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Verkehrsforschung im DLR
Fahrzeuge auf dem Prüfstand Informationen
Umweltfreundlich, sicher, komfortabel und finanzierbar soll es sein - die Verkehrsforscher des DLR forschen am Auto der Zukunft. Auf dem Weg zum emissionsarmen Fahrzeug für die individuelle Mobilität vereint das Stuttgarter DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte von den alternativen Antrieben bis hin zum Fahrzeugleichtbau gleich mehrere System-Ansätze. Die RCAS-Technik des DLR soll Zugkollisionen vermeiden helfen
Im Forschungsprojekt RCAS (Railway Collision Avoidance System) entwickeln Wissenschaftler der DLR-Institute für Kommunikation und Navigation, für Verkehrssystemtechnik und für Robotik und Mechatronik ein infrastrukturloses Gesamtsystem zur Vermeidung von Zugkollisionen. Kooperationspartner ist die Bayerische Oberlandbahn (BOB), die für RCAS einen ihrer Regionalzüge des Typs "Integral" als Testfahrzeug zur Verfügung stellt (Foto). Quelle: HAVEit.
Justage der Kühleinrichtung für einen Motor, der elektrische Energie erzeugt Informationen
Sven-Erik Pohl bei der Justage der Kühleinrichtung.Die Ingenieure des DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte in Stuttgart entwickeln einen neuen Motor, der mit unterschiedlichen Kraftstoffen betrieben werden kann, diese optimal verbrennt und in elektrische Energie wandelt. Im DLR-Institut bestehen ideale Möglichkeiten zur Erprobung dieses neuen Antriebs. Auf den Testständen können die Komponenten Verbrennung, Lineargenerator und Gasfeder mit der zugehörigen Steuerungselektronik einzeln verifiziert und dann zu einem Gesamtsystem zusammengefügt und getestet werden. Quelle: DLR-Standort Braunschweig - Institut für Verkehrssystemtechnik
Der dynamische Fahrsimulator des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik in Braunschweig.
DLR/Markus Steur. Aufnahme von Verkehrslärm an einer Zugstrecke
Die eingespielten Verkehrsgeräusche wurden in Wohngebieten unter realistischen Bedingungen aufgenommen.
"Leben ist Bewegung und ohne Bewegung findet Leben nicht statt." Diese Erkenntnis Leonardo da Vincis ist in Zeiten zunehmend vernetzter globaler Märkte und wachsender individueller Mobilitätsnachfrage heute wohl aktueller denn je. Leistungsfähige, zuverlässige und sichere Verkehrsverbindungen sind eine notwendige Voraussetzung, um die Bedürfnisse von Industrie, Handel und Privatpersonen zu befriedigen. So hat allein der Verkehrssektor mit einem Volumen von knapp 1200 Milliarden Euro einen Anteil von rund 10 Prozent am Bruttoinlandsprodukt der Europäischen Union und stellt fast 11 Millionen Arbeitsplätze. Wird ferner die Wertschöpfung durch die Produktion von Fahrzeugen sowie den Bau von Verkehrsinfrastrukturen berücksichtigt, erschließt sich die über eine rein sektorspezifische Betrachtung hinaus gehende enorme volkswirtschaftliche Bedeutung vollends. Für Deutschland als eine der weltweit führenden Exportnationen gilt dies in besonderem Maß.
Doch die europäischen Verkehrswege garantieren alles andere als eine freie Fahrt. Staus auf 7.500 Kilometern Länge behindern täglich den Verkehr auf Europas Hauptstraßen. Der europäische Schienenverkehr stößt auf 16.000 Kilometern an seine Aufnahmegrenzen. Kapazitätsbedingte Engpässe, Warteschleifen und Verspätungen sind Alltag im Luftverkehr. Damit nicht genug. Geräusch- und Abgasemissionen von motorgetriebenen Fahrzeugen beeinträchtigen die Lebensqualität in Ballungsräumen wie auch in anderen verkehrsreichen Gebieten, Einflüsse auf das Klima werden nicht mehr infrage gestellt. Zudem sind die Reserven an fossilen Energieressourcen begrenzt, die Abhängigkeit von ihren Förderländern ist hoch. Und trotz deutlichen Rückgangs in den letzten Jahren sterben bei Unfällen im Straßenverkehr der europäischen Länder nach wie vor über 32.000 Menschen jährlich, unzählige werden verletzt.
Diese signifikanten Probleme sind Folge einer seit Jahrzehnten spürbaren Steigerung der Verkehrsleistungen im Personen- und Güterverkehr Europas. Ihre negativen Auswirkungen können inzwischen nicht mehr übersehen werden. Eine radikale Trendwende ist weder hinsichtlich der Entwicklung der Wirtschaftsverkehrsnachfrage noch bezüglich des individuellen Mobilitätsverhaltens in Sicht. Im Gegenteil: Basierend auf dem Referenzjahr 2005 erwartet die Europäische Kommission im europäischen Personenverkehr bis 2030 eine Steigerung um 34 Prozent. Bis 2050 prognostiziert sie ein Wachstum von 51 Prozent. Im Güterverkehr wird von einer Zunahme um 40 Prozent bis 2030, respektive um 80 Prozent bis 2050 ausgegangen. Mit seiner zentralen Lage in der Mitte Europas ist Deutschland als Transitland auch perspektivisch mit besonders deutlich steigenden Verkehrsaufkommen konfrontiert.
Die schon heute bei allen Verkehrsträgern bestehenden Probleme werden sich mit Eintreten der prognostizierten Entwicklung nochmals erheblich verschärfen, zumal ein nachfrageadäquater Ausbau der Verkehrswege aus ökonomischen und ökologischen Gründen kaum möglich erscheint. Aus Sicht der Forscher im Programm Verkehr des DLR gilt es daher, das Spannungsverhältnis zwischen Mobilitätsansprüchen und negativen Mobilitätswirkungen so weit wie möglich aufzulösen und nachhaltige Mobilität in einer Interessenbalance von Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt zu realisieren. Um dieses ehrgeizige Ziel erreichen zu können, müssen insbesondere
Energiebedarfe von Straßen-, Schienen-, Luft- und Wasserfahrzeugen verringert,
schädliche Emissionen, insbesondere CO2, NOX, Ruß und Lärm, vermieden,
Sicherheit, Zuverlässigkeit und Komfort erhöht,
bestehende Infrastrukturen effizienter genutzt und
multimodale Transportketten verbessert
Das DLR-Programm Verkehr leistet durch die Erforschung und Entwicklung modernster Verkehrstechnologien, -konzepte und -strategien hierzu wichtige Beiträge. Wir verfolgen dabei einen konzertierten, systemischen Ansatz, der auch gezielt DLR-internes Know-how aus Luftfahrt, Raumfahrt und Energie für verkehrliche Anwendungen erschließt. Diese in Deutschland einzigartige Symbiose sichert problemorientierte Ergebnisse unter Einsatz innovativer Hochtechnologien. Dabei konzentrieren sich die Arbeiten auf drei programmatische Forschungsthemen:
Bodengebundene Fahrzeuge,
Verkehrsmanagement,
Verkehrssystem.
Im Forschungsfokus stehen Autos, Nutzfahrzeuge und Züge der nächsten und übernächsten Generation mit geringerem Energieverbrauch, leichteren Strukturen, optimierter Aerodynamik, höherer Sicherheit, besserem Komfort und weniger Lärm. Mit innovativen Ansätzen zum Management von Straßen-, Schienen- und Seeverkehr sowie Flughäfen werden Effektivität und Effizienz der Infrastrukturnutzung verbessert. Die Lösungsbeiträge zum Verkehrsmanagement bei Großereignissen und Katastrophen unterstützen Polizei und Hilfskräfte. Durch die integrale Betrachtung von Verkehrsentwicklung und Umweltwirkung werden neue Wege bei der Untersuchung des Verkehrssystems beschritten. Für die nationale und europäische Community stellt das DLR zudem die Clearingstelle für Verkehrsdaten als Dienstleistungsangebot bereit.
Die programmatische Struktur im DLR-Verkehr ist bewusst robust und auf eine langfristige Perspektive hin angelegt. Dabei ist sie hinreichend flexibel, um neue Themen kurzfristig angehen zu können. Zur Bearbeitung unseres Portfolios erschließen wir über unser verkehrsspezifisches Expertenwissen hinaus DLR-interne Kompetenzen aus Luftfahrt, Raumfahrt und Energie und sichern so problemorientierte Ergebnisse unter Einsatz innovativer Hochtechnologien. Die daraus resultierende Zusammenarbeit von insgesamt 25 DLR-Instituten und die Durchlässigkeit des Informationsflusses erlauben es uns, auch querschnittliche Themen hoher Komplexität systemisch zu bearbeiten. Von besonderer Bedeutung ist für uns in diesem Zusammenhang die Forschung zur Elektromobilität und zur Urbanen Mobilität.
Bei unseren Forschungsarbeiten haben wir stets den konkreten Anwendungs- und Nutzungsaspekt vor Augen. So übernehmen wir eine Brückenfunktion von der Grundlagenforschung über Zukunftstechnologien hin zu wirtschaftlich umsetzbaren Innovationen. Die Förderung mit öffentlichen Finanzmitteln und die Verortung des gesamten Programms Verkehr unter dem Dach des DLR erlauben es, unsere großforschungsspezifischen Stärken in idealer Weise auszuprägen und zielorientiert auszuschöpfen: Langfristig angelegte Spitzenforschung an komplexen Systemen, Teilsystemen und Komponenten; Erschließen DLR-interner Synergien; Problemlösungsorientiertes, interdisziplinäres und arbeitsteiliges Vorgehen; Aufbau, Nutzung und Betrieb von verkehrsspezifischen Großanlagen.
Wir gehen dabei nicht isoliert vor, sondern suchen aktiv die strategische Kooperation und programmatische Abstimmung mit herausragenden Forschergruppen und führenden Wirtschaftsunternehmen in Deutschland, Europa und darüber hinaus. Unsere Kompetenzen bringen wir in nationale und europäische Netzwerke ein, gestalten durch unsere Mitarbeit Technologieplattformen sowie Verbände und vertreten die Interessen von Forschungseinrichtungen in Gremien und Organisationen. Im engen Schulterschluss mit unseren Partnern tragen wir damit bei zum Erfolg der deutschen und europäischen Wirtschaft und Wissenschaft im globalen Wettbewerb.
Dr.-Ing. Christian Piehler
Programmdirektor Verkehr
Detlef Zukunft
Programmbeauftragter Verkehr
Dipl.-Ing. Jean-Marc Pfeiffer