Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/next-generation-car-das-fahrzeug-der-zukunft-ist-modular-1903-140149.html    Veröffentlicht: 22.03.2019 12:01    Kurz-URL: https://glm.io/140149

Next Generation Car

Das Fahrzeug der Zukunft ist modular

Ein Fahrzeug braucht eine Kabine und einen Antrieb. Müssen aber beide eine fest verbundene Einheit sein? Forscher des DLR arbeiten an verschiedenen Konzepten für das Auto der Zukunft. Eines davon ist ein modulares Fahrzeug, das für verschiedene Zwecke eingesetzt werden kann.

Wie wollen wir in Zukunft mobil sein? Mit dem Zug oder dem Auto - und wenn Letzteres: mit dem eigenen oder einem gemieteten? Und muss das Fahrzeug noch wie heute eine Einheit sein oder kann es aus verschiedenen Modulen bestehen, die je nach Anforderung zusammengestellt werden?

Mit diesen Fragen beschäftigen sich Forscher im Projekt Next Generation Car, an dem 20 Institute des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mitarbeiten. Ziel ist es laut DLR, Konzepte für die "Straßenfahrzeuge der übernächsten Generation" zu entwickeln - analog zum Zugprojekt Next Generation Train. Dafür arbeiten die Wissenschaftler und Techniker an unterschiedlichen Projekten, an deren Ende nicht zwangsläufig ein fertiges Auto steht. Es kann auch nur um einzelne Teile gehen.

Beim Safe Light Regional Vehicle (SLRV) ist es beispielsweise eine neuartige Karosserietechnik. Das Fahrzeug ist ein vierrädriges Leichtelektromobil für zwei Personen, das nur etwa 450 kg wiegen soll. Möglich macht das die sogenannte Sandwich-Bauweise: Die Karosserie soll aus zwei Deckschichten aus Metall und einem Kunststoffschaum dazwischen bestehen. Diese Bauweise, die auch im Flugzeug- oder Bootsbau eingesetzt wird, ermöglicht eine hohe Steifigkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht.

Das SLRV ist als Pendler- und Zubringerfahrzeug gedacht, mit dem Arbeitnehmer aus dem Umland zur Arbeit in die Großstadt fahren und auch mal einen größeren Ausflug unternehmen können. Das Auto hat einen Brennstoffzellenantrieb und eine Reichweite von rund 400 km.

Ein weiteres Projekt ist das Urban Modular Vehicle (UMV), ein Stadtfahrzeug, das auf einer Plattform basiert, auf der eine Reihe von Fahrzeugen, Derivate genannt, aufbauen sollen. Sechs Derivate des UMV haben die DLR-Forscher bisher konzipiert, etwa den Basic, einen 3,70 Meter langen Kleinwagen für vier Passagiere mit zwei 25 Kilowatt starken Motoren.

Das Derivat Long ist hingegen eher ein Stadtfamilienfahrzeug: Es ist 40 cm länger, bietet Platz für mehr Gepäck und vier weitere Akku-Stacks und ist deshalb mit zwei 30-Kilowatt-Motoren ausgestattet. Das Derivat Cargo ist ein Zweisitzer mit einer größeren Ladefläche und beispielsweise für Handwerker gedacht.

Das Konzept ähnelt dem Modularen Elektrifizierungsbaukasten (MEB) von Volkswagen, den neben VW auch andere Marken des Konzerns, zum Beispiel Audi, für ihre Elektroautos nutzen. VW erwägt sogar, den MEB Drittherstellern zur Verfügung zu stellen.

Was das UMV vom MEB unterscheide, sei aber, dass das DLR das Konzept noch weiter denke, sagte Marco Münster vom DLR Institut für Fahrzeugkonzepte in Stuttgart Golem.de.

Ein modulares Auto

"Wir wollen diese modulare Plattform vordenken sowohl für das Derivat des Basic als Fahrzeug, das Sie noch selber fahren, als auch für Plattformen für vollautonom fahrende Mover", erklärte Münster. Von Letzteren soll es zwei geben: den Cargomover, einen fahrerlosen Lieferwagen, der bis zu 700 kg Nutzlast transportieren kann, und einen Peoplemover, in dem vier Insassen, einander gegenüber sitzend, Platz finden. Beide sollen fahrerlos (Level 5) unterwegs sein.

Fahrzeugintelligenz ist deshalb ein weiterer Schwerpunkt des Projekts. Dabei geht es nicht nur darum, die Fahrzeuge mit den nötigen Sensoren für die Hinderniserkennung auszustatten, wie Lidar, Radar oder Ultraschall. Die Fahrzeuge sollen auch kommunizieren, mit anderen Fahrzeugen ebenso wie mit der Infrastruktur, Ampeln etwa. Mit diesem Thema beschäftigen sich die Forscher des DLR Instituts für Verkehrssystemtechnik in Braunschweig seit längerem.

Die Derivate sollen aber nicht nur auf der gleichen Plattform aufbauen. Es sollen auch möglichst viele gleiche Teile verbaut werden. So könnten beispielsweise die Heckklappe des Basic und des Cargomover gleich sein, eventuell sogar dessen Front- und Heckklappe. Der Karosserieaufbau des Peoplemovers könnte gespiegelt werden, so dass A- und C-Säule identisch wären. Außerdem sind noch weitere Derivate mit einer größeren Fahrzeughöhe geplant.

Fahrwerk mit austauschbarer Kapsel

Eine weitere Frage, der sich die DLR-Fahrzeugforscher widmen, betrifft die Sicherheit: Der Peoplemover ist ausschließlich für den Einsatz innerorts gedacht. Braucht er den gleichen Schutz bei Unfällen wie schnellere Fahrzeuge? Oder reicht es, wenn er für einen Aufprall mit einer in der Stadt üblichen Geschwindigkeit ausgelegt ist?

Trotz der etwas ungewöhnlichen Konzepte der beiden Mover sind die UMV insgesamt relativ nah an heutigen Fahrzeugen. Sie seien, was die Strukturauslegung angehe, von ähnlichen Randbedingungen ausgegangen, sagt Münster. Das heißt, die Fahrzeugstruktur erfüllt die heute geltenden Crashnormen und Verbrauchertests. Ganz anders ist hingegen ein weiteres Konzept der DLR-Forscher und beteiligten Forschungs- und Industriepartner mit Finanzierung des Bundes und des Landes Baden-Württemberg.

Es nennt sich U-Shift, das Fahrzeug wird dabei in eine Antriebs- und eine Nutzeinheit aufgelöst: Erstere ist ein U-förmiges Chassis mit Antriebsstrang und Rädern, Driveboard genannt. Die Driveboards soll es, je nach Einsatzszenario, in unterschiedlicher Ausführung geben - etwa was die Länge oder die Leistung des Antriebsstrangs betrifft. In das Driveboard können unterschiedliche Kapseln eingeklinkt werden, zum Transport von Gütern ebenso wie zur Personenbeförderung. Sie werden auf dem Boden abgestellt und vom Driveboard übernommen.

Solche modularen Fahrzeugkonzepte gibt es zwar schon, AEV Robotics aus Australien und Rinspeed aus der Schweiz etwa hatten auf der Technikmesse CES Anfang des Jahres jeweils eines vorgestellt. Allerdings benötigen diese beiden Systeme einen Kran, der die Kapsel auf das Chassis hievt. Das Driveboard des U-Shift-Forschungsprojekts hingegen umfängt seine Kapsel. Das Wechseln soll im Nu erfolgen.

So könnte ein Unternehmen beispielsweise tagsüber mit seinem Driveboard und der entsprechenden Kapsel Fahrgäste befördern. Nach Ende des Einsatzes stellt das Driveboard die Personenkapsel ab und übernimmt eine Transportkapsel, um nachts Güter auszuliefern. Die Entwickler hätten schon viele Ideen für Kapseln entwickelt, erzählt Münster. "Da kann man ja sehr weit denken."

U-Shift dauert noch

Ausgangspunkt seien jedoch die Kapsel für die Beförderung von vier oder acht Personen sowie die Cargo-Kapsel, sagt Münster. Letztere könne es etwa für die Müllabfuhr geben, für Paketauslieferer oder als Verkaufsstand für den Wochenmarkt. Darüber hinaus könnte es private Kapseln geben - für alle, die lieber in ihrem eigenen Gefährt unterwegs sind als mit öffentlichen Verkehrsmitteln. Wenn sie fahren wollen, mieten sie ein Driveboard, das sie zum Ziel bringt.

Viele Details des U-Shift gibt es noch nicht. Das Konzept sei noch am Anfang, sagt Münster. Er hofft, dass in etwa drei Jahren ein fahrfähiger Prototyp getestet werden könne. Ein Mock-up ist wahrscheinlich schon Mitte 2020 fertig. "Bis so etwas sich flächendeckend durchsetzt, sehe ich durchaus noch einen längeren Zeitraum, möglicherweise 2030."

Ein UMV-Derivat soll Ende des Jahres in Originalgröße zu sehen sein: Münster und sein Team werden einen Demonstrator des Peoplemovers bauen.  (wp)


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