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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

> DLR > Jürgen Weimer > März 2019 Folie 16

Kontakt : DLR Stuttgart, Institut für Fahrzeugkonzepte

Jürgen Weimer

[email protected]

0711 6862-540