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U-Shift
Modular Automatisiert Urban Disruptiv Elektrisch - Ein innovatives modulares Fahrzeugkonzept für den Wandel in
der urbanen Mobilität und Logistik
Stuttgart, März 2019
DLR - Institut für Fahrzeugkonzepte
U-Shift Folie 2
Inhalt
• Anforderungen aus der Mobilität von Morgen
• Fahrzeugkonzept U-Shift „Modularisierung On-the-Road“
• Anwendungsbeispiele
• U-Shift Familie / Baukasten
• Vergleich Mover-Konzepte
• Vision
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
U-Shift
• Städtische Maßnahmen schrecken Privatfahrzeuge ab
• Neue, on-demand Geschäftsmodelle; weg von Autobesitz
Trends und Interaktionen Technologietrends u. Rahmenbedingungen verstärken sich gegenseitig, führen damit zu einem Bruch
Folie 3
Diversifizierung der Mobilität
Autonomes Fahren, Vernetzung, Konnektivität
Elektrifizierung
Ökologie und Energieeffizienz
• Gesetzgeberische Fragen werden geklärt
• Sichere und verlässliche technologische Lösungen werden entwickelta
• Batteriepreise nehmen weiterhin ab
• Energiedichte und Reichweite steigen
• Gesetzgeberische Emissionsgrenzwerte werden verstärkt
• 2°C-Ziel: alternative grüne Techniken und Energieträger werden forciert
Quelle: McKinsey&Company: Automotive revolution – perspective towards 2030, Advanced Industries, January 2016
(freie Übersetzung, eigene Darstellung, Bilder: Internet u.a. Bosch, SWR)
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
U-Shift
Disruptive Innovationen werden den zukünftigen Mobilitätsmarkt bestimmen
Folie 4
YOLE, Sensors and Data Management for Autonomous Vehicles (2015)
Zukünftige After-Sales Märkte
- Goldman Sachs: nachrüstbare
Komponenten für autonomes Fahren
(2050) 300 Mrd. US$
- Yole: nachrüstbare Sensormodule (2030)
36 Mrd. US$
- Boston Consulting: Markt für Autopilot-
Funktionen (2025)
42 Mrd. US$
Disruptive Innovationen kombinieren mehrere Erfolgsfaktoren
Ziel U-Shift: Deutschland als Leitmarkt für „GameChange“
Disruptive Innovation Smart-Phone:
Hardware-Plattformen + Touch Screen + Apps
+ Schnelle Innovationen und neue Märkte
= Disruption im Handy-Markt
U-Shift Projekt:
modulare/elektrische Fahrzeuge + offene Plattform
+ urbane Anwendungen + SAE5 Autonomisierung
= Disruption im Mobilitätsmarkt
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
U-Shift
Anforderungen / Bedarf
Folie 5
Personenverkehr
MIV dominant für viele Fahrzwecke
Gesucht:
- Mobilitätslösung für Personen mit
vielfältigen Fahrtzwecken
- Integration / Steigerung in ÖPV
- Verbesserung der Verkehrseffizienz
- Alternative für konventionellen MIV
(Attraktiv)
- Geschäftsmodelle, …
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
Quelle: : VDV , Verkehr in Zahlen 2016/2017 (Auszug Statistik)
Modal-Split nach Fahrtzweck 2014 - Verkehrsaufkommen
Beruf Ausbildung Geschäft Einkauf Freizeit
Fußweg Bahn
Fahrrad MIV
ÖPV
100%
80
60
40
20
0
MIV = Motorisierter Individualverkehr; ÖPV = Öffentlicher Personenverkehr
U-Shift
Anforderungen / Bedarf
Folie 6
Wirtschaftsverkehr
KEP Fahrtanteil stark zunehmend
Gesucht:
- Möglichst universelle Transportlösung
für vielfältigen Wirtschaftsverkehr
- Effizienter, wirtschaftlicher urbaner
Güterverkehr
- Integration / Kombination in vorhandene
Logistikinfrastruktur
- Flexible Formate, Volumina und
Gewichte
- Geschäftsmodelle, …
Entwicklung der Anteile der Lkw-Fahrten im städtischen Wirtschaftsverkehr Quelle: DLR eigene Darstellung
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
Anteil Lkw-Fahrten im städtischen Wirtschaftsverkehr
U-Shift
Driveboard: - Standardisiert
- Hochautomatisiert
- Elektrisch
- Große Stückzahl
(Industrie)
Kapseln: - Individualisiert
- Flexibel
- Bedarfsgerecht
- „Einfach“, leicht,
kosteneffizient
- Variantenstückzahl
(KMU)
U-Shift ermöglicht Wandel im Mobilitätssektor!
„On-the-Road“ Modularisierung
ÖV:
Peoplemover,
Quartiersbus,
Großraumtaxi, …
MIV:
privat
individ. Kapseln
Taxi, Flotte, …
City-Logistik:
KEP, Last-Mile,
Handel, Handwerk,
Stückgut, …
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 7
U-Shift
Anwendungsbeispiel People-Mover
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
Driveboard + Kapseln
- Fahrerlos, flexibel, standardisierbar
- Elektrisches Antriebssystem
- Hohe Nutzungsgrade (24/7)
- Keine Ladepause (durch Kapselbatterie)
Hohe Wirtschaftlichkeit
Geschäftsmodell z.B. ÖV-Betreiber
- Beschaffung Driveboards + Personenkapsel
- Flexibilisierung Angebot (z.B. Schorndorf [1])
- Außerhalb Spitzenzeit: Vermietung / XaaS
Driveboard an KEP-Dienstleister,
Kostenreduktion + zus. Einnahmen
Folie 8
Aufnahme einer Personenkapsel
On-Peak: - Ergänzung zum ÖPNV
- z.B. Platoon mit Bussen
Off-Peak: - Haltestelle („Wartehäuschen“)
- Kapsel Depot (z.B. Parkhaus)
[1] http://www.reallabor-schorndorf.de
U-Shift
Kapselvarianten Personenverkehr
Folie 9 > DLR > Jürgen Weimer > März 2019
Öffentlicher Nahverkehr - Seitlicher Einstieg (Langkapsel) - Verschiedene Sitzanordnungen - Integrierbar in Linienbetrieb - Flexibles Rufbussystem / Quartiersbus - Neues Endhaltestellen Ladekonzept
MIV – (Motorisierter) Individualverkehr - Neue Interpretation: „Steh-,Fahrzeug“ - Reduzierte Stellfläche / Parkfläche - Futuristisches Kapseldesign - Sitzanordnungen z.B. Face-2-Face
People-Mover
Privat-Kapsel Privat-Kapsel (auf Stellplatz)
People-Mover Sitzkonfiguration
U-Shift
Anwendungsbeispiel Mobile Packstation
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 10
Lieferung einer mobilen Packstation
- Nutzerszenario: Autonome Nachtbelieferung
- Energieversorgung: Hohe Reichweite durch Kombination Kapsel- + Driveboardbatterie
- Kombinierbar z.B. mit Hub-2-Home
Innenstadtlogistik: Einzelpakete bis FTL („Full Truckload“)
• Tagbelieferungen Verkehrsüberlastung, Zufahrtbeschränkungen
• Nachtbelieferungen nicht-v
• Nachts eine Vielzahl von Lieferfahrten Wirtschaftlich
• Tags keine Fahrten! Reduktion Verkehrsaufkommen
• Zero –Emission, Leise Reduktion Schadstoff-, Lärmbelastung
• Kapselgestaltung z.B. gleichzeitig Entsorgung möglich
• FTL Lieferungen Platoon von Güterkaspeln
Driveboard + Kapseln
- Fahrerlos, flexibel, standardisierbar
- Elektrisches Antriebssystem
- Hohe Nutzungsgrade (24/7)
- Keine Ladepause (incl. Kapselbatterie)
Hohe Wirtschaftlichkeit
Geschäftsmodell z.B. Postdienstleister
- Beschaffung Driveboards + „Post“-Kapseln
- 24h vollautomatisierte Bereitstellung;
Geräuscharmer Nachtbetrieb
- Zukünftig: Kapsel-Integration in Gebäude
Kostenreduktion + erweiterter Service
U-Shift
Kapselvarianten Wirtschaftsverkehr
Folie 11
Wertstoff - Müllfahrzeug (Fernsteuerung durch Mitarbeiter) - Recycling - Reinigungsfahrzeuge - Kommunale Dienste
Service - Handwerk, Bau - Mobile Werkstatt - Kommunale Dienste - Veranstaltungen
Lieferverkehr - Paketstation, KEP, Endverbraucher - Belieferung Handel und Gewerbe - Standard-Ladungsträger (Palette, Gitterwagen etc. ) - Hub2Hub, Hub2Business, Hub2Home Mobile Paketstation
Werkstattkapsel
Güterkapsel
„Entsorgungs-“Kapsel „Recycling-“Kapsel
„Dienste-“Kapsel
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
U-Shift
Large Medium Small X-Small
Typ „Lkw / Bus“ „Kleinbus“ „Kleinwagen“ „Micro-Mover“
Driveboard: (L*B; mm) 5000 x 2500*1 4000 x 2000 3000 x 1650 1200 x 1200
Gesamtgew.: (to) tbd. << 7,5 3,5 (+ 0,75)*2 tbd.1,5 0,6
Reichweite: (km) 200 (∞)*3 200 (∞)*3 200 (∞)*3 100
Max.Geschw.: (km/h) 80 80 tbd. 100 50
Ladung: („Paletten“) 6 (8)*4 3 (4 )*4 2 ½
(Personen) 12 (16 )*4 10 (12 )*4 2+2 1 +1
Zuladung: (to) > 2 > 1 > 0,5 > 0,3
*1) Maximalbreite StVZO *2) incl. Batterie möglich
*3) mit Kapselbatterie *4) Langkapsel (Überstand)
Fahrzeug Familie – DLR Mover
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 12
U-Shift > DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 13
Konzeptvergleich - Mover
Hub 2 Home
Mover Modulare Mover DLR U-Shift Mover
Modularisierung ggf. Baukasten Hutwechsel „On the Road“
Einsatz People- od. Cargomover People- und Cargomover Gesamtsystem
Standardisierung Einzellösungen Einzellösungen Hohes Potential
(Ähnlich ISO Container)
Nutzlasten Personen oder KEP Nutzlastfläche begrenzt Uneingeschränkt Pers.-
(Achsbereiche) und Wirtschaftsverkehre
Beladung Manuell Seitlich (eingeschränkt ) Ebenerdig, Hocheffizient
Modulwechsel Nicht vorgesehen Komplex; z.B. Verstell- Sehr einfach
system in jedem Hut Hubsystem im Driveboard
U-Shift > DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 14
Vision – Urbane Verkehre und Quartiere
Hub 2 Home
Plug&Drive von Driveboards und Transportkapseln
Modulare Driveboard-Architektur, Antriebs- und Energiemodule
Automatisierte Fahrzeugfamile, Kapselvarianten
Innovative Digitalisierung / Funktion (z.B. Upgrades „over-the-air“)
Ganzheitliche, integrierte Lösung - Kombination Personen- und Wirtschaftsverkehr - Optimale Steuerung des Gesamtverkehrs - Vergleichmäßigung Verkehrsbelastung (24/7), Stauvermeidung - Intermodale Transportfähigkeit (Straße, Schiene, Luft, Seilbahn etc. – NGT-Station) - Entzerrung Stromversorgung (Soft-Kapsel laden) - Kombinierte Geschäftsmodelle: - ÖV, Wirtschaftverkehr, Sharing, XaaS …
City Hub – Personen und Logistik
U-Shift
Radikales „Neudenken“ heutiger, hochintegrierter Lösungen
Konsequente „on-the-road“ Modularisierung
Einzigartiges Fahrzeugkonzept mit hohem Neuigkeitswert / USPs
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019
Zeit
U-Shift ermöglicht Vielzahl neuer Fahrzeugkonzepte und Geschäftsmodelle
Neue Produkte und Services für automotive Unternehmen
Marktöffnung für non-automotive Unternehmen
Folie 15
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
> DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 16
Kontakt : DLR Stuttgart, Institut für Fahrzeugkonzepte
Jürgen Weimer
0711 6862-540