Future Mobility

Perspektiven für Motorrad, Mobilität und Straßenverkehr

Wie werden wir in Zukunft Motorrad fahren? Eine genaue Prognose traut sich derzeit niemand zu geben, doch an Ideen und Konzepten mangelt es nicht. Auf dieser Seite präsentieren wir Beiträge zu Elektromotorrädern, Verkehrswende, innovativen Verkehrs- und Mobilitätskonzepten, Assistenzsystemen sowie zu Fragen künftiger Energiespeicher.


Bosch und Continental steigen beim Kartendienst HERE ein

Digitale Karten

Bosch und Continental steigen bei HERE ein

Nachdem der Kartenanbieter HERE bereits Mitte 2015 von den Autobauern Audi, BMW und Daimler... Artikel lesen

Honda: Patent auf Btrennstoffzellen-Motorrad

Flächendeckende H2-Versorgung geplant

Honda: Patent auf Brennstoffzellen-Motorrad

Am 5. Oktober hat Honda in den Vereinigten Staaten ein Patent auf ein Motorrad mit... Artikel lesen

Hydrosol-II-Versuchsreaktor zur Gewinnung solaren Wasserstoffs

Fortschritte bei Wasserstoffherstellung

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat einen Solarreaktor entwickelt, der einen... Artikel lesen

E-Fuels als Perspektive für Verbrennungsmotor

Parallel zur Elektromobilität

E-Fuel als Perspektive für Verbrennungsmotor

Synthetisch hergestellte Kraftstoffe könnten dem Verbrennungsmotor als klimaneutrale Ergänzung... Artikel lesen

BMW R 1200 RS Connected Ride

Vernetztes Motorrad

BMW R 1200 RS Connected Ride

Im Rahmen des Connected Motorcycle Consortium (CMC) in München hat BMW mit der »R 1200 RS... Artikel lesen

Studie des ifo-Instituts: Aus für Verbrennungsmotor kontraproduktiv

Wirtschaftsforschungsinstitut

ifo: Aus für Verbrennungsmotor kontraproduktiv

Das Münchener ifo-Institut warnt vor einem vorschnellen Aus für den Verbrennungsmotor. Nicht nur... Artikel lesen

Bosch: Digitaler Schutzschild für Motorradfahrer

Motorrad-zu-Auto-Kommunikation

Digitaler Schutzschild für Motorradfahrer

Bosch möchte durch die digitale Vernetzung von Auto und Motorrad die Zahl der Motorradunfälle... Artikel lesen

FEMA hinterfragt Tesla-Typzulassung

Gefahr für Zweiradfahrer

FEMA skeptisch gegenüber »selbstfahrenden« Autos

Die FEMA, Dachverband der europäischen Motorradclubs, bezweifelt, dass der europäischen... Artikel lesen

Collage unter Verwendung einer Grafik © BMW Motorrad sowie eines Bildes von torange.biz unter Creative Commons 4.0 International Lizenz

Glossar – Future Mobility

Die wichtigsten Begriffe rund um Elektromobilität, autonomes Fahren, alternative Kraftstoffe und Mobilitätskonzepte.

Akkumulator

Ein Akkumulator (kurz Akku) ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie auf chemischer Basis. Durch die Koppelung mehrerer Akkuzellen entsteht eine Batterie.

Algorithmus

Ein Algorithmus ist eine Berechnungsvorschrift mit genau definierten Einzelschritten, die zur Lösung eines Problems abgearbeitet werden.

Alternative Kraftstoffe

Allgemeine Bezeichnung für Kraftstoffe zur Nutzung in Verbrennungsmotoren oder Brennstoffzellen, die rohölbasierte Kraftstoffe ersetzen. Hierzu zählen u.a. Biogas, Biodiesel, Wasserstoff sowie biologisch oder elektrolytisch erzeugte Kohlenwasserstoffe.

Asynchronmotor

Der Asynchronmotor ist der am häufigsten eingesetzte Elektromotor. Bestehend aus Stator und »passivem« Läufer, kommt er ohne Bürsten und Schleifkontakte aus und ist somit sehr verschleißarm. Seiner Drehzahl liegt immer etwas unterhalb der des am Stator angelegten Drehfelds, bzw. unterhalb der entsprechenden Synchron-Drehzahl (»asynchron«). Ein Asynchronmotor kann auch als Generator eingesetzt werden.

Augmented-Reality

Auf Deutsch: Erweiterte Realität. Unter Augmented-Reality (AR)versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, beispielsweise die Einspiegelung von Navigationsinformationen oder Warnhinweisen ins Helmvisier.

Autonomes Fahren

Unter autonomem Fahren (manchmal auch automatisches Fahren, automatisiertes Fahren oder pilotiertes Fahren genannt) ist die Fortbewegung von Fahrzeugen, mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen zu verstehen, die sich weitgehend autonom verhalten.

Beim Autonomen Fahren werden 5 Level der Automatisierung unterschieden:
Level 0: Der Fahrer fährt selbst, er lenkt, bremst, gibt Gas und achtet auf seine Umgebung. Das Fahrzeug hat keinerlei technische Einrichtungen, um einzugreifen.
Level 1: Das Fahrzeug unterstützt den Fahrer mit bestimmten Assistenzsystemen, zum Beispiel mit Totwinkel-Warner, Spurhalte-Assistenten oder Berganfahrhilfe.
Level 2: Das Fahrzeug kann einzelne Aufgaben für den Fahrer übernehmen. Die meisten Automobil-Hersteller befinden sich in diesem Stadium: Automatisches Einparken, Spurhaltefunktion oder Stauassistent gehören zu den gängigsten Systemen.
Level 3: Dieses Level wird auch als hochautomatisiertes Fahren bezeichnet. Das Fahrzeug kann beispielsweise die Spur selbstständig wechseln, setzt dazu den Blinker automatisch und passt seine Geschwindigkeit dem fließenden Verkehr an. Der Autopilot kann den Fahrer aber immer noch auffordern, das Steuer wieder zu übernehmen, um den Wagen eigenhändig zu steuern.
Level 4: Beim voll automatisierten Fahren wird die Führung des Fahrzeugs dauerhaft vom System übernommen. Werden die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt, kann der Fahrer aufgefordert werden, die Führung zu übernehmen.
Level 5: Hier ist kein Fahrer mehr erforderlich – der Mensch wird überflüssig. Fahrzeug und System benötigen lediglich noch eine Zieleingabe und die Freigabe zum Start. Dann steuert das Fahrzeug vollautomatisch das Ziel an.

Autonomes System

Als autonom werden Maschinen, Roboter und Softwaresysteme bezeichnet, die ohne menschliche Steuerung oder detaillierte Programmierung ein vorgegebenes Ziel selbständig und situationsgerecht erreichen können.
Autonome Systeme nehmen ihre Umgebung über Sensoren wahr (Sensorik), generieren in Echtzeit eine der Situation angepasste Aktion (Selbstregulation) und führen diese mittels Aktoren aus (Aktorik).
Um eine Anpassung des Handlungsablaufs zu ermöglichen, sind autonome Systeme selbstlernend.

Batteriemanagementsystem

Ein Batteriemanagementsystem sorgt dafür, dass ein Temperaturausgleich zwischen den einzelnen Akkumodulen erfolgt, die Zellenspannung innerhalb zulässiger Grenzen bleibt, Lade- und Entladeprozess im vorgeschriebenen Rahmen stattfinden und mittels Strombegrenzung keine Tiefentladung der Batterie stattfindet.

BEV

Battery Electric Vehicle. Ein Fahrzeug, das ausschließlich mit Akkustrom betrieben wird.

Bidirektionales Laden

Das bidirektionale Laden wird auch als V2G-Konzept bezeichnet (»vehicle to grid«, = »Fahrzeug zu Stromnetz«). V2G-Fahrzeuge können die in ihrer Batterie gespeicherte elektrische Energie bei Bedarf wieder an das Stromnetz abgeben.
Im Rahmen intelligenter Stromnetze (Smart Grid) sollen die Fahrzeug-Akkus als Puffer für Strom aus regenerativen Energien wie Solar- und Windanlagen dienen und Schwankungen bei der Bereitstellung regenerativ erzeugten Stroms ausgleichen.

Big Data

Große, unstrukturierte Mengen verschiedenartiger Daten, die beispielsweise durch Überwachungssysteme, elektronische Kommunikation oder Vernetzung entstehen. Zur Auswertung sind extrem leistungsfähige Analysesysteme erforderlich.

Brennstoffzelle

Eine Brennstoffzelle erzeugt elektrischen Strom durch Umkehrung der Elektrolyse. Dabei reagieren Wasserstoff und Luftsauerstoff zu Wasser unter Abgabe von elektrischer Energie und Wärme. In diesem elektrochemischen Prozess wird chemische Bindungsenergie in elektrische Energie umgewandelt.

CCS

Die Abkürzung CCS steht für Combined Charging System. Darunter versteht man ein kombiniertes Schnellladesystem nach europäischem Standard (auch »Combo 2« genannt), bei dem ebenso über Gleich- wie Wechselstrom geladen werden kann. Ladeverfahren und Stecker sind genormt. Die Leistung der Ladesäulen reicht derzeit von 20 bis 100 kW. Geplant sind Ausbaustufen von 150 bis 350 kW.

E-Fuels

Als E-Fuels werden synthetische Kraftstoffe bezeichnet, die mittels elektrischen Stroms aus Wasser und Kohlendioxid (CO2) hergestellt werden.

Emission

Der Begriff Emission bezeichnet den Ausstoß von Stoffen oder Energieformen in die Umwelt. Die Hauptemissionen des konventionellen Straßenverkehrs sind Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx), Schwefeldioxid (SO2), Kohlenwasserstoffe (HC) und CO2. Bei Dieselmotoren kommen noch Partikel (Ruß, Staub) hinzu.

Energiedichte

Unter Energiedichte versteht man die Energiemenge, die pro Masseneinheit oder pro Volumeneinheit einer Batterie gespeichert werden kann. Einheiten: Kilojoule pro Kilogramm (kJ/kg) respektive Kilowattstunde pro Kilogramm (kWh/kg). Bei derzeit verfügbaren Akkus liegt die Energiedichte durchschnittlich bei ca. 0,180 kWh/kg. Im Vergleich dazu beträgt die Energiedichte von Benzin ca. 12,7 kWh/kg.

Fahrerassistenzsysteme

Fahrerassistenzsysteme (Advanced Driver Assistance Systems – ADAS) sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Hierbei stehen oft Sicherheitsaspekte, aber auch die Steigerung des Fahrkomforts oder der Umweltverträglichkeit (z.B. im Rahmen eines zentralen Energiemanagements) im Vordergrund.

Feststoffbatterie

Die Feststoffbatterie gilt als sehr temperaturbeständig und sicher, denn sie kommt ohne flüssigen Elektrolyten aus. Damit ist auch keine Kühlung notwendig. Ziel ist es, Feststoffbatterien mit einer etwa doppelt so großen Energiedichte wie bei üblichen Li-Ion-Batterien zu entwickeln.

Head-up-Display

Display, das so positioniert ist, dass der Nutzer seinen Blick nicht vom Verkehrsfluss abwenden muss, beispielsweise in Form der Einspiegelung ins Visier.

Human Machine Interface

Benutzerschnittstelle. Häufig ein Bildschirm, grundsätzlich jedoch jede Art von Bedienelement, mit dem ein Mensch und eine Maschine interagieren.

Intermodale Verkehrskonzepte

Verkehrsmittelübergreifende Transport- und Verkehrskonzepte, die den problemlosen Wechsel zwischen Flugzeug, Bus und Bahn, Elektrofahrzeugen, Carsharing-Angeboten und Fahrrädern erlauben.

Künstliche Intelligenz

Bezeichnung für Technologien, die versuchen, auf Basis von Algorithmen bestimmte Entscheidungsstrukturen des Menschen nachzubilden. Mit künstlicher Intelligenz ausgestattete Systeme verfügen über die Fähigkeit des maschinellen Lernens, was ihnen erlaubt, gewonnene Erfahrungen bei späteren Entscheidungen zu berücksichtigen.

Ladeleistung

Mit Ladeleistung bezeichnet man die Energie, die pro Zeiteinheit über eine Ladestation bezogen werden kann. Sie bestimmt, wie lange ein Fahrzeug für eine vollständige Ladung an das Stromnetz angeschlossen werden muss. Eine Haushaltssteckdose ist auf eine maximale Leistung von ca. 3,5 kW ausgelegt. Eine normale Ladesäule auf 10 bis 22 kW. Daneben existieren verschiedene Schnelladetechnologien, diese bieten zwischen 50 und 170 kW, teilweise sogar bis 350 kW.

Ladesäule

Eine Ladesäule ist eine Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge. Sie kann über mehrere Ladepunkte verfügen. Die Bundesregierung plant bis ins Jahr 2020 den Aufbau von mindestens 15.000 Ladesäulen und 100.000. Ladepunkten.

Ladestecker

Es gibt für Elektrofahrzeuge zwei Möglichkeiten der Ladung – über Wechselstrom (AC) und über Gleichstrom (DC). Wechselstrom-Ladesäulen sind heute im Normalfall mit dem genormten Stecker »Typ 2« ausgestattet. Für Fahrzeuge mit »Typ-1-Stecker« am Fahrzeug sind entsprechende Adapter erhältlich.

Lithium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Batterien sind Akkumulatoren auf der Basis von Lithium-Verbindungen. Die reaktiven Materialien enthalten Lithiumionen sowohl in der negativen als auch in der positiven Elektrode sowie im Elektrolyten. Lithium-Ionen-Batterien besitzen im Vergleich zu anderen Akkumulatortypen eine hohe Energiedichte und Zyklenfestigkeit (Ladung/Entladung), erfordern jedoch in den meisten Anwendungen elektronische Schutzschaltungen (Batteriemanagement), da sie sowohl gegenüber Tiefentladung als auch Überladung empfindlich sind.

Magnesium-Batterie

Als Anode dient bei einer Magnesium-Batterie eine Magnesium-Legierung, die Kathode besteht aus einer Molybdänsulfid-Verbindung, der Elektrolyt hat gelartige Konsistenz. Ihre Energiedichte ist derzeit jedoch noch deutlich geringer als die von Li-Ion-Batterien.

Metall-Luft-Batterie

Metall-Luft-Batterien oxidieren das Anodenmetall (z.B. Eisen, Aluminium oder Zink) in einem alkalischen Elektrolyten, während an der katalytischen Kathode Luftsauerstoff mit Wasser zu Hydroxidionen umgesetzt wird. Im industriellen Maßstab bereitet noch die Herstellung einer geeigneten Kathode Probleme. Als vielversprechend gilt die Zink-Luft-Batterie (Zink-Anode).

Memory‐Effekt

Kapazitätsverlust bei einigen Akkuarten, die häufig nicht vollständig entladen wurden. Es wird angenommen, dass sich der Akku den Energiebedarf »merkt« und mit der Zeit statt der ursprünglichen nur noch die bei den bisherigen Entladevorgängen benötigte Energiemenge zur Verfügung stellt.

Peak‐Oil

Zeitpunkt, an dem das globale Ölfördermaximum erreicht ist und nach dessen Erreichen die Produktion kontinuierlich abnimmt. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass dieser Punkt im Jahr 2020 erreicht sein wird.

Post-Lithium-Ionen-Akku

Nachfolgetechnologien der heutigen Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Zum Beispiel Zink-Luft-Akkumulatoren. Man verspricht sich von Post-Lithium-Ionen-Akkus eine deutlich höhere Energiedichte (> 500 kWh) und eine bessere Schnellladefähigkeit.

Power-to-X

Power-to-X fasst technische Prozesse zusammen, bei denen durch den Einsatz (elektrischer) Energie langkettige Kohlenwasserstoffe erzeugt werden, die als synthetische Kraftstoffe geeignet sind. Der Begriff umfasst die Verfahrenswege Power-to-Gas (Herstellung brennbarer Gase durch Wasserelektrolyse und ggf. nachgeschalteter Methanisierung) sowie Power-to-liquid (Verflüssigung von EE-Gas, mittels Sonnenenergie durch Mikroben erzeugte Kohlenwasserstoffe, Kraftstoffherstellung mittels Synthesegas).

reFuels

Synthetische Kraftstoffe aus nachhaltigen Quellen, die nicht in Konkurrenz beispielsweise zur Nahrungsmittelerzeugung stehen oder die Waldabholzung vorantreiben.

Rekuperation

Unter Rekuperation versteht man die Rückgewinnung von kinetischer Energie beim Abbremsen eines Fahrzeugs oder im Schubbetrieb. In Elektrofahrzeugen geschieht dies meist durch Umschaltung des Antriebsmotors auf Generatorbetrieb, der die Energie in die Fahrzeugbatterie zurückspeist.

Sensoren

Sensoren sind technische Bauteile, die bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften und/oder die stoffliche Beschaffenheit oder Struktur ihrer Umgebung erfassen und in elektrische Signale umformen können.
Bei Fahrerassistenzsystemen kommt eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren zum Einsatz: Drehzahl-, Neigungs-, Beschleunigungs-, Positions-, Radar-, Lasersensoren und viele mehr.
Neben Aktorik und Selbstregulation ist die Sensorik eine der drei Hauptkomponenten von autonomen Systemen.

Smart Grid

Als Smart Grid werden intelligente Stromnetze bezeichnet. Elektrofahrzeuge können Teil des Smart Grid werden, indem sie zeit- und lastgesteuert geladen werden bzw. sogar Energie in das Netz zurückspeisen (→ Bidirektionales Laden).

Steckertypen

An Elektrofahrzeugen kommen unterschiedliche Steckertypen kommen zum Einsatz
Typ 2-Stecker: für die Wechselstromladung
Typ 1-Stecker: veraltete Technik; Adapter für Typ 2-Stationen verfügbar
CCS: Der europäische Standard für die Gleichstromladung auf Basis des Typ 2-Steckers mit einer Ladeleistung von derzeit maximal 100 kW.
CHAdeMO: Der japanische Standard für die Gleichstromladung mit einer Ladeleistung von derzeit maximal 50 kW.

Synchronmotor

Der Synchronmotor verfügt über einen konstant magnetisierten Läufer und einen umgebenden Stator, an den ein Drehfeld angelegt wird. Die Drehzahl des Synchronmotors ist synchron zum angelegten Drehfeld. Er eignet sich für Anwendungen, bei denen eine stabile Drehzahl erforderlich ist. Zu seinen Nachteilen zählen ein schwieriger Selbstanlauf sowie Drehschwingungen. Ein Synchronmotor kann auch als Generator betrieben werden.

Vehicle‐to‐Grid

Siehe »Bidirektionales Laden«

Vehicle‐to‐X‐Kommunikation

Oberbegriff für die automatische Kommunikation von Fahrzeugen mit ihrer Umgebung. Es wird unterschieden zwischen Vehicle‐to‐Vehicle-Kommunikation, bei der sich Fahrzeuge untereinander beispielsweise in unfallträchtigen Situationen austauschen, sowie der Vehicle‐to‐X‐Infrastructure-Kommunikation, die die Kommunikation zwischen Fahrzeug und der Umgebung, beispielsweise mit Verkehrsleitsystemen beschreibt.

Vernetzung

Austausch von Daten zwischen kommunikationsfähigen Fahrzeugen untereinander oder mit der Infrastruktur.

Well‐to‐Wheel

Grob aus dem Englischen übersetzt bedeutet der Begriff »Von der Quelle zum Rad«. Hiermit werden der gesamte Energieverbrauch sowie die Treibhausgasemissionen eines Kraftstoffs bezeichnet, die durch Herstellung, Bereitstellung und Nutzung verursacht werden. Beim Erdöl beginnend vom Bohrloch über Raffinerie, Tankstellennetz und Fahrzeugtank bis zur fertigen Energiedienstleistung im Fahrzeug. Die Betrachtung wird in zwei Schritte unterteilt: Der Well-to-Tank-Pfad beschreibt die Kraftstoffbereitstellung, der Tank-to-Wheel-Pfad die Nutzung des Kraftstoffs im Fahrzeug und die Emissionen im Fahrbetrieb.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad ist ein Parameter für die Effektivität der Umwandlung einer Energieform in eine andere. Er wird gewöhnlich mit dem griechischen Buchstaben »Eta« ( η ) gekennzeichnet und in Prozent angegeben. Mathematisch beschrieben wird er als Verhältnis von aufgewandter zu nutzbarer Energie.

Zyklenfestigkeit

Die Zyklenfestigkeit bezeichnet die Anzahl von Lade- und Entladevorgängen, bevor die durch Aufladung erreichbare Kapazität eines Akkus unter eine bestimmte Grenze fällt.

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