Connected Mobility: Boombranche Vernetztes Fahren

Ins Rollen gebracht - Beim vernetzten Fahren mit Elektromobilen können sich Ingenieure einen großartigen Wettstreit um die besten Ideen liefern

 

Läuferin aus einzelnen Bausteinen
©dizain, M.studio/Fotolia

R.I.P.: Wenn Ingenieure über Elektrofahrzeuge reden, fällt dieser Begriff immer öfter. Gemeint ist damit allerdings nicht der finale Abschied von der E-Mobilität. Im Gegenteil: R.I.P. steht für drei zentrale Probleme, die von den Ingenieuren und anderen Verantwortlichen gelöst werden müssen, um automobilen Visionen wie Elektromobilität und letztlich auch das vernetzte Fahren auf die Überholspur zu steuern.

R.I.P. - Die drei zentralen Probleme

›R‹ steht für Reichweite. Es wird entscheidend sein, deutlich leistungsfähigere Akkus zu konzipieren und Fahrzeuge zu entwickeln, deren Antrieb leicht und energieeffizient arbeitet. ›I‹ steht für Infrastruktur. Die derzeit noch immensen Kosten von rund 300.000 Euro für eine einzige Schnelllade-Station auf der Autobahn und die Frage, welche Konsequenzen der Ausbau der Ladeinfrastruktur auf die Be- und Auslastung des Stromnetzes hat, werden Ingenieure der Automobil-, Elektro- und Bauindustrie zusätzlich fordern. Und schließlich ›P‹ für den Preis. Auch hier werden Ingenieure intensiv daran arbeiten, Lösungen anzubieten, die Elektrofahrzeuge erschwinglich machen. So sollen allein durch Fortschritte im Bereich R.I.P. rund 30.000 Arbeitsplätze entstehen, prognostiziert eine Studie der Nationalen Plattform Elektromobilität.

Weitere Handlungsfelder für Ingenieure durch die zunehmende Digitalisierung der Mobilität

Doch es wäre ein Fehler, die Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten unserer Autos der Zukunft allein im Bereich E-Mobility zu suchen. Denn die Vorteile der zunehmenden Digitalisierung bei der Mobilität eröffnen zahllose weitere Handlungsfelder für Ingenieure:

»Das vernetzte Elektrofahrzeug wird noch stärker in unser Leben integriert werden«,

erklärt Sebastian Hunn, Gruppenleiter vernetzte Elektromobilität beim Automobilzulieferer Telemotive in Mühlhausen.

Beispielsweise können Elektrofahrzeugbesitzer in Zukunft mit Hilfe von intelligenten Ladeplänen ihr Fahrzeug mit lokal erzeugtem Photovoltaik-Strom laden und bequem auf dem Smartphone überprüfen, wieviel Geld sie damit gespart haben.

»Die Technologien gerade im Bereich Elektromobilität entwickeln sich ständig weiter«,

sagt Hunn.

Deshalb komme es darauf an, dass Ingenieure eine

»gute Portion Flexibilität und Kreativität sowie die Affinität zu neuen Technologien und schnelle Auffassungsgabe mitbringen.«

Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine als wesentliche Aufgabe der kommenden Jahre

Zu den wesentlichen Aufgaben der kommenden Jahre werden auch Entwicklungen an der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine gehören. Dazu gehört etwa die Weiterentwicklung und Programmierung von Touchpads, Stimmeingabemodulen und der Ausbau des Fahrzeugs zur Unterhaltungszentrale. Und es wird zu einem Boom von Technologien kommen, die eine umfassende und sichere Vernetzung der Fahrzeuge untereinander und mit Funkstationen am Straßenrand (V2X-Kommunikation) ermöglichen.

»Die Effekte dieser Vernetzung werden spätestens 2025 für jeden Autofahrer spürbare Auswirkungen haben«,

sagt Dirk Hoheisel, Geschäftsführer bei Robert Bosch.

Allein durch die V2X-Kommunikation breiten sich Informationen im Sekundenbruchteil von Fahrzeug zu Fahrzeug aus. Auf diese Weise erschaffen Ingenieure ein effektives Frühwarnsystem für mehr Fahr- und Verkehrssicherheit. Und: Die Vernetzung ist ein elementarer Baustein für das Autonome Fahren, weil es die Sinne der Bordsysteme deutlich erweitert.

260.000 vermiedene Unfälle mit Personenschäden und 400.000 Tonnen eingesparte CO2-Emissionen: Die Vernetzung von Fahrzeugen wird den Straßenverkehr erheblich sicherer und umweltschonender machen.

Freizeit auf der Autobahn

Fast 40 Stunden verbringen wir statistisch jedes Jahr auf Autobahnen. Das hochautomatisierte Fahren und die gleichzeitige Internetanbindung werden es bereits 2025 ermöglichen, etwa 80 Prozent dieser Fahrzeit hinter dem Steuer anders zu nutzen: zum Beispiel fürs Lesen, für E-Mails, für Video-Konferenzen oder für Filme.

Mobilitäts-Hopping

Forscher gehen davon aus, dass das Auto auch in Zukunft das zentrale Verkehrsmittel bleiben wird. Dank seiner Vernetzung soll es aber auch zur Schnittstelle für eine möglichst nahtlos ineinandergreifende Mobilitätskette werden – von Flugzeug und Bahn bis hin zu Elektrofahrrad und Segway.

Der weltweite Markt

für Connectivity-Komponenten und -Dienste wird sich in den kommenden drei Jahren mehr als verfünffachen.

Reife Leistung

Vernetzungsfähige Fahrzeuge erzeugen schon heute rund ein Gigabyte pro Minute an Daten.

Fahrt aufgenommen

Bereits im Jahr 2017 wird der Anteil der Connected Cars bei Neuzulassungen bei 80 Prozent liegen.

Face-to-Face

Autonome Fahrzeuge sollen in den kommenden Jahren eine Gestenerkennung ähnlich Xbox Kinect bekommen. Ziel ist die Verständigung mit Fußgängern.

Praxis-Check

Im Wettbewerb um Zukunftstechnik Große Veränderungen bewirken

Julia Sonntag

Trainee bei Continental

»Der elektrische Achsantrieb hat einen entscheidenden Einfluss auf unsere Mobilität der Zukunft.«

Für Julia Sonntag ist es deshalb »nur logisch«, dass sie sich auf ein »großes Thema« wie dieses konzentrieren will. Deshalb hat die Maschinenbau-Ingenieurin das Angebot von Continental angenommen, ihre Karriere als Trainee im Bereich Hybrid Electric Vehicle zu beginnen. Ihre Aufgabe ist es, an der Weiterentwicklung eines elektrifizierten Antriebsstrangs mitzuarbeiten und die bei Continental bereits erprobten Antriebsstränge an die individuellen Vorgaben von Automobilherstellern aus der ganzen Welt anzupassen.

»Im Fokus dabei stehen der Bauraum und die Schnittstellen«,

sagt sie.

Vor allem aber wird es in ihrem Arbeitsbereich darum gehen, die Leistung der E-Motoren und der dazugehörigen Elektronik weiter zu optimieren und gleichzeitig Gewicht und Größe zu minimieren. Ein Ansatz dafür ist eine effiziente Kühlung, mit der Leistungsteile im optimalen Temperaturbereich gehalten werden.

Anton Wolf

Elektrotechniker bei BMW

Für Anton

Wolf ist Autonomes Fahren bei BMW kein Selbstzweck. Eines Tages wird das Autonome Fahren den Fahrzeugins

assen die Möglichkeit geben, auch mal abzuschalten. Im Moment noch kaum zu glauben. Denn wenn Anton Wolf in einen der Test-BMWs steigt, dann hat er alle Hände voll zu tun. Der Elektrotechniker ist Product Owner in einem Scrum Team. Er und seine Gruppe testet die von ihnen mitentwickelten Programme, durch die ein BMW später Teilaufgaben des Fahrens selbstständig übernehmen wird: 

 

»Zurzeit arbeiten wir an einer sicheren und komfortablen Fahrstrategie für hochautomatisierte Funktionen bei Autobahnfahrten«,

sagt Wolf.

Das Fahrzeug soll unter anderem wissen, wann ein Spurwechsel für den Überholvorgang sinnvoll ist. Dafür aber müssen alle Systeme einwandfrei und jederzeit funktionieren und aufeinander abgestimmt sein. Mittlerweile sind diese und eine Unzahl weiterer Entwicklungen bei der BMW Group soweit abgeschlossen, dass das Ziel selbstfahrender Fahrzeuge im Jahr 2021 erreicht sein wird, meint Wolf. Für ihn als Ingenieur ist das nicht nur die Verwirklichung eines Techniker-Traums. Autonomes Fahren hat für ihn auch eine soziale Komponente, weil damit auf lange Sicht zum Beispiel auch ältere Menschen wieder ein Mehr an Mobilität gewinnen können.

So geht's los

Im Bereich Elektromobilität gibt es bereits einige Universitäten, die Masterstudiengänge zu diesem Thema anbieten. Beispiele: ›Elektromobilität‹ an der Universität Stuttgart, ›Elektromobilität und Energienetze‹ an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg, berufsbegleitend ›Elektrische Energiesysteme und Elektromobilität‹ an der Hochschule Ulm.

Mehrwert

Mehr als 80 Prozent der Innovationen beim Auto erfolgen inzwischen über die elektronischen Bauelemente und deren Programmierung.

Forschungsstark

Mit internen F&E-Aufwendungen von 21 Milliarden Euro ist die Automobilindustrie die forschungsstärkste Branche Deutschlands. Knapp jeder achte Beschäftigte der Automobilindustrie arbeitet an neuen automobilen Ideen.

Zukunftsmusik

Weltweit sollen im Jahr 2030 fast 500 Milliarden Euro durch Elektroautos umgesetzt werden.


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