Intelligente Wege zu smarter MobilitätEin Überblick zu innovativem Verkehrsmanagement und Smart City-Lösungen

PSIroads/MDS

Gewinner des deutschen Mobilitätspreises 2017

Lesen Sie,• was der Schlüssel für eine zukunftsgerichtete, integrierte Stadtentwicklung ist Seite4• wie die Vision einer intelligent vernetzten, urbanen Mobilität aussehen kann Seite7• wie das Konzept von PSIroads verkehrliche und ökologische Ziele vereint Seite9

Für weitere Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre!

Elmar JaekerGeschäftsführer PSI Mines&Roads GmbHTelefon+496021366875

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Megatrend Smart City

Deutsche Kommunen stehen vor enormen Herausforderungen

Das Thema Smart City ist in aller Munde. Diese Broschüre liefert Ihnen Visionen im Hinblick auf kooperative Mobilität und erläutert die Maßnahmen und Wege, die zum Ziel führen können.

01SmartCity

Ist die individuelle Mobilität eine Sackgasse?Der Individualverkehr ist das große Sorgenkind der Kommu-nen. In Deutschland fahren etwa zwei Drittel der arbeitenden Bevölkerung mit dem Auto zur Arbeit. Der durchschnittliche deutsche Autofahrer verbringt so jährlich ca. 100 Stunden im Stau [1]. In den 22 größten deutschen städtischen Gebie-ten verursachen Verkehrsstaus pro Jahr 7,5 Milliarden Euro zusätzliche Kosten für die Privathaushalte – das sind 509 Euro pro Haushalt [2], die durch direkte und indirekte Staukosten entstehen.

CO2 und NOx – die täglichen Gifte?Die Folgen des Straßenverkehrs sind für die Umwelt und somit für uns Menschen verheerend. Die CO2-Emissionen haben sich trotz eines insgesamt sinkenden Treibhausgasaus-stoßes in der EU zwischen 1990 und 2010 um 21 % drama-tisch erhöht [3] und steigen weiter an. So stieg in Deutschland der CO2-Ausstoß durch Verbrennungsmotoren 2016 insge-samt um 5,4 Millionen Tonnen [4].

Dieselmotoren emittieren zusätzlich Stickoxide (NOx) und spielen eine entscheidende Rolle bei der Feinstaubbelastung in den Innenstädten. Nach Angaben der EU entfallen auf den Straßenverkehr 40 % der Stickoxidemissionen. Rund 80 % davon stoßen Dieselfahrzeuge aus, Hauptverursacher sind die Diesel-Pkw mit einem Anteil von etwa 67 % [5].

Wegen hoher Luftverschmutzung sterben laut EU-Kommis-sion in Europa jährlich 400.000 Menschen vorzeitig, wegen Stickoxiden seit 2003 etwa 70.000 Menschen [6]. Die Behör-den verpflichteten deshalb die Mitgliedstaaten, Luftreinhal-tepläne zu erstellen und die Luft sauberer zu machen.

Jetzt drohen harte Strafen für StädteDie EU-Kommission identifizierte 28 Städte in Deutschland mit erheblichen, wiederholten Grenzwertüberschreitungen. Umweltverbände zwingen die Kommunen nun zum Handeln. So hat die Deutsche Umwelthilfe (DUH) am 21. November 2017 vor dem Verwaltungsgericht München Zwangsmaßnah-men gegen die Bayerische Staatsregierung beantragt, da diese sich weigert, ein von der DUH bereits 2012 erstrittenes, mittlerweile rechtskräftiges Urteil für ‘Saubere Luft’ in Mün-chen einzuhalten und die notwendigen Schritte zur Einhal-tung der Luftqualitätsgrenzwerte einzuleiten.Die DUH hat gegen das bayerische und das hessische Umweltministerium Zwangsvollstreckungsmaßnahmen wegen der Grenzwer-tüberschreitungen in München, Darmstadt und Wiesbaden beantragt. Hier sind bereits rechtskräftige Urteile ergangen, die nicht eingehalten werden.

Fakt ist: • Der Verbrauch an Fläche und Ressourcen, • die Lärmbelastung und • der Schadstoffausstoß in Städten müssen gesenkt werden, um die Ziele der Umwelt-, Gesund-heits- und Klimapolitik zu erreichen und um den Bedürfnis-se jedes einzelnen Bürgers gerecht zu werden.

Derzeit sind die Städte weit vom Idealbild entfernt – einer lebenswerten Umgebung mit kurzen Wegen, vielen Grünflä-chen, gesunder Luft, wohnsitznaher Versorgung und nicht zuletzt: mit umweltfreundlicher Mobilität, die vor allem auch klimaschonende Alternativen wie Elektrobusse, Car-Sharing oder Leihfahrräder einschließt.

Die Politik setzt ZeichenIn der Politik ist der Handlungsdruck groß. Nun wird man aktiv, um Fahrverbote zu vermeiden. Der Bund hat in seinem „Sofortprogramm Saubere Luft 2017-2020“ 1 Mrd. Euro bereitgestellt: 350 Mio. Euro sollen in die Elektrifizierung des Verkehrs fließen, etwa zur Umrüstung von Diesel-Busflotten. Mit weiteren 150 Mio. Euro sollen dieselbetriebene Busse abgastechnisch nachgerüstet werden, und mit bis zu 500 Millionen Euro wird die Digitalisierung des Verkehrs unter-stützt (Quelle Zahlen: ZEIT ONLINE).

Im Januar 2018 erfolgte ein Sonderaufruf zur För-derrichtlinie, der Sofortmaßnahmen in Höhe von insgesamt 100 Millionen Euro umfassen soll. Das bedeutet: In den Bereichen Verkehrsdatenerfas-sung, Verkehrsleit- und Fahrgastinformationssys-teme können betroffene Städte und Gemeinden nicht wie üblich auf die Bewilligung des Förderan-trags warten. Sie können im Rahmen eines sog. vorzeitigen Vorhabenbeginns sofort und förderun-schädlich mit Vorhaben beginnen! (Abschluss eines der Ausführung zuzurechnenden Liefer- oder Leistungsvertrages). [7]

Die Städte sollten diese Chance nutzen – nicht nur im Hinblick auf die Gesundheit ihrer Bürger. Jetzt müssen die technischen Voraussetzungen geschaf-fen werden!

Digitalisierung des Verkehrs sofort beginnen!

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Smart City ist längst keine Vision mehrDie Smart City – oder die „Stadt 4.0“ wird vielerorts mit Riesenschritten realisiert: Eine möglichst große Vernetzung unterschiedlicher Bereiche auf vielen Ebenen bietet Städten die große Chance einer „smarten“ technologischen Entwicklung.

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Smart City – wie man Städte fit für die Zukunft macht

Wege zur Smart City

MobilitätAlles mit allem verbunden:

Energie

+ Dezentrale und erneuerbare Energieerzeugung + Modernes Energiemanagement und Speicher-lösungen

+ Lokaler intelligenter Netz- und Ressourcenein-satz

Mobilität

+ Car-Sharing + Elektromobilität + Mobilitäts-Apps + ÖPNV-Konzepte + Leihfahrräder + Parkhauskonzepte

Stadtentwicklung

+ Intelligente Verkehrsleitsysteme + Smart living

02Stadt4.0

IKT macht Mobilität effizientDer Schlüssel für eine integrierte Stadtentwicklung liegt im Einsatz neuer Informations- und Kommunikationstechnolo-gien (IKT). Bezogen auf die Mobilität, bedeutet das maxi-male Kooperation und Vernetzung telemetrischer Daten/Systeme in Echtzeit im Sinne einer effizienten Nutzung der Straßeninfrastruktur.Die Städte reagieren bereits mit Systemen zur Verbesserung der Verkehrsflüsse und Reduzierung von Staus und Emissio-nen: intelligente Parkraumbewirtschaftung, interoperable Ticketsysteme oder Mobilitäts-Apps für einen nutzerfreund-lichen ÖPNV werden in verschiedenen Städten getestet oder wurden bereits eingeführt. Die Verkehrsbetriebe München, wollen bis zu 150 Mobili-tätsstationen an U- und S-Bahnhöfen einrichten. Dort sollen unter anderem durch Car-Sharing-Angebote und Leihräder die Nutzung verschiedener umweltfreundlicher Verkehrsträger miteinander verknüpft werden. Die Beispiele zeigen: Die Lösung der urbanen Verkehrspro-bleme erfordert ein gewisses Maß an Kreativität – und Experten, die die Anforderungen ganzheitlich erfassen und die spezifischen Erfordernisse der Kommunen kennen.

Perspektiven von morgen – schon heute RealitätSchon heute werden in Deutschland ehrgeizige Projekte ver-folgt. So werden etwa bei der Initiative „Hessen Mobil“ IKT-Systeme zur Verkehrsbeeinflussung auf Autobahnen erfolgreich eingesetzt: vom Baustellenmanagement, über temporäre Seitenstreifenfreigabe und Ampelsteuerung bis hin zu digitalen Stauinformationen. Eine von vielen Initiativen,

die mit großen Schritten vorangeht.An dem „DRIVE“-Projekt sind Partner aus Industrie, For-schung und Wissenschaft beteiligt. Auf einer Strecke von 200 km (geplant: 280 km) BAB, Bundes- und Landstraßen werden die verschiedensten Ausprägungen innovativer Telematiksysteme erprobt. [8] Das Projekt ist charakterisiert durch vier Säulen der Entwicklung:

KOLLEKTIV – Die Verkehrsbeeinflussung erfolgt über bekannte Maßnahmen wie Telematik-gesteuerte Verkehrszeichen, Stauwarnung via Radio/Internet etc.

KOORDINIERT – Verkehrs- und Aufga-benträger werden organisatorisch und zuständigkeitsübergreifend vernetzt

KOOPERATIV – Die Akteure und Syste-me im Verkehr (Verkehrszeichen, Ampel-anlagen etc.) werden digital vernetzt

AUTOMATISIERT – Funktionen bzw. Prozesse werden digital im Verkehrssystem integriert – automatisierte Fahrzeuge

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Mobilität

Intelligent vernetzte Mobilität

Die Stadt von morgen ist digital

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Eine erfolgreiche Mobilitäts-Vision der „Smart City“ berücksichtigt viele Faktoren:Den digitalen Wandel an sich• Alles ist mit allem vernetzt: Medien, soziale Netzwerke –

und auch Fahrzeuge• Computer werden immer leistungsfähiger und ermöglichen

die Verarbeitung großer Datenmengen quasi in Echtzeit.

Die Anforderungen der digitalen Vernetzung• Mobilitätsdienste müssen auf breiter Ebene akzeptiert werden• Es muss ein echter Vorteil für das Gemeinwohl und den

Einzelnen gegeben sein • Datenschutz muss gewährleistet sein

Die Organisation des Verkehrs• Es darf keine Selbstorganisation durch Digitalisierung

entstehen

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03Mobilität

Welche Instrumente können Städte nutzen?

Intelligent vernetzte Mobilität – im digitalen Zusammenspiel der Systeme löst man die Verkehrsanforderungen von morgen:

+ Die Verkehrszentrale bzw. der Leitstellenmanager könnte sich zukünftig zum Service Provider entwickeln. Hierfür aufbereitete, benötigte Informationen/Daten werden auf neuen Mobilitätsdaten-Marktplätzen bereitgestellt. Dazu gehören auch Daten zur Immissions- und Witterungssituation und Bilder die von Kameras an Verkehrsknotenpunkten geliefert werden.

+ Die Verkehrszentrale kommuniziert mit anderen Datenspeichern, z. B. einer Mobility Cloud. + Diese steht im Datenaustausch mit sämtlichen Verkehrsteilnehmern, -mitteln und -technik und ermög-licht so kooperative Mobilität.

• Es braucht verkehrspolitische Strategien und Systemarchi-tekturen unter Einbeziehung klimaschonender/-neutraler Verkehrsmittel

• Kooperative und individuelle Mobilität müssen harmonisiert werden

Die Smart City braucht smarte MobilitätIntegrierte Planung und Vernetzung sind elementar für die zukünftige Stadtentwicklung und für eine sowohl individuelle als auch gesellschaftlich akzeptable Nutzung der Verkehrsinf-rastruktur. Das „Internet der Dinge“ wird bei der Harmonisie-rung von individueller und kooperativer Mobilität eine maß-gebliche Rolle spielen.

Am – vorläufigen – Ende dieser Entwicklung kann das auto-nome Fahren stehen.

PSIroads/MDS regelt Verkehrsflüsse intelligent

powered by Qualicision

Proaktives und kooperatives Verkehrsmanagement

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Weniger Staus oder überlastete Straßen? Mit PSIroads/MDS powered by Qualicision wird diese Vision zur Realität!Diese Situation hat wohl jeder Autofahrer schon einmal erlebt: Das Navigationssystem im Auto schlägt eine Route vor – doch die ist bei Ihrem Eintreffen schon überlastet. Das multikriterielle Entscheidungswerkzeug PSIroads/MDS (Multi-criteria Decision Support) bietet hier eine intelligen-te Lösung. Denn die Software PSIroads/MDS erlaubt dem Anwender, sozusagen einige Minuten in die Zukunft zu blicken und anhand dieses zukünftigen Verkehrsszenarios Entscheidungen zu treffen. Es basiert auf dem KI-Werkzeug Qualicision, dass von PSI bereits für vergleichbare Anwen-dungen in anderen Märkten sehr erfolgreich eingesetzt wird.

Den Kommunen liefert PSIroads/MDS damit nicht nur Vorschläge für die direkte Verkehrsbeeinflussung, sie kann auch helfen, zurückliegende Fehler in der Stadtplanung indirekt zu korrigieren. Denn die Verkehrsleitung kann mit diesem Werkzeug flexibler als je zuvor gehandhabt werden.

Erfolgreich getestet: Im Rahmen eines EU-geförderten Pre-Commercial Procure-ment (PCP) Projektes wurde PSIroads/MDS mit der niederländischen Verkehrsbehörde (Rijkswaterstaat) und dem britischen Autobahnbetreiber Highways England umgesetzt.

PSIroads/MDS • kann problemlos in bestehende Verkehrsleitzentralen inte-

griert werden • ist im täglichen Verkehrsmanagement einfach einzusetzen • ermöglicht die region- oder bundesweite

Kooperation verschiedener Straßenbetreiber • ist für eine Vielzahl von Aufgabenstellungen anwendbar.

04SmarteLösungen

Verkehrsflüsse sinnvoll und ganzheitlich optimieren PSIroads/MDS optimiert die Nutzung von Verkehrsnetzen so, dass Verkehrsteilnehmer ihre individuellen Ziele bestmöglich erreichen. Dabei ermöglicht das System Straßenbetreibern und Umweltbehörden, den Verkehrsfluss nach frei definier-baren, strategischen und ökologischen Zielen zu steuern. Dazu werden mögliche Maßnahmen zur Verkehrsbeeinflussung auf Basis der aktuellen und erwarteten Verkehrssituation vor dem Hintergrund der Ziele bewertet.

Darüber hinaus werden auch Regeln für die Kooperation von unterschiedlichen Straßenbetreibern definiert und situati-onsbedingt angewendet. Dies ermöglicht ein Verkehrsma-nagement über die Grenzen von Zuständigkeiten hinaus.

PSIroads/MDS – die AppDer Verkehrsteilnehmer nutzt PSIroads/MDS als Applikati-on (App), die auf mobile Endgeräte geladen wird. Nach der Erstellung eines Profils wählt der Nutzer sein Ziel und kann direkt starten.

Verkehrsteilnehmer und urbane ZieleDer Begriff Verkehrsteilnehmer umfasst eine große Gruppe von Personen: z. B. einheimischer und auswärtiger Liefer- und Berufsverkehr, Touristen und Besucher mit und ohne Fahrzeug, ÖPNV, Fußgänger, Radfahrer, Rollstuhlfahrer etc.

Es gilt, die individuellen Ziele der Verkehrsteilnehmer – möglichst schnell, direkt und staufrei von A nach B zu gelangen – mit den urbanen Zielen der Städte zu kombinie-ren – nämlich der Vermeidung von Emissionen, Staus und Gefahren.

Viele Wege führen zum ZielIm Gegensatz zu Routenvorschlägen des Navigationssystems sorgt die selbstlernende Software PSIroads/MDS dafür, dass Teilnehmer unterschiedliche Routen, aber auch andere

Verkehrsträger (E-Auto, Bus/Bahn, Car-Sharing, Fahrrad etc.) und zeitliche Maßnahmen (früher bzw. später losfah-ren) bei gleichen Destinationen nutzen. Der vorgeschlagene Weg zum Ziel wird so effizient und staufrei. Die Verkehrsteil-nehmer bekommen sinnvolle Vorschläge und Hinweise, was die Vertrauenswürdigkeit in das Verkehrssystem erhöht.

So profitieren Städte von PSIroads/MDS:

+ Strategische Umfahrungen von Verkehrsstö-rungen, um Gefahren zu reduzieren

+ Strategische Umfahrungen, um Grenzwert- überschreitungen von Emissionen (NOx, Feinstaub, Lärm) zu vermeiden

+ Strategische Routenführung für verschiedene Typen von Verkehrsteilnehmern, wie Güterver-kehr, Gefahrguttransporte, Elektrofahrzeuge, Rettungsdienste

+ Strategische Maßnahmen zu geplanten und ungeplanten Events (Fußballspiel, Konzert, Unfall, …), um Staus zu vermeiden

+ Vermeidung von Umleitungen auf kritischen Strecken, um Schulen oder Kindergärten, histo-risch wertvolle Stadtteile, Wohngebiete vor Ausweichverkehr zu schützen

+ Routenempfehlungen zu Knotenpunkten, wie Einkaufszentren, Industrie- und Gewerbegebiete

+ Vermeidung von Start-/Stop-Vorgängen (z. B. vor Ampeln -> „situative Grüne Welle“), um Abgasmehrbelastungen zu verhindern

+ Reduktion von Belastungsspitzen (z. B. Ge- schwindigkeitsbegrenzung bei Brückenschäden)

+ Individuelle, situative Anpassung an urbane Kli-maschutzziele durch Angebote an Verkehrsteil-nehmer, auf klimaschonende Verkehrsmittel, wie Car-Sharing, ÖPNV oder Leihfahrräder umzusteigen

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Verkehrsteilnehmer und Bürger werden das System PSIroads/MDS nur dann akzeptieren, wenn es ihnen Vortei-le bringt. Denn die Ziele von Verkehrsteilnehmern und Städten sind nicht immer deckungsgleich. Mehr noch, urbane Ziele sind für Autofahrer meist unbequem, weil diese sie in ihrer freien Entscheidung einengen – man denke nur an Alternativrouten aus Emissionsschutzgründen, die längere Fahrzeiten erfordern.

Um die urbanen Ziele dennoch zu erreichen und die Akzep-tanz für das System zu erhöhen, wurde in Zusammenarbeit mit dem holländischen Unternehmen V-tron ein Beloh-nungs-Punktesystem (ähnlich Payback, Miles&More etc.) in die App PSIroads/MDS integriert: Akzeptiert der Nutzer einen Routenvorschlag, der nicht seinem persönlichen, sondern einem übergeordneten urbanen Ziel dient, wird er dafür mit Punkten belohnt.

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PSIroads/MDS

PSIroads/MDS passt sich Bürgerwünschen flexibel an

Marketing für maximale Akzeptanz der Nutzer

Beispiel 1: Beispiel 2:

Herr Müller ist auf dem Weg zum Baumarkt. Die schnellste Route führt ihn über einen stark mit Stickoxiden belasteten Bereich der Innenstadt. Die App schlägt ihm einen Weg vor, der diesen Bereich umfährt und gleichzeitig Wege mit Kin-dergärten, Schulen und dem Krankenhaus mei-det. Für die vorgeschlagene Route benötigt Herr Müller voraussichtlich fünf Minuten länger. Aller-dings trägt er so zu sauberer Luft und einer Ver-besserung der Lebensqualität in der Stadt bei. Die Stadtverwaltung belohnt dieses Verhalten mit10Punkten,dieeramBaumarktgegeneineTasseKaffeeeintauschenkann.

Herr Schmitt bejubelt den Sieg seiner Mann-schaft im vollbesetzten Fußballstadion. Nach AbpfiffströmenalleZuschauerzumAusgang.DieAppempfiehltPeter,20MinutenlängerimStadi-on zu bleiben, um Staus am Ausgang und bei der Ausfahrt von den Parkplätzen möglichst gering zuhaltensowieerhöhteSchadstoffbelastungenzu vermeiden. Akzeptiert Herr Schmitt die Emp-fehlungundsteigtdieempfohlenen20Minutenspäter ins Auto, erhält er Belohnungspunkte. Diese kann er beim nächsten Spiel im Stadion z. B. gegen eine Bratwurst einlösen.

Samen slim rijden.

Im Rahmen des Wettbewerbs prämieren die Initiative „Deutsch-land – Land der Ideen“ und das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur im Wettbewerbsjahr 2017 wegweisen-de Best-Practice-Projekte zum Schwerpunktthema Sicherheit. PSIroads/MDS wurde dabei als Leuchtturmprojekt für intelli-gente Mobilität ausgezeichnet

Eine 16-köpfige Expertenjury unter dem Vorsitz von Dorothee Bär MdB wählte aus rund 170 Bewerbungen die Preisträger aus.

Mit dem Deutschen Mobilitätspreis machen die Initiative „Deutschland - Land der Ideen“ und das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infra-struktur intelligente Mobili-tätslösungen und digitale Inno- vationen öffentlich sichtbar.

Was geschieht aktuell?

IndiesenTagentreffensichVerantwortlichevonKommunen(Bürgermeister,Planungsämter,Ratsmitglieder,Presseverantwortliche) mit Verkehrsexperten, Lotsen für die Vergabe von Fördermitteln und Spezialisten aus derIndustrie,umkonkreteProjektezurintelligentenVerkehrsbeeinflussungzuinitiieren.

Die PSI Mines&Roads GmbH wurde 1991 als hundertprozentige Tochter der PSI Software AG gegründet, die rund 1.650 Mitarbeiter beschäftigt. Das Unternehmen ist mit seinem größten Pro-duktionsstandort in Aschaffenburg zentral im Rhein-Main Gebiet vertreten. Weitere Geschäftsstel-len befinden sich in Berlin, Peking und Moskau.

PSI Mines&Roads betreibt zwei Unternehmenssparten. Die Aufgaben der Roads-Sparte liegen im Infrastruktur-Monitoring und im Verkehrsmanagement – mit innovativen Softwarelösungen für Betreiber von Straßen und Smart Cities.

Im Ranking der renommierten Fachzeit-schrift WirtschaftsWoche vom Dezember 2017 gehört die PSI zu den 30 innovativsten deutschen Mittelständlern. Im Juni 2017 wurde PSI zudem mit dem Deutschen Mobilitätspreis für die Soft-warelösung PSIroads/MDS ausgezeichnet.

PSI auf einen Blick

PSIroads/MDS – ausgezeichnet mit dem Deutschen Mobilitätspreis 2017

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PSI Mines&Roads GmbH

Boschweg 663741 AschaffenburgDeutschlandTelefon: +49 6021 366-601Telefax: +49 6021 366-541traffic@psi.dewww.psi-minesandroads.de

[1] Tom-Tom Traffic Index Report/Dt. Handwerkszeitung Online-Ausgabe, 31.05.2017[2] Studie Centre for Economics and Business Research (Cebr)/www.welt.de, 18.12.2013[3] Deutsche Umwelthilfe/www.duh.de[4] Umweltbundesamt/ZEIT online, 16.03.2017[5] Umweltbundesamt/ZEIT online, 16.06.2017[6] Umweltbundesamt/ZEIT online, 16.06.2017[7] Der Vollständigkeit halber weisen wir darauf hin, dass mit der Zustimmung zum vorzeitigen

Vorhabenbeginn noch keine Entscheidung über die Bewilligung von Zuwendungen getroffen wird.[8] Hessen Mobil, Präsentation 21.11.2017

Limburg

OffenbachAschaffenburg

Frankfurt am Main

Darmstadt

Ludwigshafen

Mainz

Wiesbaden

Stand Februar 2018