Mobilität im Baukastensystem:

Mit modularen Fahrzeugkonzepten ans Ziel

Marco Münster, DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte im Gespräch mit Milena Milivojevic, IM+io

Kurz und Bündig

Modulare Fahrzeugkonzepte könnten die Mobilität der Zukunft revolutionieren. Mit einer autonomen Fahreinheit und austauschbaren Kapseln lassen sich Personen oder Güter flexibel transportieren, wodurch Fahrzeuge effizienter genutzt und Emissionen reduziert werden. Ein Praxistest auf der Bundesgartenschau 2023 zeigte, wie solche Systeme in realen Szenarien bestehen können. Ziel ist es, Verkehr smarter zu organisieren und unterschiedliche Technologien sowie Transportoptionen nahtlos zu vernetzen.

Ein Fahrzeug, das tagsüber Pakete liefert und abends Menschen nach Hause bringt – kann das funktionieren? Mit modularen Systemen könnte genau das Realität werden. Driveboards und wechselbare Kapseln schaffen neue Möglichkeiten für urbane Mobilität mit Fokus auf Effizienz und Nachhaltigkeit. Was steckt hinter den Transportkonzepten von „U-Shift“, und wie können sie unsere Städte neu gestalten?

IM+io: Woran arbeiten Sie und Ihr Forschungsteam aktuell?

MM: Ganz grob gesagt: Wir denken darüber nach, wie wir uns in Zukunft bewegen – sei es, um Menschen von A nach B zu bringen oder Waren zu transportieren. Unser Schwerpunkt liegt auf innovativen Fahrzeugkonzepten, insbesondere modularen Systemen. Die Idee dahinter ist, dass ein Fahrzeug nicht mehr nur eine Funktion hat. Stattdessen entwickelt meine Gruppe Fahrzeuge, die sich flexibel anpassen können – mal für den Personentransport, mal für Logistik, mal für beides. Es geht darum, wie wir unsere Städte entlasten können, Ressourcen sparen und trotzdem Mobilität gewährleisten.

IM+io: Ihr Projekt „U-Shift“ beschäftigt sich mit modularen Systemen. Wie kann man sich diese vorstellen und was sind die wichtigsten Vorteile?

MM: Modular bedeutet, dass Sie ein Basiselement – bei uns das sogenannte Driveboard – haben, auf das verschiedene Aufbauten, also Kapseln, gesetzt werden können. Stellen Sie sich vor, morgens bringt das System Pakete in ein Quartier, und später am Tag transportiert es Personen. Der Vorteil? Die Fahrzeuge werden viel effizienter genutzt, und wir können Verkehr besser bündeln. Gerade in dicht besiedelten Städten haben wir oft das Problem, dass jedes Handelsunternehmen seine eigenen Lieferfahrzeuge losschickt, die dann im Stau stehen oder in zweiter Reihe parken. Mit modularen Systemen könnten wir solche Prozesse zentralisieren. Ein Micro-Hub würde die Waren an einem Ort sammeln, und kleinere Fahrzeuge übernehmen die Verteilung auf der letzten Meile. So reduzieren wir Verkehr und Emissionen. Und das Konzept ist nicht nur für Logistik interessant. Im öffentlichen Verkehr könnten wir zum Beispiel kleinere Fahrzeuge einsetzen, die flexibel auf Spitzenzeiten reagieren. Morgens könnten zusätzliche Einheiten als Shuttle-Busse fahren, und mittags, wenn weniger los ist, könnten sie für andere Aufgaben genutzt werden. Es geht darum, vorhandene Ressourcen smarter einzusetzen.

IM+io: Wie funktioniert das technisch?

MM: Der Clou liegt in der Verbindung von Driveboard und Kapsel. Das Driveboard ist eine autonome Fahreinheit, die an die Kapsel andockt und sie mitnimmt. Bei uns funktioniert das ähnlich wie bei einem Gabelstapler: Das Driveboard fährt seitlich unter die Kapsel, hebt sie an und verriegelt sie sicher. Die Datenübertragung zwischen den beiden Einheiten erfolgt über einen automatischen Kabelverbinder oder drahtlos – das hängt vom Anwendungsfall ab. Zusätzlich haben viele Kapseln eigene Batterien, die während des Stehens geladen werden können. Das ist besonders praktisch, weil man so Energiepuffer schaffen kann, ohne die Fahreinheit ständig an die Ladestation schicken zu müssen. Ein Beispiel: Wenn die Kapsel eine Weile an einem Micro-Hub steht, lädt sie sich auf. Das Driveboard, das sie abholt, könnte während der Fahrt direkt aus der Kapsel Energie ziehen. Das macht das System nicht nur flexibel, sondern auch sehr effizient, was die Nutzung von Batteriekapazitäten angeht.

IM+io: Wie setzen Sie das in der Praxis um? Haben Sie konkrete Tests durchgeführt?

MM: Ja, wir hatten zum Beispiel einen großen Praxistest auf der Bundesgartenschau 2023 in Mannheim. Über 180 Tage haben wir unser System dort eingesetzt. Das war eine echte Herausforderung, weil wir nicht nur in einem abgesperrten Bereich getestet haben, sondern quasi im Live-Betrieb. Zufußgehende, Besucherströme, verschiedene Einsatzszenarien – das war alles dabei.

Am Anfang lief natürlich nicht alles glatt. Die Software hatte Kinderkrankheiten, die Energiespeicher mussten optimiert werden, und die Mechanik hatte ihre Tücken. Aber genau dafür sind solche Tests da. Mit jeder Woche haben wir dazugelernt, und am Ende lief das System stabil. Solche Praxistests sind Gold wert, weil sie zeigen, wie die Technik unter echten Bedingungen funktioniert.

IM+io: U-Shift ist Teil einer Projektfamilie, die sich mit verschiedenen Transportkonzepten beschäftigt. Wie arbeiten die einzelnen Projekte zusammen?

MM: Einige dieser Projekte bauen direkt aufeinander auf, zum Beispiel wenn wir technische Lösungen oder Erkenntnisse aus einem Projekt mitnehmen und in einem anderen weiterentwickeln. Ein gutes Beispiel ist unsere Arbeit an den Wechselmechanismen zwischen den sogenannten Driveboards und Kapseln.

Da haben wir in einem Projekt die Grundlagen gelegt und in einem anderen die technische Umsetzung verfeinert. Manchmal laufen Projekte aber auch parallel. Dann forschen wir an verschiedenen Aspekten, die vielleicht erst später zusammengeführt werden. Ein Projekt könnte sich stärker auf automatisiertes Fahren konzentrieren, während ein anderes die Energieversorgung oder Klimatisierung der Fahrzeuge untersucht. Wir haben dabei auch immer die Industrie im Blick: Viele unserer Projekte werden durch Beteiligte aus der Wirtschaft unterstützt, sei es durch technisches Know-how oder durch den Aufbau realer Testumgebungen. Und natürlich geht es auch um Technologietransfer. Ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit ist es, Unternehmen – vor allem kleine und mittlere – für die Technologien der Zukunft fit zu machen. Wir veranstalten Workshops, in denen wir unsere Forschungsergebnisse teilen und diskutieren, wie sie in der Praxis genutzt werden können. Beispielsweise arbeiten wir mit Firmen daran, wie man energieeffiziente Klimatisierungssysteme für Fahrzeuge entwickelt oder welche Anforderungen ein autonom fahrendes Fahrzeug an die Infrastruktur stellt.

Am Ende ist diese „Projektfamilie“ ein Netzwerk, in dem viele Zahnräder ineinandergreifen. Die Projekte sind so konzipiert, dass sie sich ergänzen und gemeinsam dazu beitragen, eine nachhaltige und flexible Mobilität der Zukunft zu schaffen.

IM+io: Was ist Ihre Vision für die Zukunft der Mobilität?

MM: Ich denke, die Zukunft liegt in der Vernetzung unterschiedlicher Transportoptionen und Dienstleistungen. Die Zeiten, in denen jeder Mensch ein eigenes Auto hat, sind vorbei – zumindest in Städten. Stattdessen sollten verschiedene Transportoptionen nahtlos ineinandergreifen. Meine persönliche Vision ist, dass Mobilität für alle zugänglich bleibt, aber gleichzeitig effizienter wird. Es geht nicht darum, Menschen Mobilität zu nehmen, sondern sie besser zu gestalten – für die Umwelt und für die Gesellschaft. Stellen Sie sich vor, Sie nehmen ein Shuttle, das Sie von Ihrer Haustür zum Bahnhof bringt. Von dort geht es mit einem pünktlichen Zug weiter, und am Zielort wartet ein autonomes Fahrzeug, das Sie zu Ihrer Enddestination bringt. Alles läuft reibungslos, ohne lange Wartezeiten oder unnötigen Stress.

Ein gutes Beispiel ist Stuttgart, wo Anreize für neue Mobilitätsformen etabliert und gefördert werden. Hier hat die Stadt beispielsweise eine Lastenradprämie eingeführt, denn viele Menschen haben erkannt, dass sie für kurze Strecken in der Stadt gar kein Auto brauchen. Stattdessen nehmen sie das Fahrrad, erledigen ihre Besorgungen und tun gleichzeitig etwas für die Umwelt. Langfristig sollten wir solche Ansätze ausbauen. Ob Lastenräder, autonome Shuttles oder smarte Verkehrskonzepte – die Möglichkeiten sind riesig. Wichtig ist, dass wir den Menschen attraktive Alternativen bieten, die einfach zu nutzen sind.

Ich wünsche mir, dass Mobilität nicht nur effizienter, sondern auch sozial gerechter wird. Jemand, der mobilitätseingeschränkt ist, sollte genauso einfach von A nach B kommen wie jemand, der ein eigenes Auto nutzt. Das ist keine Utopie, sondern ein Ziel, das wir mit klugen Konzepten und der richtigen Technologie erreichen können.