – allein für die Bundesfern-straßen veranschlagt das Bundesverkehrsministerium 8 Mrd. Euro. Die tatsächlichen Aufwendungen beliefen sich im Durch-schnitt der letzten zehn Jahre jedoch nur auf 5,2 Mrd. Euro.

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GUCK MAL, WER DA FÄHRT*

Das automatisierte Fahren ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Mobilität der Zukunft, die ohne Unfälle, Staus und Umweltbelastungen Personen und Güter sicher,effizient, stressfrei und komfortabel transportiert. Das ist keine Science-Fiction, sondern wird bereits heute anhand von Prototypen getestet. Die deutsche Automobilbranche setzt dabei sowohl auch auf evolutionäre als auch revolutionäre Technologieentwick-lung. Auf welchem Weg man sich dabei dem automatisierten Fahren nähert, geben nicht nur Entwickler und sorgfältig abwägende Verbraucher vor, sondern auch Wissen-schaft, Politik und Gesellschaft. Vor dem Einsatz innovativer Technologien müssen wie in allen zukunftsorientierten Feldern, kontinuierlich diverse Rahmenbedingungen, nicht zuletzt auch Gesetze, mit dem technisch Möglichen abgeglichen werden.

* Erster autonom fahrender Elektrobus in Berlin – auf einem Testgelände.

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GUCK MAL, WER DA FÄHRT*

DIE EVOLUTIONÄRE TECHNOLOGIEENTWICKLUNG

Seit vielen Jahren werden Stück für Stück, analog zur IT-Entwicklung, innovative, auf Serien-reife getestete Assistenzsysteme in die Fahrzeuge eingebaut bzw. vorhandene effektiver miteinander vernetzt. Dadurch können Fahrzeugfunktionen entwickelt werden, die zuneh-mend Teile der Fahraufgabe übernehmen und somit den Fahrer in über- und unterfordernden Situationen unterstützen. Schon heute entlastet der Stauassistent den Fahrer im Stop-and-go-Verkehr auf der Autobahn oder der Parkassistent beim Rangieren und Manövrieren.

VON DER FAHRERASSISTENZ ZUM AUTOMATISIERTEN FAHREN

Weitere technische Lösungen werden peu à peu in die vorhandene Verkehrssituation und Infrastruktur integriert. Dies wird eine schrittweise Weiterentwicklung der Fahrerassistenz über automatisierte Fahrfunktionen bis hin zu fahrerlosem Fahren ermöglichen: Seit vielen Jahren hat der Fahrer die Möglichkeit, Fahrerassistenten zu aktivieren. Diese muss er bisher überwachen – und in kritischen Situationen selbst das Fahrgeschehen übernehmen (er übersteuert die Assistentenfunktion). Im nächsten bzw. zweiten technologischen Entwick-lungsschritt (automatisiertes Fahren) wird ein System im Fahrzeug die aktivierten Fahr- assistenten überwachen und den weiterhin aufmerksamen Fahrer in Situationen, in denen es selbst seine Funktionsgrenzen erreicht, mit einem Zeitpuffer zum Eingreifenauffordern. Erst im dritten Schritt (autonomes Fahren) wird das System des Fahrzeugs die Fahraufgabe in allen Situationen beherrschen. Erst dann wird der Fahrer zum Passagier.

DIE REVOLUTION AUF DER STRASSE: AUTONOMES FAHREN

Neben diesem evolutionären Ansatz bei der Entwicklung von Pkw setzt die deutsche Automobilbranche auch auf die sogenannte revolutionäre Technologieentwicklung: Hier steuert die Entwicklung von Fahrzeugen direkt und ohne Zwischenschritte auf das fahrerlose Fahren zu. Prototypen – Pkw, Busse & Co – dieses Forschungs-strangs unterscheiden sich meist optisch von herkömmlichen Fahrzeugen, sowohl in ihrer außergewöhnlichen Karosserie, die eine Fülle an technischem Equipment birgt, als auch in ihrer neuartigen Gestaltung des Innenraums. Diese wird möglich, weil – und das ist die eigentliche Revolution – das Lenkrad fehlt und die Fahrerposition an sich nicht mehr vorhanden ist. Dann werden alle Insassen Beifahrer beim fahrerlosen Fahren. Passagiere steigen ein, geben ihr Ziel an und werden vom Fahrzeug dorthin gebracht. Das Eingreifen von Menschen ist während der Fahrt zu keinem Zeitpunkt vorgesehen. Diese Fahrzeuge werden bei ihrer Markteinfüh-rung in der Lage sein müssen, schlichtweg alle Szenarien fehlerfrei im Griff zu haben. In verschiedenen Testgebieten werden in Deutschland erste autonom fahrende Fahrzeuge in der Praxis eingesetzt.

Weiterlesen zum Thema „Automatisiertes Fahren“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

SCHON GEWUSST?

Seit langem arbeiten Automobilhersteller und Zulieferer in Deutschland an Modellen für das automatisierte Fahren. Im Mai 2017 hat der

Bundesrat einer Aktualisierung des Straßenverkehrs-gesetzes zugestimmt und Regelungen zum zukünftigen

Fahren von Autos mit hoch- und vollautomatisierter Fahrfunktion verabschiedet. Danach können automatisierte Fahrfunktionen zur Fahrzeugsteuerung verwendet werden, „wenn der Fahrzeugführer besonders geregelte Pflichten zur unverzüglichen Wiederaufnahme der Fahrzeugsteue-

rung beachtet“. Geregelt sind in dem Gesetz auch Haftungsfragen. Damit zusammenhängend ist die

Frist für die Speicherung von Daten des Fahr-geschehens von geplant drei Jahren auf sechs

Monate abgesenkt worden, es sei denn, das Auto war in einen Unfall verwickelt.

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GEMEINSAM STANDARDS SETZENVernetztes und automatisiertes Fahren setzt gemeinsame Standards, Schnittstellen und Regeln voraus. Ohne – möglichst international geltende – Vereinbarungen kann es zu einem Sammelsurium aus unterschiedlichen Teillösungen kommen – das wäre ineffizient und kostspielig. Politik, Wissenschaft und Wirtschaft entwickeln seit Jahren in Deutschland im Rahmen verschiedener Pilotprojekte gemeinsame Lösungen. Deutschland soll damit Leitanbieter und Leitmarkt für vernetzte und automatisierte Fahrzeuge werden.

ZUKUNFTSLABOR AUTOBAHN

Ein Beispiel für eine solche Kooperation ist das „Digitale Testfeld Autobahn“. Das Bundesverkehrsministerium hat das Testfeld im September 2015 auf der Bundesautobahn 9 in Bayern eingerichtet – als technologieoffenes Angebot für Wirtschaft und Forschung. Seither erforschen Fahrzeug-hersteller, IT- und Telekommunikationsunternehmen im Realbetrieb Technologien des vernetzten und automati- sierten Fahrens. Das Testfeld zwischen München und Nürn-berg gilt als weltweit einzigartig. In Deutschland werden derzeit über ein halbes Dutzend weiterer digitaler Testfelder eingerichtet oder bereits genutzt – sowohl auf Autobahnen als auch in komplexen Verkehrssituationen auf den Land-straßen und im Stadtverkehr.

PROJEKTE AUF DER A9

n Die Erprobung automatisierter Fahrsysteme im Realbe-trieb: Dazu fahren hochautomatisierte Autos selbstständig auf dem „Digitalen Testfeld Autobahn“. Auch Lkw-Platoons, bei denen mehrere Trucks vom ersten Fahrzeug aus fern-gesteuert werden, sind unterwegs;

n die zentimetergenaue Erfassung des „Digitalen Testfelds Auto- bahn“ als digitale HD-Karte, mit der automatisierte Fahrzeuge hochpräzise über die Fahrbahn gesteuert werden können;

n die Erprobung des künftigen Mobilfunkstandards 5G zur Vehicle-to-Vehicle-Echtzeitkommunikation: Dafür wird entlang der Strecke die modernste Mobilfunk-Infrastruktur errichtet, um die Reaktionszeiten auf den Millisekunden-Bereich zu reduzieren;

n die Ausstattung der Strecke mit modernster Radar- Sensorik: Damit werden hochpräzise Echtzeit-Daten zu Verkehrsfluss, Verkehrsdichte, Geschwindigkeit und

Fahrverhalten gewonnen.Quelle: BMVi

Ampelphasen-AssistentBei der Annäherung an eineAmpel informiert der Assistentden Fahrer, mit welcherGeschwindigkeit eine grüneWelle erreicht werden kann.Zusätzlich wird das Kreuzungs-schema angezeigt.

Einsatzfahrzeug-WarnungEinsatzfahrzeuge sind nichtimmer eindeutig zu lokali-sieren. Wenn sich ein Rettungswagen nähert, werden Fahrer darüber informiert, wo sich das Ein-satzfahrzeug befindet und aus welcher Richtung es kommt.

Standort- InformationsdiensteStandortbezogene Infor-mationen betreffen z. B. Wetter, Veranstaltungen oder Parkhäuser, die den Fahrer über freie Parkplätze informieren.

Vehicle-to-Vehicle- KommunikationFahrzeuge warnen sich z. B. gegenseitig vor Veränderungen des Bodenbelags, wenn sie unerwartet bremsen müssen oder eine Kollision der Fahrzeuge droht.

Zentrale

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Ampelphasen-AssistentBei der Annäherung an eineAmpel informiert der Assistentden Fahrer, mit welcherGeschwindigkeit eine grüneWelle erreicht werden kann.Zusätzlich wird das Kreuzungs-schema angezeigt.

HinderniswarnungNähert sich das Fahrzeugeinem Hindernis, informiertund warnt es den Fahrersituationsgerecht. Der Warnzeitpunkt wird anhand von Entfernung und Geschwindigkeit berechnet.

AmpelschaltungDie Lichtsignalanlageerhält von herannahendenFahrzeugen relevante Informationen wie Position und Geschwindigkeit. Anhand dieser Daten ver-anlasst die Anlage die optimale Ampelschaltung.

StraßenwetterwarnungWetterdaten aus Mess-stationen und Fahrzeugen ermöglichen es, Wetterge-fahren frühzeitig zu erkennen.

BaustelleninformationenDer Fahrer erhält Informa-tionen über die Länge derBaustelle sowie Grund undDauer der Bauarbeiten.Zudem sieht er Verkehrslageund Baustellenschema aufBasis der Bewegungenvorausfahrender Fahrzeuge.

Elektronisches BremslichtDas elektronische Brems-licht warnt den Fahrer frühzeitig bei der Gefah-renbremsung eines vor-ausfahrenden Fahrzeugs und unterstützt, wenn die Sicht eingeschränkt ist.

Verkehrszeichen-AssistentDer Fahrer wird über gültigeVerkehrszeichen einschließ-lich Wechselverkehrs-zeichen wie Tempolimits und Einschränkungen durchBaustellen informiert.

Weiterlesen zum Thema „Standards setzen“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

ERFOLGREICH STANDARDS GESETZT

Fahrzeuge, die sich gegenseitig vor Hindernissen warnen, eine kommunizierende Infrastruktur, die über Baustellen oder Geschwindigkeitsbegrenzungen informiert – all das wurde im Feldversuch simTD im Rhein-Main-Gebiet erfolgreich getestet. Nach sorgfältiger und intensiver Planung kommunizierten 2012 ein halbes Jahr lang 120 Fahrzeuge auf Testfahrten über Vehicle-to-X-Systeme miteinander und mit der Infrastruktur. Getestet wurde beispielsweise die Funktion „Elektronisches Bremslicht“: Hierbei wird der Fahrer von weit vorausfahrenden Fahrzeugen, die sich außerhalb seines Sichtfelds befinden, über starke Bremsmanöver gewarnt. Dadurch erhöht sich die zur Verfügung stehende Reaktionszeit und Unfälle können verhindert werden. An dem Feldversuch haben Automobilfirmen, Forschungseinrichtungen, Telekommunikationsunternehmen und Kommunen gleichermaßen mitgewirkt.

INTERNATIONALE AUSSTRAHLUNG

Aufbauend u. a. auf den Ergebnissen von simTD wurde im Jahr 2014 das internationale Projekt DRIVE C2X in sieben europäischen Modellregionen durchgeführt. Mit 200 Fahr-zeugen wurden insgesamt 1,5 Mio. Testkilometer absolviert. Die positiven Ergebnisse von simTD konnten bestätigt werden – die Vehicle-to-X-Technologie hat ihren Nutzen für die Sicherheit und die Umwelt unter Beweis gestellt. Es konnte anhand der Tests beispielsweise gezeigt werden, dass das Einspielen von Informationen zu Tempolimit oder Wetter auf ein Display des Fahrers – bei einer flächendecken-den Verbreitung der Technologie – die Anzahl der schweren Verkehrsunfälle und damit auch potenziellen Todesopfer bei Verkehrsunfällen um bis zu 23 Prozent senken kann.

SCHON GEWUSST?

simTD hat umfassend gezeigt, dass die Vehicle-to-X-Technologie Marktreife erreicht

hat. Der regelmäßige Austausch von Informatio-nen zwischen Fahrzeugen und anderen Verkehrsak-teuren wird in Zukunft zu den Routineaufgaben von Fahrzeugen gehören. Bei einem flächendeckenden

Einsatz dieser Technologie könnten laut Schätzungen der simTD–Projektpartner jährlich Unfallkosten bis zu 6,5 Mrd. und Umweltfolgekosten in Höhe von 4,9 Mrd. Euro eingespart werden. Die notwendi-

gen Investitionen in die Infrastruktur belaufen sich demgegenüber auf 1-2 Mrd. Euro – aus

jedem investierten Euro könnten also bis zu 8 Euro volkswirtschaftlicher

Nutzen gezogen werden.

Stationen

V2XV2I

V2BV2V

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WAS PASSIERT MIT DEN DATEN?

FAHRZEUGGENERIERTE DATEN

Das moderne Fahrzeug mit durchschnittlich über 80 Steuer-geräten verarbeitet eine große Menge an Informationen, Tendenz steigend. Die meisten dieser Daten werden im laufenden Betrieb nur für einen kurzen Zeitraum genutzt und verlassen das Fahrzeug nicht. Die vergleichsweise wenigen fahrzeuggenerierten Daten, die aus dem Auto heraus „over the air“ übermittelt werden, lassen sich gemäß ihrer Nutzung in vier Kategorien einordnen (Datennutzungs-kategorien), wobei die Daten der ersten drei Kategorien an-onymisiert bereitgestellt werden. Erst die vierte Kategorie ist personenbezogen und damit für den Datenschutz relevant. Die Daten der vier Kategorien dienen folgenden Zwecken:

Wenn wir zukünftig nahtlos – sprich: effizienter, bequemer und sicherer – unsere Strecke von A nach D über B und C planen, werden wir zunehmend digitale Medien und Dienste nutzen. Somit werden von A nach D mehr Daten aus unterschiedlichen Quellen miteinander verknüpft als bisher. Einerseits bietet das vernetzte und automatisierte Fahren bislang ungenutzte Potenziale für Unfallvermeidung, Energie-effizienz und Emissionsreduzierung, andererseits birgt es aber mehr Optionen für Zugriffe von Dritten auf die entsprechenden Daten. Integrität und Sicherheit von Fahrzeug und Fahrer müssen jedoch auch zukünftig jederzeit garantiert sein. Die digitale Entwicklung stellt alle Beteiligten vor die Herausforderung, Datennutzung und -sicherheit im Verkehr zukunftsfähig und diskriminierungsfrei gesetzlich zu regeln. Für diejenigen Daten, die im Fahrzeug selber entstehen (fahrzeuggenerierte Daten) haben Hersteller und Zulieferer in Deutschland einen gemeinsamen Vorschlag entwickelt. Dessen Basis ist und bleibt der Mensch, der verantwortungsbewusst entscheidet, welche Daten er empfängt und sendet, egal, ob er als Fußgänger, Fahrgast oder als Fahrer unterwegs ist.

1. Zur Verbesserung der Sicherheit im Straßenverkehr können Daten vom Hersteller eines Fahrzeugs z. B. der Polizei oder der Feuerwehr zur Verfügung gestellt werden;

2. für verschiedene Serviceangebote, z. B. für Wetter-Apps: Im Fahrzeug generierte Daten wie z. B. Standort und Scheibenwischerautomatik können aggregiert werden, um Nutzern mitzuteilen, dass es an einem bestimmten Ort regnet;

3. um Teile des Fahrzeugs und den bisherigen Kundendienst zu verbessern;

4. für Services, die eine Identifikation des Kunden oder des Fahrzeugs notwendig machen: Der Nutzer kann dabei selber bestimmen, wer diese Daten erhalten darf, z. B.

durch seine Unterschrift in einem Vertrag oder Bestätigung einer Anfrage des Serviceanbieters direkt im Fahrzeug.

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DAS AUTO IST KEIN SMARTPHONE

Das Fahrzeug unterscheidet sich hinsichtlich Sicherheits- und Schutzrelevanz ganz klar von anderen digitalen Platt- formen, wie z. B. Smartphone, Tablet & Co. Für Safety (Verkehrssicherheit) und Security (Schutz gegen Hacker-attacken von außen) gelten bereits im Entwicklungsprozess von modernen Fahrzeugen für alle Beteiligten die höchsten Standards. Um digitale Schnittstellen zu schützen, wird der direkte Zugriff auf das Fahrzeug durch Dritte während der Fahrt zukünftig nicht möglich sein. Die Datenverbindungen des Fahrzeugs werden verschlüsselt und multiple Firewalls installiert, um die Integrität des Fahrzeugs und die Sicherheit seiner Nutzer sicherzustellen. Somit werden fahr- und sicherheitsrelevante Funktionen im Auto von anderen Bereichen wie Infotainment-Systemen strikt getrennt.

DATENSCHUTZPRINZIPIEN

Die Automobilbranche in Deutschland hat seit 2014 gemein-same Datenschutzprinzipien für vernetzte Fahrzeuge erar-beitet: Auf der Basis von Transparenz, Selbstbestimmung und Datensicherheit haben Fahrzeugnutzer demnach stets die Möglichkeit, sich zu informieren, welche Daten in ihrem Fahr-zeug erhoben werden und warum. Außerdem können sie jeder-zeit Dienste deaktivieren und gespeicherte Daten löschen.

Weiterlesen zum Thema „Datenschutz und Mobilität“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

DATEN ALS WIRTSCHAFTSGUT FÜR DEUTSCHLAND

Fahrzeuge und Mobilitätskonzepte zügig und zukunfts-fähig weiterzuentwickeln, wird für den Wirtschaftsstandort Deutschland wettbewerbsrelevant bleiben. Mit steigender Konnektivität entscheiden auch die Verfügbarkeit und die Analysekompetenz von digital prozessierbaren Informationen über die Innovationskraft neuer Angebote und Geschäfts- felder. In Zukunft kann der Wert von Daten neue Dimen- sionen annehmen. Die in Fahrzeugen generierten Daten können und werden neue Geschäftsfelder und Innovationen hervorbringen, die auf die deutsche Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Vergleich Einfluss haben werden. Im Fahrzeugbereich spielt daher der Zugang zu Daten, bei höchsten Sicherheitsstandards, eine entscheidende Rolle. Schon heute ermöglichen fahrzeuggenerierte Daten Inno-vationen entlang der automobilen Wertschöpfungskette: n beispielsweise werden in der Produktentwicklung mit ihrer

Hilfe fehlerhafte Teile frühzeitig erkannt; n bei der Produktion werden Fahrzeug-Komponenten

anhand der Kundenprofile angepasst; n im Service erfolgt die Wartung auf Basis der jeweiligen

Echtzeitdaten des Fahrzeugs; n während der Nutzung berücksichtigt die Fahrzeugnavi-

gation das aktuelle Fahr-, Straßen- und Verkehrsprofil.

Datennutzungskategorien

Der Kunde#1 wird über die Nutzung der Daten informiert. Die OEMs werden dem Kunden Entscheidungsmöglichkeiten, die er jederzeit widerrufen kann, zur Verfügung stellen, es sei denn, die betreffende Funktion ist gesetzlich angeordnet.

#1 Der Begriff „Kunde“ wird hier einheitlich verwendet und ist weit zu verstehen. Je nach Kontext sind hiermit Fahrer, Halter oder Nutzer gemeint.#2 Beteiligung an diesem Konzept und die technische Umrüstung des Fahrzeugs können vom OEM nicht verlangt werden.#3 Die Leitprinzipien sind bei der Nutzung des definierten Dateninterfaces zu beachten. Die Nutzung des Interfaces schließt Rechte und Pflichten mit ein.

Kategorie 1

Daten zur Verbesserung der Straßenverkehrs-sicherheit

Verkehrssicherheits- relevante Daten

Daten z. B. für öffentliche Verkehrsleitzentralen

Feuerwehr, Polizei, ...

Kategorie 2

Daten für marken- übergreifende Services

Nicht differenzierende Fahrzeugdaten

Diskriminierungsfreier Datenzugriff für Dritte#2 #3

Produkt

Kategorie 3a

Daten für marken-spezifische Services

Differenzierende und für den OEM (Hersteller)IP-relevante Fahrzeug-daten

OEM oder vom OEM beauftragter Partner

Händler, Tochterges.

Kategorie 3b

Daten für die Komponentenanalyse und Produktoptimierung

Differenzierende und für den OEM sowie Zulieferer IP-relevante Fahrzeugdaten

OEM oder vom OEM beauftragter Partner

Produkt

Kategorie 4

Personenbezogene Daten

„Recht auf Zugriff“ nur für zur Datenverarbeitung durch Gesetz, Vertrag oder Einwilligung befugte Parteien

Vom Kunden ausgewählte/r Partner

Kunde

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ZUKUNFTSJOBS IN DER AUTOMOBILINDUSTRIEDie Automobilbranche in Deutschland ist sowohl mit „Industrie 4.0“ als auch durch die weiter zunehmende Vernetzung von Fahrzeugen mit anderen Akteuren Teil der digitalen Revolution. Die Digitalisierung wandelt dabei die Anforderungen an Fahrzeuge und ihre Entwicklungs- und Produktionsprozesse rasch – z. B. nimmt der Anteil an Elektronikkomponenten beständig zu. Da auch in Zukunft Fahrzeuge deutscher Hersteller in aller Welt gefragt sein werden, wird die Automobilbranche weiterhin viele gut ausgebildeten Fachkräften benötigen. Neben den klassischen Berufsausbildungen werden Einsteigern auch neue Berufsbilder angeboten.

App- Entwick- lerinFachinfor-

matikerin Social-Media Berater

Cloud-

Engineer

Mecha-tronikerin

Werkstoff-

prüferin Industrie- mechaniker

Automobil-

kaufmann

SCHON GEWUSST?

Mit über 808.000 Beschäftigten (Jahresdurchschnitt 2016) konnte die

deutsche Automobilindustrie gegenüber 2015 einen Zuwachs um rund 15.500 Ar-

beitsplätze verzeichnen. Der Jahresumsatz der deutschen Automobilindustrie betrug

2016 rund 405 Mrd. Euro (10 Prozent mehr als 2014). Nach Japan, China und

den USA bleibt Deutschland die viertgrößte Automobile produ-

zierende Nation.

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AUTOMOBILINDUSTRIE WÄCHST

Die deutsche Automobilbranche ist vielschichtig: Konzerne, Mittelständ-ler, Familienunternehmer, Startups, Hersteller und Zulieferer beschäftigen rund 808.000 Mitarbeiter. Seit

Jahren gibt es einen Beschäftigungs-zuwachs, da dieser Wirtschaftsbereich weltweit auf Wachstumskurs ist. Dies wird sich laut einer Studie der Unternehmensberatung McKinsey aus dem Jahr 2016 in den kommenden Jahren auch nicht ändern. Bis 2030, so die Prognose, wird die Zahl der Fahrzeugverkäufe global jährlich um 4,4 Prozent zunehmen.

EINSTIEG IN DIE AUTOMOBILINDUSTRIE

Die Breite an Berufsausbildungen in der Automobilindustrie ist groß. Klassi-sche Ausbildungen wie Karosserie- und Fahrzeugbaumechatroniker/-inwerden genauso angeboten wie Ausbildungen mit digitaler Perspektive, z. B. Automobilinformatiker/-in. Da die Berufsbilder bei Herstellern und Zulieferern zunehmend komplexer werden, entstehen auch immer neue Studiengänge wie z. B. Automotive

Weiterlesen zum Thema „Berufe in der Automobilindustrie“!www.zeitbild.de/zukunft-mobilitaet

Wertschöpfungsanteil der Elektronik im Pkw

Quelle: PricewaterhouseCoopers/BMBF, 2016

Automobilindustrie als Vorreiter bei Forschung und Entwicklung in DeuschlandVerarbeitendes Gewerbe insgesamt:52.903 Mio. Euro+ 7 % zum Vorjahr

Prognose 2020

50

%50

2014

65

%35

1990

84

%16

% 41

1411

8

7

19

Quelle: Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft, 2017

Wertschöpfungsanteil Elektronik und SoftwareWertschöpfungsanteil Rest

Software Engineering. Sie ergänzen die etablierten Studiengänge Fahr-zeugtechnik, Bionik, Mechatronik, Verkehrstechnik/-planung und Elek-trotechnik/Sensorik. Darüber hinaus bietet auch der Bereich Forschung und Entwicklung in mittelständischen Zulieferunternehmen interessante berufliche Perspektiven.

AUSBILDUNGEN FÜR IT-INTERESSIERTE

Ausbildungsplätze in der Automobil-industrie sind immer mehr auf digi-tale Aspekte der Fahrzeuge und der Mobilität zugeschnitten: Zum einen erwerben die Auszubildenden in den klassischen Berufsbildern wie Mecha-troniker, Elektroniker etc. Zusatz- qualifizierungen im Bereich IT. Zum anderen erhalten die angehenden IT-Profis wie Fachinformatiker in ihrer Ausbildung Zusatzqualifizierungen, wie z. B. als Elektrofachkraft.

Sonstige Branchen10.033 Mio. Euro+ 12 % zum Vorjahr

Chemie3.846 Mio. Euro+ 6 % zum Vorjahr

Pharmazie3.999 Mio. Euro- 1 % zum Vorjahr

Maschinenbau5.634 Mio. Euro± 0 % zum Vorjahr

Automobilbranche21.741 Mio. Euro+ 10 % zum Vorjahr

Elektroindustrie7.650 Mio. Euro+ 2 % zum Vorjahr

SCHON GEWUSST?

Mit über 808.000 Beschäftigten (Jahresdurchschnitt 2016) konnte die

deutsche Automobilindustrie gegenüber 2015 einen Zuwachs um rund 15.500 Ar-

beitsplätze verzeichnen. Der Jahresumsatz der deutschen Automobilindustrie betrug

2016 rund 405 Mrd. Euro (10 Prozent mehr als 2014). Nach Japan, China und

den USA bleibt Deutschland die viertgrößte Automobile produ-

zierende Nation.

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Die Mobilität von morgen wird geprägt durch technische Innovationen in den Bereichen Vernetzung und Automatisie-rung, Elektrifizierung und neue Urbane Mobilitätskonzepte. Eine digitale Revolution der Mobilität und die damit ein-hergehenden Dienstleistungen betreffen Schülerinnen und Schüler persönlich in ihrem Lebensumfeld. Das vorliegende Zeitbild WISSEN nimmt Entwicklungen rund um das Fahrzeug in den Fokus und ist auch zur Vorbereitung auf eine Exkur-sion zur diesjährigen IAA in Frankfurt am Main geeignet.

Mithilfe der Arbeitsblätter können die Schülerinnen und Schüler die in den Lehrplänen verankerten inhaltsbezogenen und prozessbezogenen Kompetenzen am konkreten Beispiel der Themen Mobilität, Digitale Gesellschaft, Urbanisierung, Datenschutz, Erneuerbare Energien etc. erarbeiten. Sie kön-nen wirtschaftliche und technologische Prozesse nachvollzie-hen, deren Zusammenhänge verstehen und sowohl in aktuelle ökologische als auch in politische Diskussionen einsteigen. Außerdem kann das vorliegende Material sie unterstützen, eigene Verhaltensweisen zum nachhaltigen Umgang mit Ressourcen (z. B. beim Mobilitätsverhalten) zu reflektieren.

EINSATZRAHMEN

Das vorliegende Magazin ist hauptsächlich für den Einsatz in der Sekundarstufe II sowie in beruflichen Schulen gedacht. Der Magazinteil auf den Seiten 4 bis 21 gibt Ihnen Hinter-grundinformationen für die folgenden Arbeitsblätter, die zur Bearbeitung durch Schülerinnen und Schüler konzipiert sind. Beim Einsatz im Unterricht bietet sich eine arbeitsteilige Organisation in Kleingruppen an. Die inhaltliche Aufbereitung für eine Ergebnispräsentation kann durch die Recherche zusätzlicher Informationen umfassend gestaltet werden.

DIE ARBEITSBLÄTTER

n AB 1: Die digitale mobile Welt von heuten AB 2: In Zukunft mehr intermodal unterwegs n AB 3: Intelligente Mobilität von morgen – ein Rollenspieln AB 4: Durch Vernetzung effizienter parkenn AB 5: Elektromobilität im Visiern AB 6: Assistent, bitte übernehmen Sie!n AB 7: Keine Science-Fiction: Automatisiertes Fahrenn AB 8: Welche Arten von Vernetzung gibt es im Verkehr? n AB 9: Smart Mobility – Simulation einer Anhörungn AB 10: Die IAA Pkw als außer- schulischer Lernort

in Frankfurt

LEHRPLANANBINDUNG

Zum Themenbereich „Mobilität von morgen – Vernetzung und Automatisierung, Elektrifizierung und neue Urbane Mobilitätskonzepte“ lassen sich Bezüge zu den Lehrplänen der Sekundarstufe II herstellen:

Geografie | Raumprägende Faktoren und raumverändernde Prozesse, Ressourcen und Nachhaltigkeit, Verkehrsinfra-struktur eines Verdichtungsraums, Urbanisierung

Wirtschaft/Politik | Ökologie und wirtschaftliches Wachstum, Wirtschaftspolitische Ziele, Globalisierung und Unternehmensstandort Deutschland

Physik/Technik | Alternative Energiegewinnung, Kraft-fahrzeugtechnologie, Sensorik

Informatik | Praktische Softwareentwicklung, Mensch- Maschine-Interaktion, Datenschutz und Datensicherheit

Gesellschaftskunde | Gesellschaftlicher Wandel, Informationsgesellschaft, Politische Interessenkonflikte, Wirtschaft und Gesellschaft

LERNZIELE UND KOMPETENZEN

Die Schülerinnen und Schüler sollen ...

... den gesellschaftlichen Wandel im Zusammenhang mit digitalen Nutzungsmöglichkeiten im Bereich Mobilität beschreiben und erklären.

... sich mit aktuellen Herausforderungen von Mobilitätspro-zessen auseinandersetzen und Lösungsansätze erarbeiten.

... sich mit den Themen Datennutzung und Datenschutz auseinandersetzen und unterscheiden können, welche Arten von Daten entstehen und welche Richtlinien bei ihrer Verwendung zum Einsatz kommen.

… Möglichkeiten zur Gestaltung nachhaltiger Mobilitäts-prozesse in der Stadt, zwischen den Städten und außerhalb von urbanisierten Räumen erarbeiten.

... ihr eigenes Mobilitätsverhalten im Hinblick auf die Nutzung digitaler Techniken reflektieren.

... die Weiterentwicklung technischer Systeme im Zusammen-hang mit Sicherheits- und Umweltfragen sowie hinsichtlich der Effizienz beschreiben und beurteilen.

... Herausforderungen, die eine weitere Digitalisierung von Mobilitätsprozessen mit sich bringt, kritisch reflektieren.

... vielfältige Informationsquellen bei der Bearbeitung der Themen nutzen.

... Informationen strukturiert für eine Ergebnis-Präsentation aufbereiten.

DIDAKTISCHE HINWEISE

Sie können dieses

Zeitbild WISSEN kostenlos als PDF

hier herunterladen: www.zeitbild.de

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Methodenanbindung | Die Exkursion zum „Lernort IAA“ nach Frankfurt am Main kann für Schülerinnen und Schüler mit Aufgaben im Rahmen eines Projekttages oder für eine Fach-arbeit, ein Referat, eine Gruppenarbeit etc. verbunden werden.

Fünf Kernthemen, drei Event-Formate | Die New Mobility World (NMW) ist das globale Zukunftslabor der IAA. Dort treffen sich Vertreter aus Politik und Wirtschaft sowie Tech-nologie-Spezialisten, die die Mobilität von morgen mithilfe disruptiver Innovationen prägen. Das Ziel der NMW ist es, die Zukunft der Mobilität branchenübergreifend voranzubringen. Die NMW bietet an verschiedenen Orten auf dem Messe-gelände Jugendlichen die Möglichkeit, die Automobilbranche und viele neue Mobilitäts-Startups im Sinn des Wortes zu begreifen und die im Unterricht kennengelernten Sachver-halte praktisch zu sehen, zu erproben und zu reflektieren. Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe dieses Unterrichts-materials Antworten rund um die fünf zentralen Themen derIAA/NMW finden: vernetztes Fahrzeug, automatisiertes Fahren, Elektromobilität, Urbane Mobilität und Mobilitäts-dienste. Ebenfalls lassen sich auf Basis dieser Praxiserfahrungenschulische Projekte bearbeiten und alltagsbezogene Auf-gabenstellungen finden, die den Unterricht variabler machen. Die fünf Kernthemen werden sowohl auf den Ständen der Aussteller erfahrbar als auch in drei Event-Formaten:

New Mobility World PARCOURS (Agora und Halle 3.1) Auf den Teststrecken und Demonstrationsbereichen (drinnen/draußen) werden innovative Fahrzeuge vorgeführt und Fahrerlebnisse vermittelt.

New Mobility World HALL (Halle 3.1) | Junge und eta-blierte Player unterschiedlicher Branchen präsentieren sich mit ihren Messeständen in klar gegliederten Themenparks.

New Mobility World FORUM (Halle 3.1) | Pioniere der zukünftigen Mobilität kommen miteinander und mit ihrem Publikum in einen lebhaften Austausch bei Keynotes, Panels und Diskussionen.

HALL und FORUM finden konzentriert vom 14. bis 17.09. in Halle 3.1 statt, der PARCOURS auf der Agora bis zum 24.09.2017. Weitere Informationen unter www.iaa.de/nmw

Auf dem Arbeitsblatt 10, Seite 33, finden Sie für Ihre Schulklasse fünf Aufgabenstellungen, die Grundlage der IAA-Exkursion sein können.

GoIng – Workshops zur Berufsorientierung für die gymnasiale Oberstufe | Schülerinnen und Schülern der gymnasialenOberstufe bieten die GoIng Informationsveranstaltungen auf der IAA die Möglichkeit, den Berufszweig der Ingenieurinnen und Ingenieure der Automobilbranche kennenzulernen. Professoren, Studenten und Praktiker erläutern die Bandbreite der Ingenieurstudiengänge rund um Fahrzeuge und Mobilität. Zudem erklären Personaler auf den Messeständen die Einstiegs-möglichkeiten in Unternehmen über Praktika, Studien- und Diplomarbeiten sowie Trainee-Programme. Bitte melden Sie Ihre Gruppe frühzeitig per Email an, da die Teilnehmerzahl für GoIng begrenzt ist: [email protected]

Das Magazin kann Lehrkräfte dabei unterstützen, einen Besuch auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) mit Ihren Schülerinnen und Schülern im Unterricht vor- zubereiten. Lehrkräfte sind mit ihren Klassen und Kursen aller Altersstufen und Schulformen willkommen, die IAA als außerschulischen Lernort kennenzulernen und für ihre individuelle Unterrichtsgestaltung zu nutzen. Die IAA ist die umfassendste Leistungsschau der Automobilbranche. In Frankfurt am Main präsentieren die Aussteller aus aller Welt aktuelle Innovationen für einen effizienten klima- und umweltfreundlichen sowie sicheren Personenverkehr.

Bildung | Im Rahmen der IAA können aktuelle weltwirt-schaftliche, gesellschaftliche und technologische Strömungenentdeckt und komplexe Zusammenhänge im Bereich Mobilität anhand aktueller Praxisbeispiele vermittelt werden. Auch eine Recherche für die Themenfindung bei Facharbeitenund Referaten bietet sich an. Weiterhin können Klassen und Kurse ausstellende Unternehmen aus ihrer Region auf der IAA besuchen und sie auf den Messeständen, anders als bei Betriebsbesichtigungen, als repräsentative Arbeitgeber vor internationalem Messepublikum kennenlernen.

Ausbildung | Als „Mobiles Klassenzimmer“ kann im Rahmen der IAA die individuelle Berufs- und Ausbildungsorientierung angestoßen werden. Im direkten Gespräch kann an den Aus-stellerständen ein erster Kontakt zur Entscheidungsfindung und zu Bewerbungswegen geknüpft werden – teilweise sind auch praktische Erfahrungen möglich.

Forschung | Technologische und prozessuale Neuent- wicklungen der Aussteller sind vor Ort als Exponate frei zugänglich: Sie ermöglichen Schülerinnen und Schülern unmittelbare Erfahrungen mit anwendungsorientierter nachhaltiger Wissenschaft. Diese Erfahrungen sind trotz der aktuell möglichen Einbindung von Medien oft nicht im selben anschaulichen Maße im Unterricht möglich.

Lehrkräfte erhalten bei Anmeldung über die

IAA-Schulklassenaktion einen stark reduzierten

Eintritt für ihre Klassen und Kurse.

Mehr Informationen unter www.iaa.de/schulklassen

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ARBEITSAUFTRAG

Arbeitsblatt 1

Die digitale mobile Welt von heute

1 Reflektieren Sie Ihr eigenes Nutzerverhalten: Notieren Sie, wofür Sie das mobile Internet überwiegend nutzen. 2 Stellen Sie anhand von Beispielen dar, inwiefern die Digitalisierung ihre Mobilität mitgestaltet. 3 Erläutern Sie, auf welchen Ebenen das Auto mittlerweile Teil der vernetzten Welt ist. 4 Erörtern Sie gemeinsam den im Text genannten Begriff „digitale Revolution im Verkehr“. Diskutieren Sie, inwieweit es

sich um eine Revolution oder um eine evolutionäre Entwicklung handelt.

Die Nutzung des mobilen Internets hat in allen gesellschaftlichen Bereichen in den letzten Jahren rasant an Bedeutung gewonnen. Der schnelle Informationsaustausch führt u. a. auch zu Veränderungen im Mobilitätsverhalten. Routenplanungen, Reiseinformationen oder Hotelbuchungen können beispielsweise jederzeit und unkompliziert über das Smartphone ausgeführt werden. Mehr noch: Das Auto ist inzwischen Teil der vernetzten Welt geworden.

1

20122016

Internet unterwegsvon je 100 Befragten in Deutschland in Prozent

Smartphone

Laptop

Tablet

nutzen mobiles Internet:

%27

%59

besitzen:

Mobiles SurfenHäufige Onlineaktivitäten von mobilen Internetnutzern in Deutschland in Prozent

Suchmaschine

Messengerdienste

Videos

Soziale Netzwerke

Lernangebote

72

57

54

43

17

24

66

58

62

5

37

Quelle: Initiative D21, 2016Quelle: Initiative D21, 2016

Nach der Erfindung des Automobils stand zunächst die Optimierung der Mechanik zur schnelleren, sichereren und komfortableren Streckenbewältigung im Vordergrund. Doch schon bald hielt auch die Elektronik Einzug in das moderne Fahrzeug. Ihre Aufgabe ist die Steuerung der Bauteile, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten. Durch den Einbau von Sensoren und Kameras hat das Auto zunächst „Fühlen“ und „Sehen“ gelernt. Diese Intelligenz war die Voraussetzung für die Vernetzung der Fahrzeuge. Inzwischen ist das Auto schon einen Schritt weiter: Es empfängt Daten aus verschiedenen Kanälen und tauscht die eigenen mit der gesamten Umwelt aus; es hat (um im Bild zu bleiben) Hören und Sprechen gelernt. Autos haben sich zu mobilen Informa-

tionsknoten entwickelt und bieten einen allumfassenden Blick auf das aktuelle Verkehrsgeschehen. Einige nennen diese Entwicklung „die digitale Revolution im Verkehr“, während andere Akteure eher von einem evolutionären Prozess sprechen. In der Praxis bedeutet das: Fahrzeuge wissen über Ampelphasen und Baustellen Bescheid, werden von vorausfahrenden Fahrzeugen in Sekundenbruchteilen vor aktuellen Gefahrensituationen wie Un-fällen, Hindernissen oder Glatteis gewarnt und reagieren entsprechend. Durch genaue Ortsbestimmungen werden mög-liche Kollisionen erkannt und automatisch verhindert. Sollte es dennoch nötig wer-den, sind Rettungskräfte in Echtzeit über Unfallhergang und -ort durch die automa-tische ecall-Technologie sofort informiert.

Mit solchen und anderen Informationen lassen sich außerdem Staus vermeiden. Staubildende Faktoren werden frühzeitig erkannt und beeinflusst. Vernetzung findet aber nicht nur zwischen dem Auto und der Infrastruktur statt, sondern auch zwischen den einzelnen Verkehrsträgern; zusätzlich vernetzen sich Menschen untereinander über soziale Netzwerke. Verkehrssysteme, die intelligent verschiedene Verkehrsträger verknüpfen, bringen Menschen mit maßgeschneiderten Mobilitätslösungen schnellstmöglich und zuverlässig an ihr Ziel. Durch Internetzugang, den Zugriff auf eigene Daten und Medien sowie das Herunterladen von Apps können Fahrer zusätzlich die Dienste im Auto nutzen, die sie außerhalb mit PC und Smartphone schon heute selbstverständlich einsetzen.

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ARBEITSAUFTRAG

Egal, welches Verkehrsmittel manwählt, täglich kann es Verspä-tungen oder Ausfälle geben; Hindernisse wie Staus, Baustellen oder die Parkplatzsuche führen ebenfalls zu Verzögerungen. Um dies als Verkehrsteilnehmer zu er-fahren und mögliche Alternativen zu überlegen, waren lange Zeit Verkehrsmeldungen, Durchsagen oder gar Schilderanzeigen die ein-zigen Hilfsmittel. Mittlerweile gibt es Apps, die solche Informationen mit mehreren Verkehrsmitteln in Echtzeit verknüpfen und indivi-duelle Routen für Nutzer berech-nen können. Diese Apps bieten neue Wege, um individuell und intermodal (d. h. mit mehreren Verkehrsmitteln in Kombination) mobil zu sein und Zeit, Nerven, Portemonnaie und nicht zuletzt Umwelt und Klima zu schonen.

1 Erklären Sie den Begriff „Intermodaler Verkehr“. 2 Erläutern Sie an Beispielen Vor- und Nachteile intermodaler Verkehrsmittelnutzung. 3 Effizienter intermodaler Verkehr basiert maßgeblich auf der mobilen Internetnutzung. Recherchieren Sie verschiedene

Angebote für den Transport von Menschen und Gütern (Stichwort „Telematik“). Bewerten Sie Vorteile und Entwicklungs-potenziale dieser bisherigen Lösungen.

4 Recherchieren Sie, welche Mobilitäts-Apps es von verschiedenen Anbietern (öffentlich/privat) derzeit gibt. Arbeiten Sie die Unterschiede heraus und diskutieren Sie, welche weiteren Funktionen Sie gerne in diesen Apps sehen würden und welche Daten dafür verknüpft werden müssten.

Arbeitsblatt 2

In Zukunft mehr intermodal unterwegs

INDIVIDUELLE FAHRTROUTEN AUF DATENBASISDer Nutzer greift routiniert zum Smart-phone. Er teilt mit, dass er Herrn Habbel in der Reinhardtstraße besuchen möchte. Die Datenbank weiß per GPS, wo sich das Smartphone, also der Nutzer, auf-hält und macht ihm Vorschläge, wie er mit verschiedenen Verkehrssystemen (U-Bahn, S- Bahn, Bus, Auto, Roller, Fahrrad) am schnellsten in die Reinhardt- straße kommt.

Aus dieser beispielhaften Anfrage geht hervor, was eine Intermodalitäts-App leistet: Digital werden große Daten-mengen aus verschiedenen Quellen verknüpft sowie intelligent ausgewertet, um eine jeweilige Route für individuelle Anfragen zu einer bestimmten Zeit, für eine ad hoc definierte Strecke an-bieten zu können. Viele Verbundsysteme und Mobilitätsanbieter stellen solche Fahrpläne mit ständig aktuellen Infor-mationen in Echtzeit zur Verfügung.

2SCHON GEWUSST?

In Oldenburg fahren 40 Prozent der Menschen im geschäftlichen

Verkehr mit dem Fahrrad, jedoch nur bei gutem Wetter. Bei schlechtem Wetter sinken die Zahlen und stattdessen fahren die Menschen mit dem Auto. Die Stadt nutzt nun Wetterprognosen, um bei-

spielsweise aufgrund dieser Daten die Ampelschaltungen anders

zu steuern.

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Unter dem Schlagwort „intelligente Mobilität“ entwickeln weltweit vor allem Kommunen innovative Konzepte, mit denen die Möglichkeiten der Digitalisierung auf Fahrzeuge und die Verkehrsinfrastruktur übertragen werden sollen. Zahlreiche Fragen sind dabei jedoch zu klären, unterschiedliche Interessen müssen berücksichtigt werden. In einer fiktiven Großstadt findet dazu eine Bürgerversammlung statt:

Arbeitsblatt 3

Intelligente Mobilität von morgen - ein Rollenspiel

„Wir können unser Geld nur einmal ausgeben. Für Ver-kehrsinvestitionen brauchen wir entweder neue Einnahme-quellen oder wir müssen an anderer Stelle sparen.“

„Ich möchte, dass mehr dafür getan wird, dass meine Kinder sicher im Straßenverkehr unterwegs sind. Was tut sich da gerade?“

„Mehr Digitalisierung bedeutet mehr Daten von allen Beteiligten. Wer wird sich endlich um sichere und geschützte Daten kümmern? Und wann?“

„Digitalisierung ist Basis für neue Geschäftsideen und Arbeitsplätze auch im Bereich Mobilität. Aber Apps können nur so gut sein wie die Daten, zu denen sie Zugang haben.“

„Auf Straße, Schiene und in der Luft wird der Verkehr weiter zunehmen. Welche Chancen gibt es da noch für Umwelt und Klima?“

„Viele meiner Kollegen fahren flexibel mit dem eigenen Wagen, dem Leihauto, einem Elektroroller oder per ÖPNV ins Büro. Das ist für mich bisher nur ein Traum, denn ich wohne am Stadtrand und somit nicht im Geschäftsbe-reich vieler Sharing-Angebote.Wann stehen diese auch in weniger urbanen Gebieten zur Verfügung?

Datenschützer

FamilienvaterBürgermeisterin

BüroangestellteInternet-Startup

Umweltaktivist

ARBEITSAUFTRAG

1 Fassen Sie die dargestellten Herausforderungen, die sich im Zusammenhang mit der vernetzten Mobilität ergeben, kurz zusammen.

2 Arbeiten Sie in Kleingruppen. Wählen Sie eine der dargestellten Herausforderungen aus Aufgabe 1 gemeinsam aus. Stellen Sie den gewählten Themenbereich mithilfe einer Internetrecherche in der Tiefe dar.3 Stellen Sie dar, welche unterschiedlichen Lösungen es für die genannten Herausforderungen geben

könnte, und diskutieren Sie diese. Formulieren Sie eine Empfehlung.

3

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Zur Untersuchung wurden Städte in Cluster geordnet:

Cluster 1 mit 13 Städten:Städte mit hoher Siedlungsdichte (< 7.000 Ew./km2) und hohem Park-raumbedarf, z. B. Berlin, Frankfurt/M., Düsseldorf

Cluster 2 mit 94 Städten:Städte mit mittlerer Siedlungsdichte (< 5.000 Ew./km2) und mittlerem Park-raumbedarf, z. B. Hannover, Ulm, Kiel

Cluster 3 mit 791 Städten:Städte mit geringer Siedlungsdichte (< 3.000 Ew./km2) und geringem Park-raumbedarf, z. B. Chemnitz, Rostock, Magdeburg

Arbeitsblatt 4

Durch Vernetzung eff

Die Vernetzung der Ver-kehrsakteure kann den urbanen Verkehr an vielen Stellen effizienter und um-weltfreundlicher machen. Ein Beispiel: Knapper Park-raum und starker Personen- und Wirtschaftsverkehr führen in Städten zu zuneh-mendem Parksuchverkehr. Damit gehen oft unnötige Belastungen durch Lärm, Abgase und Zeitverlust für alle Beteiligten einher. In dem Forschungsprojekt „Auskunft über verfügbare Parkplätze“ im Auftrag der Forschungsvereinigung Automobiltechnik e. V. aus dem Jahr 2015 konnte ge-zeigt werden, dass eine bes-sere digitale Vernetzung der Verkehrsteilnehmer und der Infrastruktur in den Städten diese Belastungen zum Teil erheblich verringern kann.

FAHRERLOSES PARKENRund 40 Prozent aller Pkw-Unfälle mit Sachschaden entstehen beim Parken und Rangieren. Ca. zehn Minuten dauert es im Schnitt, bis eine passende Lücke gefunden wird. Moderne Fahrzeuge bieten die Möglichkeit, das Parken für den Fahrer zu übernehmen – egal ob auf dem eigenen Stellplatz, am Straßenrand oder im Parkhaus.

ARBEITSAUFTRAG

1 Arbeiten Sie in Gruppen: a) Vergleichen Sie die ermittelten Einsparungen und erläutern Sie, warum sich die Resultate unterscheiden. b) Ermitteln Sie, in welches Cluster Ihre Stadt eingeordnet werden kann und welches Einsparpotenzial sich

ergeben könnte. c) Recherchieren Sie z. B. im Stadtplanungsamt, welche Pläne für die Digitalisierung und Vernetzung der Parkraum- angebote in Ihrer Kommune vorliegen und ggf. bereits umgesetzt wurden.2 Leiten Sie Handlungsansätze und Empfehlungen für die Verkehrspolitik in Ihrer Kommune ab und formulieren Sie ein

entsprechendes Empfehlungspapier.3 Rund um das Thema „Fahrerloses Parken“ werden schon heute innovative Lösungen angeboten, die das Parken

komfortabler, sicherer und effizienter machen – egal ob auf dem eigenen Stellplatz, am Straßenrand oder im Parkhaus. Recherchieren Sie in diesem Zusammenhang in Kleingruppen die Begriffe „Community-based Parking“, „Homezone Parking“, „Schlüsselparken“, „Automated Valet Parking“ und erläutern Sie diese in Kurzvorträgen.

4Dann wurden verschiedene Entwick-lungsszenarien erarbeitet:

Szenario 1:Die Entwicklung verläuft so weiter wie bisher; die öffentliche Hand ist weitge-hend für Ausbau und Datenmanagement zuständig; private Akteure bleiben auf Einzelanwendungen beschränkt.

Szenario 2:Problemdruck verschärft sich u. a. durch Urbanisierung; IT- und Automobilwirt-schaft bieten verstärkt Lösungen an; Nachfrage bei der Bevölkerung nach technisch fortschrittlichen Anwendungen wächst; Verkehrsdaten werden zentral vernetzt und nutzbar gemacht.

Städte-cluster

FahrleistungMio. km

BenzinMio. l

DieselMio. l

CO2

t

S 1 S 2 S 1 S 2 S 1 S 2 S 1 S 2

1 236 699 10,94 32,37 6,59 19,49 44.061 130.413

2 153 602 7,07 27,86 4,26 16,78 28.494 112.264

3 108 986 6,00 45,68 3,01 27,51 20.165 184.071

Danach wurde berechnet, wie sich die prognostizierten Entwicklungen z. B. allein im Privatverkehr auswirken:

izienter parken

Einsparung pro Jahr

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OTTO, HYBRID, DIESEL, ELEKTRO & COBei den konventionellen Antrieben Otto- und Dieselmotor sinken die Emissionen seit Jahren. Gleichzeitig ist mittlerweile eine Bandbreite an alterna-tiven Antrieben wie z. B. Plug-In Hybrid (PHEV), Elektro (BEV), Erdgas (CNG) und Flüssiggas (LPG) serienreif auf dem Markt verfügbar. Rund um die Brenn-stoffzelle wird weiter intensiv geforscht und getestet. Gleichwohl prognostizierenExperten, dass bis 2040 noch fast 50 Prozent der Pkw (unter Berücksich-tigung der Hybridantriebe) mit einem Ottomotor ausgestattet sein werden.

Arbeitsblatt 5

Elektromobilität im Visier

Im Personenverkehr in Deutschland sind die Ver-kehrsleistungen in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Die Bundesregie-rung prognostiziert bis 2030 einen Anstieg des Pkw-Ver-kehrs gegenüber dem Jahr 2010 von rund zehn Prozent. Da es gleichzeitig gilt, Klima-schutzziele zu erfüllen, ent-wickelt die Automobilbranche Einspartechnologien für die konventionellen Antriebe und alternative Motoren.

ARBEITSAUFTRAG

1 Recherchieren Sie auf der Website des Kraftfahrt-Bundesamtes für Ihr Bundesland, wie die Zusammensetzung der Antriebstechnologien verteilt ist. Unterscheiden Sie nach Otto, Diesel, Hybrid, Elektro etc.

2 Stellen Sie Initiativen aus Ihrem Bundesland rund um Elektromobilität vor. Welche Akteure aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft engagieren sich? Was sind die Ziele? Welche Maßnahmen sind bereits konkret, welche Aufgaben müssen von wem noch erfüllt werden? Welche Möglichkeiten der Teilhabe an diesem Prozess sehen Sie?

3 Finden Sie heraus, ob Fahrschulen in Ihrer Nähe auf die Elektromobilität im Rahmen der Fahrausbildung bereits eingehen und falls ja, in welchem Rahmen. Planen und führen Sie ein Interview mit einem Fahrschullehrer dahingehend, was das Elektroauto vom konventionellen Fahrschul-Pkw unterscheidet und was dabei für den Führerschein Klasse B zu beachten ist.

5FÖRDERUNG DER ELEKTROMOBILITÄTDerzeit sind in Deutschland 45 Millio-nen Fahrzeuge mit konventionellen Antrieben unterwegs. Im urbanen Raum mit kurzen Distanzen und häufigem Start-Stopp-Betrieb eignet sich der Einsatz von elektrisch betriebenen Kleinfahrzeugen. Derzeit sind rund 65.000 Elektrofahrzeuge in Deutsch-land unterwegs – im Vergleich zur Gesamtmenge der Fahrzeuge in Deutschland sind das 0,11 Prozent (Stand: Anfang Juni 2017).

BenzinBenzin-HybridDieselDiesel-HybridCNG/komprimiertes Erdgas

Prognose 2040: Alternative und konventionelle Antriebe gemeinsam (weltweit)

Quelle: Shell Pkw-Szenarien bis 2040, 2014

2013

2020

2030

2040

CNG/komprimiert Erdgas-HybridLPG/AutogasPlug-in-Hybrid-BenzinBEV/batteriebetriebenes FahrzeugFuel Cell/Wasserstoff

SCHON GEWUSST?

Viele Städte und Kommunen haben Initiativen gegründet, um die Elektromobilität in ihrer Region zu

fördern: Die Stadt Wolfsburg z. B. hat das Ziel, bis 2025 eine Ladeinfra-

struktur aufzubauen, um eine Fahrzeugbestandsquote von

50 Prozent Elektrofahrzeugen versorgen zu können.

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Arbeitsblatt 6

Assistent, bitte übernehmen Sie!

ARBEITSAUFTRAG

1 Beschreiben Sie generelle Aufgaben von Fahrerassistenzsystemen auf allen Ebenen der Verkehrsakteure. 2 Erläutern Sie, auf welcher technischen Ausstattung Fahrerassistenzsysteme basieren. 3 Stellen Sie mithilfe einer Recherche verschiedene Fahrerassistenzsysteme vor. Recherchieren Sie aktuelle Weiter-

entwicklungen von Fahrerassistenzsystemen: Was ist geplant, was in Erprobung? Wie wichtig ist Serienreife? 4 Dem Einsatz von Fahrerassistenzsystemen sind rechtliche Grenzen gesetzt. Recherchieren Sie zu den unterschiedlichen

rechtlichen Rahmenbedingungen auf deutscher, europäischer und internationaler Ebene. Die Wiener Straßenverkehrs-konvention von 1968 fordert beispielsweise in Artikel 8, Absatz 5, dass ein Fahrer jederzeit die Kontrolle über sein Fahrzeug behalten muss. Nehmen Sie anhand von aktuellen Beispielen Stellung zu dieser Aussage.

6Umfeldsensoren

Fahrerassistenzsysteme müssen Fahrzustände und zunehmend Fahr-situationen erkennen und bewerten können. Dafür werden zahlreiche Sensoren benötigt. Neben denjenigen, die den Motor- und Fahrwerks-zustand des eigenen Fahrzeugs überwachen, spielen Sensoren für die Fahrzeugumfelderkennung eine zunehmend größere Rolle. Zusätzlich zu Ultraschall für die Nahfeldüberwachung (z. B. Einparkhilfe) werden Radar und Lidar (Licht-Radar) für weite Entfernungen (z. B. Abstands-regelung) und verschiedene Kameras (sichtbares Licht, Infrarot) für die Identifizierung optischer Strukturen (z. B. Fahrbahnmarkierungen, Ver-kehrszeichen) und Objekte (z. B. Fahrzeuge, Personen) verwendet. An der Signalverarbeitung, Auswertung und Interpretation sind oftmals eine Mehrzahl von Steuergeräten beteiligt. Mit der Verknüpfung der verschiedenen Sensorinformationen (Sensordatenfusion) sind neue Fahrerassistenzfunktionen bis hin zum automatisierten Fahren möglich.

Fahrerassistenzsysteme sind technische Zusatzeinrichtungen in Fahrzeugen, die Fahrer in bestimmten Situationen unter-stützen und entlasten. Im Vordergrund stehen dabei Aspekte der Sicherheit und des Komforts. Die unterschiedlichen Systeme warnen die Fahrer mit optischen, akustischen oder haptischen Signalen vor oder während auftretender Gefahren-situationen (passiv). Andere Systeme beeinflussen im Gefahrenfall die Be-schleunigung bzw. das Bremsen oder das Lenken des Fahrzeugs aktiv.

Quelle: Bosch

Fachbereichsradar Detektionsbereich bis 250 m, horiz. Öffnungswinkel: 30°Nachtsichtkamera Detektionsbereich bis 150 m, horiz. Öffnungswinkel: 32°Mittelbereichsradar Front Detektionsbereich bis 160 m, horiz. Öffnungswinkel: 45°Video / Stereo-Video Detektionsbereich bis 80 m, horiz. Öffnungswinkel: 41°

Ultraschallsensor Detektionsbereich bis 5 m, horiz. Öffnungswinkel: 120° (single sensor)Rückfahrkamera Detektionsbereich bis 15 m, horiz. Öffnungswinkel: 130°Nahbereichskamera Detektionsbereich bis 10 m, horiz. Öffnungswinkel: 130°Mittelbereichsradar Heck Detektionsbereich bis 100 m, horiz. Öffnungswinkel: 150°

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FORSCHUNGSPROJEKT „STADTPILOT“Schon 2010 bewegte sich ein Fahrzeug mit automatisierten Fahrfunktionen wie von Geisterhand durch Braunschweig. Es hielt die Spur, bog ab und passte Abstand und Tempo dem fließenden Verkehr an. „Alle Prototypen, die jetzt unterwegs sind, sind teilautomatisiert“, sagt Markus Maurer. „Da sitzt aus gutem Grund immer ein Sicherheitsfahrer drin, der im Notfall übernimmt.“ Maurer leitet die Arbeits-gruppe für elektronische Fahrzeugsysteme an der Technischen Universität Braun-schweig, er war bei der Erprobung des Testfahrzeugs dabei. Die Forscher der TU und des Niedersächsischen Forschungszentrums Fahrzeug-technik (NFF) waren Vorreiter in Sachen automatisiertes Fahren. „Unser Fahrzeug demonstrierte erstmals öffentlich automati-siertes Fahren im Stadtverkehr“, sagt Maurer. Ruckelig, aber doch sicher fand der Testwagen seinen Weg durch den regulären Verkehr auf dem Braunschweiger Stadtring. Zuvor waren selbstständig fahrende

Arbeitsblatt 7

Keine Science-Fiction: Automatisiertes Fahren

Autos fast nur auf Autobahnen getestet worden, in den Stadt-verkehr trauten sich Forscher nur zögernd. Maurer erklärt, warum: „Auf der Autobahn ist das größte Problem, aufmerk-sam zu bleiben, der Ablauf ist monoton – aber das ist auf einem Rechner viel leichter zu implementieren.“ In der Stadt ist der Verkehr vielfältiger: Neben Autos und Lkw sind auch Fußgänger, Rad- und Mofafahrer unterwegs, Ampeln müssen

beachtet werden. „Von der Komplexität her ist der Stadtverkehr die größte Herausforderung

an das assistierte oder automatisierte Fahren“, sagt Maurer. „Computer sind

gut in schematischen Abläufen, aber von den Transferleistungen,

die ein Mensch ständig erbringt, ist die Maschine noch sehr weit entfernt.“ Der Fahrer im Stadtverkehr beherrscht und befolgt nicht einfach nur Regeln, er muss ständig die Umwelt wahrnehmen und viele

Entscheidungen treffen – oft binnen Sekundenbruchteilen. All

das muss ein automatisiert fahrendes Auto auch können.

Die Anzahl der fahrzeugeigenen Assistenzsysteme, die den Fahrer unterstützen können, nimmt auf Basis technologischer Weiterentwicklungen der vergangenen Jahre weiter zu: Schon heute entlastet der Stau-assistent den Fahrer im Stop-and-go-Verkehr auf der Autobahn oder der Parkassistent beim Rangieren und Manövrieren. Automatisierung im Verkehr ist damit keine Science-Fiction mehr. Vielmehr nähern sich die modernen Fahrzeuge mit jeder Neuentwicklung weiterer Assistenzfunktionen dem automatisierten Fahren an. In Deutschland werden seit Jahren von allen namhaften Herstellern und Zulieferern entspre-chende Technologien in der Praxis getestet.

ARBEITSAUFTRAG

1 Verschiedene Unternehmen in Deutschland führen Fahrer und Fahrzeuge schrittweise mit der Entwicklung neuer Fahrerassistenzsysteme an das automatisierte Fahren heran. Recherchieren Sie die einzelnen Schritte und analysieren Sie diese evolutionäre Strategie.

2 Stellen Sie dar, welche besonderen Herausforderungen der Stadtverkehr in Abgrenzung zu anderen Fahrsituationen bei der Entwicklung des „automatisierten Fahrens“ darstellt.

a) Diskutieren Sie anhand der aktuellen Anpassungen im Straßenverkehrsrecht, ob der Mensch zukünftig beim Auto- fahren noch eine Rolle spielen wird. Wenn ja, welche? b) Erläutern Sie die Unterschiede des vernetzten und des automatisierten Fahrens. Warum ergibt es Sinn, diese beiden Begriffe voneinander zu unterscheiden?

7

SCHON GEWUSST?

Für das automatisierte Fahren sind Technologien entscheidend, mit denen Fahr-zeuge neben anderen Verkehrsakteuren und

Verkehrszeichen auch Fußgänger, Fahrradfahrer oder Hunde fehlerfrei erkennen können. Deshalb arbeiten Fahrzeughersteller an einer sogenann-ten automatischen Szenenanalyse. Dabei lernt das Auto beispielsweise, anhand der Position

eines Fußgängers am Straßenrand sowie seiner Kopfhaltung und Körperstellung zu

prognostizieren, ob dieser gleich die Straße überqueren wird.

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DIGITALES TESTFELD A9In Feldversuchen konnte bereits gezeigt werden, dass bspw. der Informationsaus-tausch mittels Vehicle-to-Infrastructure Unfallrisiken verringert und zu Kraftstoff-einsparungen führt. Die Erprobung der Technologien wird in Deutschland im Rahmen verschiedener Testfelder unter realen Bedingungen durchgeführt – bei- spielsweise im „Digitalen Testfeld Auto- bahn“. Der Autobahnabschnitt der A9 zwischen München und Nürnberg wurdemit Technologie für Sensoren, Messein-richtungen und Kommunikation ausge-rüstet. Das Ziel des Tests: mithilfe neuer Technologien nie wieder Unfälle, stocken-der Verkehr und unnötige Abgase im Verkehr.

INTELLIGENTE AMPELNBei der Forschungsinitiative Urban 31 haben sich Partner aus Automobil- und Zulieferindustrie, Elektronik- und Softwarefirmen mit Stadtverwaltungen zusammengeschlossen. Hier stehen, mit einem Budget von 80 Millionen Euro, intelligente Ampeln und auch wieder

Arbeitsblatt 8

Welche Arten von Vernetzung gibt es im Verkehr?

die Kommunikation zwischen Fahrzeu-gen und der Infrastruktur im Fokus: „Kreuzungen sind im urbanen Raum das Nadelöhr“, sagt Holger Poppe von einem großen deutschen Automobilherstel-ler. „Hier werden die Emissionen ganz wesentlich festgelegt.“ Deshalb wird getestet, wie Auto und Ampel Kontakt miteinander aufnehmen können. Die Ampel sendet dazu dem Fahrzeug einen Hinweis, wie lange es noch dauert, bis sie auf Grün umspringt. Der Fahrer kann so das Tempo verlangsamen und muss nicht abrupt abbremsen. Oder die Ampel weist das Auto schon von Weitem auf eine Rotphase hin. Kreuzungslotsen nennen die Forscher das. Andersherum können die Autos aber auch Informatio-nen an die Ampel zurücksenden, damit sie ihren Rhythmus verbessern kann. Voraussetzung dafür sei aber, „dass die Ampeln mit den Fahrzeugen endlich reden“, sagt Konzernforscher Poppe. In Braunschweig gibt es zu Forschungszwe-cken bereits Dutzende schlauer Lichtan-lagen. Die Begeisterung für intelligente Verkehrsführung eint Forscher auf der ganzen Welt. Staatliche Aktionspläne und teuer geförderte Projekte gibt es deshalb in fast allen Industrienationen.

ARBEITSAUFTRAG

1 Erklären Sie die Bezeichnung Vehicle-to-Infrastructure-Kommunikation und erarbeiten Sie die Unterschiede zu den anderen Vernetzungsebenen.

2 Finden Sie Beispiele für die verschiedenen Vernetzungsebenen und warum durch diese Kommunikation jeweils Unfall-risiken vermindert und Emissionen gespart werden.

3 Der Aufbau einer intelligenten Infrastruktur kostet Geld. Recherchieren Sie zu dem Verhältnis von Kosten und Nutzen dieser Investitionen und diskutieren Sie darüber.

4 Informieren Sie sich zum Pilotprojekt „Digitales Testfeld Autobahn A9“ des Bundesverkehrsministeriums und stellen Sie die wesentlichen Aspekte des Projektes vor. Welche weiteren Testfelder gibt es aktuell in Deutschland?

5 Ermitteln Sie die politischen Akteure im Zusammenhang mit infrastrukturellen Maßnahmen: Wer ist für „sprechende Ampeln“, für die Ausrüstung von Autobahnen mit Kommunikationstechnik und ähnliche Maßnahmen zuständig?

8

Die Vernetzung von Fahrzeugen miteinander, mit der Umgebung und der Infrastruktur kann völlig neue Möglichkeiten schaffen, die weit über herkömmliche Fahr-funktionen hinausgehen. Gerade die Funktionen des automatisiertenFahrens können erst durch Ver-netzung voll erschlossen werden. So können einzelne Fahrzeuge Informationen erhalten, die über die Sichtweite des menschlichen Auges und der fahrzeugeigenen Sensoren weit hinausgehen. Diese Kommunikation kann zwischen Fahrzeugen (Vehicle-to-Vehicle, V2V), zwischen Fahrzeugen und der Infrastruktur (Vehicle-to-Infrastructure, V2I) sowie zwi-schen Fahrzeugen und Servern von beispielsweise dem Fahrzeug-hersteller, IT-Zentralen oder Leit-stellen (Vehicle-to-IT-Backend, V2B) stattfinden. Als Überbegriff für die Kommunikation des Fahr-zeugs mit verschiedenen Adressa-ten wird auch der Begriff Vehicle-to-X (V2X) verwendet.

V2XV2IV2BV2V

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ARBEITSAUFTRAG

1 Fassen Sie die dargestellten Herausforderungen, die sich im Zusammenhang zum einen mit der vernetzten Mobilität, zum anderen mit der (voll-)automatisierten Mobilität ergeben, kurz zusammen.

2 Arbeiten Sie in Kleingruppen. Wählen Sie eine der dargestellten Herausforderungen aus Aufgabe 1 gemeinsam aus. Stellen Sie den gewählten Themenbereich mithilfe einer Internetrecherche in der Tiefe dar.

3 Stellen Sie dar, welche unterschiedlichen Lösungen es für die genannten Herausforderungen geben könnte, wer daran beteiligt wäre und diskutieren Sie diese Ansätze. Formulieren Sie eine Empfehlung.

Arbeitsblatt 9

Smart Mobility – Simulation einer Anhörung

Ein Großteil der parlamenta-rischen Arbeit des Deutschen Bundestages findet in den derzeit 23 ständigen Aus-schüssen des Deutschen Bun-destages statt. In der Regel steht je einem Bundesminis-terium ein Fachausschuss ge-genüber. Die Ausschüsse sind entsprechend den Kräftever-hältnissen der verschiedenen Fraktionen mit Abgeordneten besetzt. Sie konzentrieren sich pro Ausschuss auf ein jeweili-ges Teilgebiet der Politik. Die Ausschussmitglieder beraten alle dazugehörigen Gesetze vor der Beschlussfassung und versuchen, einen mehr-heitsfähigen Kompromiss zu finden. Dafür werden auch öffentliche Anhörungen von Sachverständigen, Interes-senvertretern und anderen Auskunftspersonen zu Ge-setzentwürfen und Anträgen durchgeführt, so auch im Ausschuss für Verkehr und digitale Infrastruktur.

In einer (fiktiven) Anhörung zur Frage „Welche weiteren Rahmenbe-dingungen benötigen die vernetzte und die automatisierte Mobilität, um die sogenannte Smart Mobility zu ermöglichen?“ machen Fachleute folgende Aussagen:

9

„Die Vorteile des vollauto-matisierten Fahrens werden technisch schon in absehbarer Zeit marktreif sein. Wichtig wird jedoch die Frage, in welchen Situationen und in welchem Ausmaß die Menschen bereit sein werden, die Kontrolle abzu-geben. Wenn eine breite Akzep-tanz innerhalb der Bevölkerung geschaffen werden kann, wird sich das vollautomatisierte Fahren auch durchsetzen. Nur fehlerfrei funktionierende Systeme können hier Vertrauen schaffen.“

„Die vernetzte Mobilität erfor-dert eine umfangreiche Mo-dernisierung der Infrastruktur. Schließlich sollen nicht nur die Fahrzeuge untereinander, son-dern auch Verkehrszeichen, Bau-stellen, Ampeln, Haltestellen usw. kommunizieren. Wer die Kosten für diese Modernisierung tragen soll, ist noch völlig ungeklärt.“

„Im Frühjahr 2017 hat der Deutsche Bun-destag mit einem Gesetz die rechtlichen Rahmenbedingungen für das automati-sierte Fahren in Deutschland geschaffen. Darin wurden Haftungsfragen geklärt, technische Vorgaben für eine Blackbox im Fahrzeug festgelegt und vieles mehr. Die Fahrer haben nunmehr Rechtssi-cherheit wenn sie automatisierte Fahr-funktionen in ihrem Auto nutzen. Damit die Automobilbranche auch auf anderen Feldern Planungssicherheit hat, werden wir weitere Gesetze zu ändern haben, wenn wir wollen, dass sich Deutschland zum Leitmarkt für vernetztes und auto-matisiertes Fahren entwickelt.“

„Eine Herausforderung besteht zukünftig im Bereich der Datensicherheit. Die elektronische Steuerung in Fahrzeugen findet heute meist in fahrzeuginternen, geschlossenen Systemen statt. Ein externer Zugriff ist kaum möglich. Bei vernetz-ten Fahrzeugen müssen zukünftig systembedingt große Datenmengen über das Internet – im Fachterminus Over the Air (OTA) – nach außen gesendet werden. Welche Daten dabei frei verfügbar sein dürfen und welche sensibel behandelt werden müssen, dafür muss es eindeutige gesetzliche Bestimmungen geben. Auch der Schutz vor illegalem Zugriff auf Daten muss unbedingt gewährleistet sein.“

„„

„Die digitale Vernetzung der Mobilität kann nur gelingen, wenn IT-Unter-nehmen, Automobilhersteller und Mobilfunkanbieter die technischen Voraussetzungen gemeinsam schaffen. Insbesondere kommt es darauf an, verbindliche Standards festzulegen, damit alle digitalen Komponenten eine ‚gemeinsame Sprache’ sprechen.“

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Arbeitsblatt 10

Die IAA Pkw als außerschulischer Lernort in Frankfurt

FÜNF KERNTHEMENDie New Mobility World ist das Zukunftslabor der IAA. Sie ermöglicht an verschiedenen Orten auf dem Messegelände, die im Unterricht behandelten Sachverhalte auszuprobieren und Antworten rund um die zentralen Themen zu finden:

n vernetztes Fahrzeugn automatisiertes Fahrenn Elektromobilitätn Urbane Mobilitätn Mobilitätsdienste

Auch stehen Personalverantwortliche bei den Ausstellern Rede und Antwort zu Fragen zur individuellen Ausbildungs- und Berufswahl.

Bereits heute werden unsere Entscheidungen, wo und wie wir unterwegs sind, durch Entwick-lungen von Automatisierung, Vernetzung und Elektrifizierung unterstützt. Damit Jugendliche diese Phänomene als Teil des persönlichen Lebens-alltags nachvollziehen und eigenes Mobilitäts-verhalten reflektieren können, bietet sich an, die Internationale Automobil-Ausstellung (IAA) Pkw zu besuchen. Sie ist die weltweit größte Aus-stellung zur Mobilität von morgen. Dabei geht es auch um die Herausforderungen Klimawandel, Ressourcenknappheit und Bevölkerungswachstum. Die Exkursion bietet sich thematisch entlangder New Mobility World vor Ort an:

ARBEITSAUFTRAG

1 VERNETZTES FAHRZEUGDigitale Vernetzung wird den Personenverkehr weiterhin umformen. Ziel vernetzter Fahrzeuge ist es, dazu beizutragen, den Verkehr (auch ÖPNV) für alle Beteiligten sicherer, effizienter und komfortabler zu machen. Informieren Sie sich über die ver-schiedenen Ebenen der mobilen Vernetzung – auch im Zusammenspiel mit anderen Verkehrsakteuren und der Infrastruktur. Sammeln Sie auch mithilfe von Experten aktuelles Material, um die technologischen Anwendungen Ihrem Kurs zu präsentieren.

2 AUTOMATISIERTES FAHRENDie Automobilunternehmen in Deutschland verfolgen sowohl den evolutionären als auch den revolutionären Ansatz beim automatisierten Fahren. Informieren Sie sich über die beiden Ansätze und ihre jeweiligen Gründe. Welche Teilstufen gibt es, welchen speziellen Nutzen erfüllen bereits entwickelte Systeme schon heute? Was muss geklärt werden, bevor voll-automatisierte Fahrzeuge auf öffentlichen Straßen unterwegs sein können? Beantworten Sie die Fragen am Beispiel eines Herstellers Ihrer Wahl mithilfe einer Fotostory oder einer Videoreportage. Entwickeln Sie vorab einen Drehplan inkl. kurzer O-Töne (bitte auf Messeständen individuell um Aufnahmeerlaubnis fragen).

3 ELEKTROMOBILITÄTRecherchieren Sie zum Thema Elektromobilität im IAA-Neuheitenverzeichnis (ab Messebeginn auf iaa.de kostenlos erhältlich) online und vor Ort am New Mobility World PARCOURS auf der Agora. Erörtern Sie die Vor- und Nachteile der Elektro- mobilität bezüglich der typischen Einsatzstrecken und Fahrprofile in der Stadt, im ländlichen Gebiet und auf Fernstrecken.

4 URBANE MOBILITÄTRessourcenknappheit, Urbanisierung, Bevölkerungswachstum sowie der Umwelt- und Klimaschutz stellen große Anforde- rungen an die Mobilität von morgen. Auf der IAA werden verschiedene Lösungsansätze präsentiert. Welche Messe-Innova-tion spricht Sie in Ihrem Mobilitätsverhalten an? Was würde sich in Ihrem Heimatort damit konkret ändern? Stellen Sie dies mithilfe einer Mindmap dar. Erläutern und bewerten Sie diese Punkte in einem kurzen Essay.

5 MOBILITÄTSDIENSTECarsharing, Kartendienste, Taxivermittlung, Community-based Parking – die Bandbreite an Mobilitäts-Dienstleistungen wächst. Entwickeln Sie vor der Exkursion fünf Fragen, um neue Services umfassend erläutern zu können. Beispiel: Welches Mobilitätsproblem soll gelöst werden? Welche Daten sind von den Beteiligten nötig? Welches Format hat der entsprechende Aussteller gewählt, um Besuchern diese Idee nahezubringen? Entscheiden Sie sich vor Ort für eine Anwendung, deren Zweck Sie interessiert, und führen Sie ein kurzes Interview mit Vertretern des entsprechenden Anbieters. Stellen Sie den Mobilitätsdienst anschließend im Rahmen eines Referats, einer Fach- oder Projektarbeit vor.

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GLOSSARAutomated Valet Parking | Das Fahrzeug fährt im Parkhaus fahrerlos und vollautomatisiert zum Parkplatz. Kehrt der Fahrer zum Parkhaus zurück, kommt das Fahrzeug auf Befehl per Smartphone direkt zum Abholbereich. Der Fahrer muss nur noch einsteigen.

Automatisierung | Beschreibt die zunehmende Automation von Fahr- und Parkfunktionen. Die Funktion kann, je nach Ausprägung, Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs übernehmen.

Vehicle-to-Vehicle-Kommuni-kation | Bezeichnet den Informa-tionsaustausch zwischen zwei oder mehr Fahrzeugen.

CO2-Emissionen | Emissionen von Kohlenstoffdioxid (CO2), die aus der Verbrennung von fossilen Energie-trägern hervorgehen. Sie gelten als Hauptursache für die globale Erwärmung der Erdatmosphäre. Verschiedene Gesetze haben zum Ziel, die CO2-Emissionen bspw. im Bereich Mobilität zu verringern.

Codezeilen | Programmzeilen von Softwareanwendungen: Viele Zeilen stehen für einen potenziell höheren Programmieraufwand.

Community-based Parking | Fahrzeuge übernehmen die Park-platzsuche. Dazu übermitteln diese Fahrzeuge ständig Daten über freie Parkplätze am Wegesrand an einen Cloud-Server und erhalten auf diesem

Weg auch in Echtzeit wiederum Daten über freie Parkplätze von anderen Fahrzeugen. Die Fahrer werden vom Fahrzeug ohne Umwege zu Zonen mit freiem Stellplatz geführt.

Disruption | Eine disruptive Techno-logie (engl. disrupt – unterbrechen, zerreißen) ist eine Innovation, die eine bestehende Technologie, ein bestehendes Produkt oder eine bestehende Dienstleistung vollständig verdrängt.

Freefloating Carsharing | Im Gegensatz zum stationären Car-sharing stehen die Fahrzeuge frei im öffent-lichen Parkraum einer (Groß-)Stadt zur Verfügung. Registrierte Nutzer können sie per App finden, reservieren und nutzen. Nach der Fahrt können sie im ent-sprechenden Geschäftsbereich abgestellt werden.

Homezone Parking | Den genauen Weg in den heimischen Parkplatz bringt der Fahrer dem Parkassitenten einmalig bei, indem er die gewünschte Route manuell abfährt. Immer wenn das Fahrzeug danach diese Start-position erneut erreicht, manövriert der Homezone-Parkassistent das Fahrzeug automatisiert und komfor-tabel auf den Zielparkplatz.

Intermodaler Verkehr | Beim intermodalen Verkehr werdenPersonen auf einer Strecke von mehreren unterschiedlichen Verkehrsträgern (Bus, Eisenbahn, Pkw, Fahrrad, etc.) befördert.

Lidar | Englische Abkürzungfür Light detection and ranging. Mittels Laserstrahlen werden bei dieser Technologie Abstands- und Geschwindigkeitsmessungen vorgenommen.

Over the Air (OTA) | Kabellose Datenübertragung (Synonym für „wireless“).

Personenkilometer (Pkm) | Maß für die Transportleistung im Personenverkehr.

Schlüsselparken | Vor dem Park-manöver kann der Fahrer das Fahrzeug verlassen und so beispiels-weise bei engen Querparklücken ganz komfortabel aus- und ein-steigen. Das Manöver wird dann bequem via Smartphone oder Autoschlüssel gestartet. Dabei übernimmt das Fahrzeug das Ein- und Ausparken für eine ausgewählte Parklücke selbstständig.

Tonnenkilometer (tkm) | Maß für die Transportleistung im Güterverkehr.

Vernetzung | Steht für den zunehmenden Informationsaus-tausch zwischen Fahrzeugen und ihrer Umwelt: Die Vernetzung von Fahrzeugen untereinander, mit der Infrastruktur, mit anderen Verkehrs-trägern und einem IT-Backend (Software-Anwendung). Basis für die Vernetzung sind Innovationenim Bereich der Kommunikations-technologien.

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n AB 1: Das Auto empfängt und übermittelt eine Vielzahl an Infor-mationen und unterstützt dadurch den Fahrer. Ein Internetzugang

zum mobilen Surfen gehört heut-zutage zur Standardausrüstung in vielen Neuwagen.

n AB 2: Beispiel für Angebote im Bereich Intermodalität sind die Apps Moovel und Allryder.

n AB 3: Herausforderungen: effiziente und nachhaltige Verkehrsgestaltung, Sicherheit im Verkehr, Investitionen in Infrastruktur, Datenschutz.

n AB 4: Siehe Definitionen der Be-griffe „Community-based Parking“,“ Homezone Parking“, „Schlüssel-parken“, „Automated Valet Parking“ im Glossar.

n AB 6: Fahrerassistenzsysteme grei-fen unterstützend ein. Sie helfen bei der Vermeidung von Verkehrsun-

fällen und beim Einsparen von Kraft-stoff. Sie basieren u. a. auf Sensoren wie Kameras, Radar, Laser.

n AB 7: Der Stadtverkehr stellt beson-dere Anforderungen an das automa-tisierte Fahren, da die auftretenden Verkehrssituationen komplex und schwer im Voraus berechenbar sind. Menschliche Regelbrüche (z. B. bei Rot über die Ampel) sind hier häu-figer anzutreffen als in monotonen Fahrsituationen wie beispielsweise auf der Autobahn.

n AB 8: Vehicle-to-Vehicle-Kommu-nikation: Bezeichnet den Informa-tionsaustausch zwischen zwei oder mehr Fahrzeugen.

n AB 9: Die dargestellten Heraus-forderungen sind die Entwicklung gemeinsamer Standards, Moder-nisierung der Infrastruktur, Daten-schutz, Akzeptanz innerhalb der Bevölkerung und Haftungsfragen.

LINKTIPPSLÖSUNGSHINWEISEUnterrichtsmaterial zu den Themen Mobilität, Transport, Digitalisierung etc. beim Zeitbild Verlag www.zeitbild.de

Hintergrundinformationen und Aktuel-les aus den Bereichen Forschung und Entwicklung sowie zu Innovationen bei Pkw vom Verband der Automobil-industrie e. V. www.vda.de

Informationen zur IAA Pkw 2017: Aussteller, Produkte, Angebote für Schulen Internationale Automobil-ausstellungwww.iaa.de

AUTOMATISIERUNG

Automatisiertes Fahren, Bundes- verkehrsministerium www.bmvi.de/DE/Themen/Mobilitaet/Strasse/Automatisiertes-vernetztes-Fahren/automatisiertes-vernetztes-fahren.html

Dossier „Automatisiertes Fahren“, Golem.de/IT-News-Portalwww.golem.de/specials/autonomes-fahren/

Automatisierung, Broschüre des Ver-bandes der Automobilindustrie (VDA) www.vda.de/de/services/Publika tionen/automatisierung.html

Zeitbild WISSEN „Globalisierung, Urba-nisierung, Transport“, Zeitbild Verlag www.zeitbild.de/globalisierung

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VERNETZUNG

Forschungsprogramm „Automa-tisierung und Vernetzung im Straßenverkehr“, Thema Digitales Testfeld Autobahn A9, Bundes-verkehrsministeriumwww.bmvi.de/SharedDocs/DE/Artikel/DG/forschungsprogramm-avf.html

Zeitbild WISSEN „Vernetzung und Mobilität“ www.zeitbild.de/vernetzung

Mobilität von morgen, Verband der Automobilindustrie e. V. www.mobilität-von-morgen.de

Feldversuch simTD, Gemein-schaftsprojekt führender deutscher Automobilhersteller www.simtd.de

ELEKTRIFIZIERUNG

Shell Pkw-Szenarien bis 2040 – Fakten Trends und Perspektiven für Automobilität www.prognos.com/uploads/tx_ atwpubdb/140900_Prognos_Shell_Studie_Pkw-Szenarien2040.pdf

Dossier „Elektromobilität“, Golem.de/IT-News-Portalwww.golem.de/specials/elektroauto/

Nationale Plattform Elektromobilität http://nationale-plattform- elektromobilitaet.de/

Page 36: WIE WIR MORGEN MOBIL SIND - VDA...WIE WIR MORGEN MOBIL SIND ELEKTRIFIZIERUNG Wie Elektrofahrzeuge ein Baustein der Mobilität von morgen werden. SEite 28 VERNETZUNG Wie Fahrzeuge untereinander

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IMPRESSUM

Zeitbild WISSEN „Wie wir morgen mobil sind“, herausgegeben von der Zeitbild Verlag und Agenturfür Kommunikation GmbH, Kaiserdamm 20, 14057 Berlin, in Zusammenarbeit mit der IAA.

www.iaa.de www.iaa.de/nmw www.mobilitaet-von-morgen.de

GesamtherstellungZeitbild Verlag, Kaiserdamm 20, 14057 Berlin, www.zeitbild.de1. Auflage, Juni 2017

VerantwortlichFrank J. Richter

Text und RedaktionFrederic Markus, Frank J. Richter

FotosTitel: IStockphoto, setz it.; Seite 2 (oben): Maurizio Gambarini/dpa; Seite 2 (unten)/Seite 6 (oben): IStockphoto/alvarez; Seite 6 (unten): Shutterstock/chombosan; Seite 7: Shutterstock/dmi T; Seite 8: IStockphoto/Yotsaran, vitalli; Seite 9: IStockphoto/wakila; Seite 12/13: Sascha Bierl; Seite 14: Maurizio Gambarini/dpa; Seite 20: IStockphoto/Jacob Wackerhausen; Seite 23: Internatio-nale Automobil-Ausstellung (IAA); Seite 26 (oben, v.l.n.r.): IStockphoto/Ridofranz, AleksandarNakic, Ridofranz; Seite 26 (unten, v.l.n.r.): IStockphoto/mapodile, tdub303, Portra; Seite 29: Foto Bosch

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