Auf dem Weg zur smarten Mobilität greifen viele Bausteine ineinander: Elektro-Umrüstlösungen für den ÖPNV, Carsharing-Angebote, intelligentes Fuhrparkmanagement oder vernetzte Informationen für Fahrradfahrer. Mit welchen Lösungen gelingt diese Vernetzung?

Dieser Beitrag ist zuerst in eMobilJournal 03/2018 erschienen.

1.1. Einleitung

Dieselfahrverbote, überlastete Straßennetze, veränderte Nutzungsgewohnheiten und neue ­Mobilitätskonzepte wie Carsharing oder Bikesharing: Die urbane Mobilität steht vor einem Umbruch. Die Smart City der Zukunft könnte so aussehen: Öffentliche Verkehrsmittel, Car­sharing und Mikromobilität für die letzte Meile – das alles kombiniert mit Elektromobilität und multimodal vernetzt durch smarte digitale Dienste (siehe Bild 1).

Bild 1: Smart, vernetzt, multimodal und elektrisch – der Mobilitätsmix der Zukunft setzt auf die Kombination verschiedener Verkehrsmittel und die Nutzung digitaler Dienste. (Quelle: in-tech GmbH)

Der Entwicklungsspezialist in-tech ist seit 2002 in der Automobilentwicklung aktiv. Im Geschäftsfeld „Smart Mobility“ entwickelt das Unternehmen zusätz­lich ­smarte Lösungen für die Mobilität von Morgen. Mit intelligenten Lösungsbausteinen – zum Beispiel dank ­Investitionen in die Start-ups Rydies und XOLO7 – zeigt das Unternehmen, wie verschiedene Verkehrsmittel dank digitaler Dienste den Nutzer einfacher, schneller und umweltfreundlicher ans Ziel bringen. in-tech ver­steht sich dabei nicht nur als Lösungsanbieter, sondern auch als Integrator eigener und fremder Module – denn erst miteinander vernetzt bieten digitale Lösungen den optimalen Mehrwert.

2.2. Umrüstung statt Neukauf – Schneller Einstieg des ÖPNV in die Elektromobilität

Busse bilden vielerorts das Rückgrat des öffentlichen Nahverkehrs. Die Debatte über Dieselfahrverbote stellt die Kommunen jedoch vor neue Herausforderungen: Was passiert mit den bestehenden Diesel-Busflotten? Viele Städte und Gemeinden suchen daher den Einstieg in die Elektromobilität.

Bestehende Busflotten gegen Neufahrzeuge mit Elektro­antrieb auszutauschen, ist jedoch weder wirtschaftlich noch ökologisch, insbesondere wenn noch einige Jahre Laufzeit verbleiben. Hohe Anschaffungskosten und lange Lieferzeiten machen die Anschaffung von Neufahrzeugen oft unattraktiv. Als Alternative zum Neukauf bietet sich daher die professionelle Umrüstung auf Elektroantrieb an. Damit verlängern Betreiber die Nutzungsdauer bestehen­der Fahrzeuge und machen ihre Flotte fit für die Elektro­mobilität. in-tech bietet mit dem Konzept e-troFit eine solche Umrüstlösung an. Diese richtet sich an Kommunen und andere Betreiber von Nutzfahrzeugflotten.

Die Umrüstung hat klare wirtschaftliche Vorteile: Im Vergleich zum Neukauf ist eine Umrüstung auf Elektro­antrieb rund 50 % günstiger. Zudem profitieren kom­munale Betreiber auch von Fördermaßnahmen: Das „Sofortprogramm Saubere Luft 2017-2020“ stellt 350 Millionen Euro für die Elektrifizierung des städtischen Verkehrs bereit – auch Umrüstmaßnahmen an bestehen­den Bussen profitieren von dem Fördertopf.

Durch die Nachrüstung lässt sich auch die Laufzeit der Fahrzeuge verlängern: Busse werden in der Regel wegen Verschleiß an Motor und Getriebe ausgemustert. Diese Komponenten werden bei der Elektroumrüstung ohne­hin durch neue ersetzt. Zusammen mit einer Aufberei­tung des Fahrgastraums wird der Bus damit erheblich aufgewertet und kann länger betrieben werden. So wird ein nachhaltiger „Second-Use“ des Fahrzeugs als Elektrobus möglich.

Das e-troFit-Konzept setzt auf individuelle Lösungen: Im ersten Schritt führen die Ingenieure von in-tech eine Analyse des Liniennetzes durch. Die gesamten Rahmen­bedingungen im innerstädtischen Verkehr werden dabei durchleuchtet: Welche Strecken werden zurückgelegt und welche Höhenprofile müssen überwunden wer­den? Wie oft hält der Bus an, wie lange macht er Pause? Aus diesen Daten ergeben sich die Anforderungen an Batterie­reichweite, Motorleistung und Ladekonzept.

Darauf aufbauend entwickeln die Ingenieure einen maßgeschneiderten Antriebsstrang. Die Batterie – das mit Abstand teuerste Bauteil – wird dabei so ausgelegt, dass der Bus alle Anforderungen meistert. Es wird nur so viel Batteriekapazität installiert wie notwendig. Ein modulares Batteriekonzept ermöglicht die stufenwei­se Anpassung der Batteriekapazität sowie die Berück­sichtigung von Leistungsanforderungen. So lassen sich ­Kosten und Gewicht einsparen.

Bild 2 zeigt, welche Komponenten dabei ausgetauscht werden: Motor, Getriebe und Antriebsachse werden durch einen neuen Antriebsstrang ersetzt. Die moderne ­Lithium-Ionen-Batterie findet – je nach konkretem An­wendungsfall – im Motorraum oder auf dem Dach Platz. Für die Klimatisierung werden elektrische Zuheizer und gegebenenfalls eine Klimaanlage verbaut. Zusatzaggre­gate und Steuerelektronik komplettieren den Umbau.

Bild 2: Das e-troFit-Umrüstkonzept von in-tech ermöglicht Kommunen den kostengünstigen Einstieg in die Elektromobilität. (Quelle: in-tech GmbH)

Die Qualität der Komponenten steht dabei den Original­teilen in nichts nach. Für den Antriebsstrang kommen Originalkomponenten zum Einsatz – mit dem Partner ZF Friedrichshafen hat in-tech einen deutschen Tier1-­Zulieferer ins Boot geholt. Die tatsächliche Umrüs­tung des Busses findet dann in einem Partnerwerkstatt­netz auf Basis der spezifizierten Komponenten statt.

Parallel zur Einführung unterstützt in-tech auch die Kommunen bei der Planung der Ladeinfrastruktur sowie bei Schulungen der Mitarbeiter. Dies fördert die Akzep­tanz sowie den weichen Übergang in die Elektromobilität. Die gesamte Projektlaufzeit liegt bei etwa sechs Monaten. in-tech stellt das e-troFit-Konzept derzeit im Rahmen eines Pilotprojekts mit den Stadtwerken Landshut unter Beweis. Der erste Elektrobus wird ab Herbst 2018 den Linien­betrieb in Landshut aufnehmen.

3.3. „E-Car as a Service“: Carsharing für Unter­nehmen, Gemeinden und den Wohnbau

Wo öffentliche Verkehrsmittel wie Busse nicht fah­ren, da wird Carsharing zum wichtigen Baustein in der ­urbanen Mobilitätslandschaft. Die großen Carsharing-­Anbieter bedienen jedoch aktuell nur Städte mit mehr als einer Million Einwohner. Deren Konzepte setzen zu­dem auf das sogenannte Free-Floating-Carsharing – das bedeutet, man fährt von A nach B und kann das Fahr­zeug beim Zielort B abstellen. Im Gegenzug dazu steht das stationsbasierte Car­sharing, das auch für kleinere Kommunen, Gewerbe­parks oder Großimmobilien interessant ist. Hier wird das Fahrzeug für einen längeren Zeitraum geliehen, im Durchschnitt für drei Stunden, und muss immer zum Ausgangsort zurückgebracht werden.

Der typische Nutzer des standortbasierten Carsharings hat kein eigenes Fahrzeug und fährt überwiegend öffent­lich. So fügt sich das standortbasierte Carsharing nahtlos in die Verkehrskette des ÖPNV ein. Ein weiterer Vorteil des standortbasierten Carsharings ist die Möglichkeit, reines E-Carsharing anzubieten: Auf den fixen Stellplät­zen der E-Carsharing-Fahrzeuge können entsprechende ­Ladestellen errichtet werden, die idealerweise von den jeweiligen lokalen Energieversorgern angeboten werden.

greenmove ist das erste Unternehmen mit einer innova­tiven Carsharing-Lösung, bei der die reine Elektromobilität im Zentrum steht (siehe Bild 3). greenmove bietet Kommu­nen, Gewerbeparks oder Hausverwaltungen den Betrieb von Carsharing-Fuhrparks an – ausschließlich mit Elektro­fahrzeugen. „Von der einführenden Beratung und der Be­reitstellung der Elektrofahrzeuge über die Installation der benötigten Ladeinfrastruktur bis hin zur Umsetzung der Buchungssoftware-Lösung – wir begleiten unsere Kunden vom Start weg bis zum Ziel“, erklärt greenmove-Gründer Martin Mai das Konzept seines Unternehmens.

Bild 3: greenmove bietet Standortbetreibern Carsharing-Lösungen, bei denen die Elektromobilität im Zentrum steht. (Quelle: greenmove GmbH)

Vor allem in den Städten garantiert der Service von greenmove wesentliche Vorteile – sowohl für die ­Kunden, als auch für die Umwelt: Ein einzelnes Car­sharing-Fahrzeug ersetzt im Durchschnitt vier Pkws. Durchschnittlich stößt ein fossil betriebener Pkw ca. zwei Tonnen CO₂ pro Jahr aus. Allein durch den Einsatz von Elektrofahrzeugen können somit sowohl Verkehr als auch CO₂-Ausstoß signifikant reduziert werden (ca. acht Tonnen pro Jahr pro eingesetztem E-Sharing-Pkw). Gleichzeitig schont der ökonomische Einsatz der Poolfahrzeuge auch die Budgets der Unternehmen. Zu­dem benötigen Office-Center- und Immobilienbetreiber in Zukunft weniger Garagenflächen und Mieter können sich Elektrofahrzeuge ressourcenschonend teilen.

greenmove unterstützt die Kunden bei der Umsetzung von individueller Mobilität, die gleichzeitig umweltscho­nend und ressourcensparend ist. „Generell werden die ­Attraktivität und das Image von Standorten, Unternehmen, Gemeinden und Großimmobilien durch ­unsere ­Lösungen wesentlich verbessert“, so Martin Mai. „Die ­effektive Nut­zung von Elektrofahrzeugen garantiert eine signifikante Reduktion von CO₂. Somit leisten unsere Kunden einen wichtigen Beitrag zur Schonung der Umwelt. Der Besitz eines eigenen Fahrzeugs wird in den Hintergrund rücken. Die heute heranwachsende Generation zeigt schon, dass Mobilität wichtig ist, jedoch der Besitz an Bedeutung ver­liert. Es geht darum, einfach mobil zu sein. E-Carsharing wird weiter zunehmen in Kombination mit öffentlichen Verkehrsmitteln, also multimodale vernetzte Mobilität in Smart Cities“, fasst Mai seine Philosophie zusammen.

4.4. Smarte Apps für Fuhrparkmanage­ment und Corporate Carsharing

Für Buchung und Management der Sharing-­Fahrzeuge kommt bei greenmove die Softwarelösung fleet.ly zum Einsatz. Diese wurde von XOLO7 entwickelt – ein Start-up, das in-tech zusammen mit greenmove-Gründer Martin Mai gegründet hat. Die Softwarelösung fleet.ly eignet sich auch für das intelligente Flottenmanagement in Unter­nehmen: Die Mitarbeiter buchen Poolfahrzeuge über die fleet.ly-App (­siehe Bild 4). Reser­vieren, Einsteigen, Los­fahren, ­Abschließen und Fahrten­buch-Ausfüllen – alle Schritte der Fahrt ­lassen sich über das Smartphone abwickeln.

Das intelligente Bu­chungssystem sorgt ­dabei auch für eine gleichmäßige Auslas­tung der Fahrzeuge. So kann beispielsweise bei Leasingfahrzeugen die Laufleistung besser kon­trolliert werden und auch ­Wartungstermine sind besser planbar. Unter­nehmen mit Poolfuhr­parks ­können ihre Flot­ten dadurch effizienter managen und letztlich die Betriebskosten des Fuhrparks senken.

Bild 4: Buchen, fahren, bezahlen, alles mit einer App: fleet.ly macht’s möglich – auch für Unternehmensfuhrparks. (Quelle: XOLO7 GmbH)

Doch die Lösung er­laubt auch innovative Fuhrparkkonzepte. Ein Szenario: Benachbarte Unternehmen machen ih­ren Fuhrpark gegenseitig nutzbar – die Mitarbeiter buchen Autos über die fleet.ly-App. Prinzipiell nutzen die Mitarbeiter zunächst die eigenen Poolfahrzeuge, doch in Spitzenzeiten sind über die App auch Fahrzeuge der Part­nerfirmen buchbar. Der Vorteil: Es müssen weniger Fahrzeu­ge im Pool vorgehalten werden, die Fuhrparkkosten sinken.

Ein weiterer Schritt: Firmenflotten, die abends oder am Wochenende weitgehend ungenutzt bleiben, können zum Bestandteil im innerstädtischen Mobilitätsmix werden: Beim Corporate-Carsharing können Unternehmen ihre Firmenfahrzeuge auch für die Buchung durch Mitarbeiter zu Privatzwecken freischalten – gegen Bezahlung, versteht sich. Die Buchung funktioniert einfach per App, die Abrech­nung mit dem Mitarbeiter übernimmt das Buchungssystem.

5.5. Elektrisch und vernetzt: Smarte Fahrrad­mobilität ergänzt den Mobilitätsmix

Neben dem ÖPNV und Carsharing ist die sogenannte „Letzte Meile“ ein weiterer Schlüsselbaustein moderner Mobilitätskonzepte: Öffentliche Verkehrsmittel oder stationsbasiertes Carsharing bringen den Nutzer zu fest­gelegten Stationen – von dort aus muss der Nutzer die letzte Strecke individuell zurücklegen. Fahrräder und E-Bikes ergänzen den Mobilitätsmix.

Intelligent durch Apps miteinander vernetzt, können sich beide Verkehrsmittel hervorragend ergänzen. Denn viele Berufs- und Gelegenheitspendler sind flexibel, wenn es um die Wahl der Verkehrsmittel geht. Smart Cities, in denen sie mittels intelligenter Apps immer das ideale Verkehrsmittel finden, um schnell von A nach B zu kommen, stehen des­halb im Fokus der Mobilitätsbranche. Sie könnten einen wichtigen Beitrag dazu leisten, dass Pendler öfter auf das Auto verzichten, wenn sie so schneller ans Ziel kommen.

Allerdings ist ein großer Teil der Angebote und An­bieter zur Fahrradmobilität entweder gar nicht online auffindbar oder auf einer Vielzahl von Websites und Apps verstreut. Hier kommt das Start-up Rydies ins Spiel: Rydies integriert und digitalisiert Informationen, ­Verfügbarkeit und Buchung von Park-, Leih-, Sharing- und Ladeangeboten rund ums Fahrrad (siehe Bild 5). Die Daten lassen sich in die Websites, Apps und Terminals von Nahverkehrsunternehmen integrieren.

Bild 5: Rydies vernetzt digitale Angebote rund ums Fahrrad. Städte oder Mobilitätsanbieter können diese Informationen in ihre eigenen Angebote integrieren. (Quelle: RYDIES GmbH)

E-Bikes bieten Pendlern dabei zwei große Vorteile: Sie erhöhen die Geschwindigkeit und damit auch die Reichweite von Pendlern. Sie können damit schneller zur nächsten Haltestelle von Bus und S-Bahn kommen und gegebenenfalls auch etwas längere Strecken zurück­legen, um diese zu erreichen. Kein Wunder also, dass die Deutschen allein im vergangenen Jahr 780.000 E-Bikes gekauft haben. Der durchschnittliche Verkaufspreis von knapp 3.000 Euro wird im Alltag jedoch zum Problem.

In der Stadt oder an der S-Bahn-Station im Umland ­besteht immer die Gefahr, dass die teuren Räder gestoh­len oder mutwillig beschädigt werden. Dieser Gedanke wurde zur Initialzündung für Rydies: Das Start-up, an dem sich in-tech und der innogy Innovation Hub als Investoren beteiligen, hat sich zum Ziel gesetzt, Pendlern, Geschäfts­reisenden und Touristen ein Portal für sicheres Parken und weitere Angebote rund ums Fahrrad zu bieten. Dazu gehören per Web oder App abrufbare Informationen zur Anschluss- und Alltagsmobilität, damit das eigene oder ein gemietetes Fahrrad leichter und sicherer für urbane Mobilität auf zwei Rädern genutzt werden kann.

Welchen praktischen Nutzen die Vernetzung von Informationen bieten kann, zeigt die jüngste Koope­ration von Rydies mit dem niederländischen Partner ­Lumiguide. Das Unternehmen erfasst über Kameras mit Infrarot-Lichtquellen die Fahrradparkplätze von Rad­stationen und zeigt Radlern, wo der nächste freie Stellplatz für ihr E-Bike oder Fahrrad ist. Damit verkürzt sich die Fahrzeit zum nächsten freien Platz und erleich­tert den Umstieg auf den ÖPNV. So kann auch die Aus­lastung von Radstationen gemessen und eventueller ­Mehrbedarf an Stellplätzen in Städten lokalisiert werden.

Für die ÖPNV-Unternehmen bietet der Trend zum Fahr­rad und E-Bike eine Chance, um neue Zielgruppen für sich zu gewinnen. Viele Pendler stehen vor dem Problem, nicht schnell genug von der Haustür zum Bahnhof oder vom ­Ankunftsbahnhof zum Arbeitsplatz zu gelangen und des­halb lieber das Auto zu nutzen. Für die sogenannte erste und letzte Meile auf dem Weg zur oder von der Arbeit sind E-Bikes die perfekte Ergänzung zum ÖPNV.

Es liegt daher im Interesse der ÖPNV-Unternehmen, ihre Infrastruktur in Zukunft noch besser auf die spezifischen Bedürfnisse von Radlern und E-Bikern anzupassen. Schließ­lich lassen sich jüngere Generationen vor allem durch ­digitalisierte Angebote leichter als Kunden gewinnen. Sie sind es nämlich heute schon durch Carsharing und ÖPNV-Apps gewohnt, digitale Informationen und Buchungsmög­lichkeiten für ihre Mobilität zu nutzen. Für das Fahrrad gibt es solche Angebote bislang allerdings noch nicht.

Rydies schließt diese Lücke und ermöglicht die Einbin­dung des privaten Fahrrads in die urbane Mobilität. Dazu integriert das Start-up digitalisierte Informationen, Ver­fügbarkeit und Buchungen von Park-, Leih-, Sharing- und Aufladeangebote von Fahrrädern und E-Bikes in die Web­sites, Apps und Terminals von Nahverkehrs­unternehmen. Die ÖPNV-Anbieter können auf dieser Grundlage die Fahrradmobilität intermodal mit ihren eigenen Ange­boten verknüpfen und dazu beitragen, die Städte ein Stück smarter zu machen.

6.6. Der Schlüssel liegt in der Vernetzung

Auf dem Weg zur smarten Mobilität gibt es eine Vielzahl von Lösungen. Im Fokus steht künftig die Integration und Vernetzung verschiedener Dienste: Einzelne Lösungs­bausteine werden individuell angepasst und erfüllen spezifische Aufgaben. Miteinander vernetzt bilden sie das Ökosystem der Smart City, in der die Nutzer mittels ­intelligenter Apps immer das ideale Verkehrsmittel finden.