Deutschland im Zentrum einer erweiterten Europäischen Union braucht zur Bewältigung zukünftiger Verkehrsströme Innovationen für Mobilität und Verkehr. Darüber hinaus findet sich jeder 6. Arbeitsplatz in Fahrzeugbau und Verkehrswesen. Forschungs- und Entwicklungsprogramme zur Verbesserung der Mobilität für den bodengebundenen Verkehr und für Schifffahrt und Luftfahrt legen die Grundlagen für Innovationen. Das Forschungsprogramm für den bodengebundenen Verkehr zielt auf ein verbessertes Zusammenspiel aller Verkehrsträger durch neue Informations- und Kommunikationstechnologien, um das Verkehrssystem insgesamt leistungsfähiger zu machen. Im Zentrum steht die Verbesserung der Mobilität in städtischen Ballungsräumen. Technologien und neue Organisationsformen zur Verlagerung von Güterverkehr auf die Schiene sind ein weiterer Schwerpunkt. Die Reduzierung des Verkehrslärms in allen Bereichen wird mit einem Netzwerk von unterschiedlichen Forschungsvorhaben angegangen. Weitere Ziele sind die Verringerung der Umweltbelastung des Verkehrs und die Stärkung der Verkehrswissenschaften.

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder.

1 Einleitung

Forschung für Mobilität und Verkehr ist anwendungsorientierte Forschung. Die Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis ist das letztendliche Ziel. Beidem, der Anwendungsorientierung und der Umsetzung, wurde in den letzten Jahren besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Sie haben die Forschungsprogramme zu Mobilität und Verkehr entscheidend geprägt.

Mobilität und Verkehr, das Verkehrswesen sowie Verkehrstechnologien haben für die Bundesregierung eine zentrale Bedeutung. Mehrere Forschungs- und Entwicklungsprogramme überdecken dieses Feld.

Es sind dies

• das Programm „Mobilität und Verkehr“, das in erster Linie auf den bodengebundenen Verkehr zielt
• das Luftfahrtforschungsprogramm
• das Programm „Schifffahrt und Meerestechnik“
• das Programm zur Satellitennavigation Galileo als Teil des Raumfahrtprogramms, das seine hauptsächliche Anwendung im Verkehr finden wird
• das Programm „Bauen und Wohnen“ mit verkehrlichen Aspekten der Stadtplanung.

Die jährlichen Aufwendungen liegen in einer Größenordnung von ca. 250 Mio. € pro Jahr.

Die einzelnen Programme werden im Folgenden kurz skizziert, wobei der bodengebundene Verkehr im Vordergrund steht.

2 Das Forschungsprogramm Mobilität und Verkehr

2.1 Allgemeines

Mit dem Programm Mobilität und Verkehr, zu dem die Vorarbeiten vor nunmehr vier Jahren begannen, wurde ein neuer Anfang gemacht, bei dem Orientierung am Nutzer und die Umsetzung der Ergebnisse sehr wichtig waren. Das ging Hand in Hand mit einem Abrücken von einer weitgehenden Technikorientierung. Das Gesamtsystem Verkehr rückte in den Vordergrund. Damit ging es auch um die Demonstration von Zusammenarbeit der unterschiedlichsten Partner im Verkehrswesen, um Organisationsmodelle, um Verkehrsdienstleistungen. Technologie spielt natürlich weiterhin eine Rolle, an erster Stelle der Einsatz der Telematik im Verkehr. Aber die Technikentwicklung wurde eingebettet in ihre gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Bezüge.

Damit wurden Konsequenzen gezogen aus zwar technisch erfolgreichen Entwicklungen in der Vergangenheit, bei denen aber die Umsetzung in die Praxis schwierig war. Das Bild 1 zeigt ein bekanntes Beispiel für ein Projekt, bei dem der Einordnung in den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Rahmen nicht die nötige Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Die Umsetzung in die verkehrliche Praxis war damit schwer. Sie ist  heute immer noch nicht abgeschlossen. Der Magnetbahntechnologie wäre ein schnellerer Erfolg zu wünschen gewesen.

Bild 1: Magnetbahn

Das Bild 2 zeigt eine heute vertraute Frontpartie, die im Rahmen eines Projektes „Der Forschungs-Pkw“ zu Beginn der 80er Jahre entwickelt wurde. Die Arbeiten gingen mit verschiedenen Unternehmen natürlich weit über die äußere Gestalt hinaus. Sie haben damals der Automobiltechnik in Deutschland einen kräftigen Schub versetzt, der heute von vielen nicht mehr erinnert wird. Auch das Projekt „Promotheus“ war Wegbereiter für intelligente Fahrzeugelektronik, die heute in vielen Pkw fast schon selbstverständlich ist.

Bild 2: Der „Forschungs-Pkw“ (Programm 1978–1983)

Ähnlich prägend für das gesamte Verkehrswesen in der Republik werden sich viele Projekte aus dem Programm „Mobilität und Verkehr“ erweisen.

Gleichrangig mit dem Ziel, die Mobilität von Personen und Gütern zu sichern, steht die Leistungsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Fahrzeuge bauenden Industrie. Deutschland hält im Fahrzeugbau weltweit eine Spitzenposition. Das gilt nicht nur für das Automobil. Im Flugzeugbau, bei Schienenfahrzeugen hat Deutschland beste Plätze. Selbst bei den Werften liegt Deutschland in Europa an der Spitze. Verkehrstechnik sichert Arbeitsplätze. Das steht besonders bei den Forschungsprogrammen Luftfahrt und Schifffahrt und Meerestechnik im Vordergrund.

Das Forschungsprogramm „Mobilität und Verkehr“ umfasst als wesentliche Teilbereiche die Themen

• Das intelligente Verkehrsnetz
• Mehr Güter auf Bahn und Schiff
• Nachhaltige Entwicklung
  • Verantwortungsvoller Umgang mit den Ressourcen
  • Sicherheit
  • Leiser Verkehr
• Mobilität besser verstehen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ist sich bewusst, dass vieles im Verkehrswesen schon gedacht, geplant, fertig entwickelt wurde und an den harten und oft komplexen Anforderungen der Praxis gescheitert ist. Deshalb will es technische, organisatorische und betriebliche Innovationen bis zur Erprobung in die Praxis begleiten, Hemmnisse identifizieren, insbesondere auch in gesetzlichen Vorschriften und im Behördenhandeln. Deshalb ist ihm der enge Kontakt mit dem BMVBW wichtig.

Das BMBF versucht, Verkehrsdienstleistungen durch Forschungsförderung voranzubringen.

Voraussetzung für den Erfolg ist die Zusammenarbeit aller für eine Problemlösung notwendigen Partner, damit sie gemeinsam eine Aufgabenstellung angehen. Es gehört mittlerweile beim BMBF zu den Ausnahmen, dass ein isoliertes Forschungsprojekt bei einem Zuwendungsempfänger gefördert wird. Betreiber und Hersteller, Automobilunternehmen und öffentliche Nahverkehrsunternehmen, kommunale Körperschaften und die Deutsche Bahn, Partner mit sehr unterschiedlicher Ausrichtung arbeiten zusammen. Entscheidend sind Projektpartner, die nachher das Ergebnis auch umsetzen wollen. Es ist einer der großen Vorteile der staatlichen Förderung, dass sie Zusammenarbeit stimulieren kann, die ansonsten nur schwer zustande käme. Das ist nicht immer leicht. Bei anwendungsnahen Projekten gibt es oft Partner, bei denen Forschung nicht zum Alltagsgeschäft gehört. Das führt auf Seiten des BMBF zu erheblichem Aufwand.

2.2 Das intelligente Verkehrsnetz

Das Forschungsprogramm setzt nicht so sehr auf einzelne Verkehrsträger, sondern auf das verbesserte Zusammenspiel aller, um das Verkehrssystem insgesamt leistungsfähiger zu machen. Die heute verfügbaren Datenverarbeitungs- und Telekommunikationssysteme eröffnen neue Chancen zur Effizienzsteigerung, die erschlossen werden sollen. Der größte Forschungskomplex in diesem Bereich, im gesamten Forschungsprogramm, sind die fünf Leitprojekte „Mobilität und Ballungsraum“. Die Gesamtkosten für diese Projekte liegen bei 150 Mio. €, von denen das BMBF etwa die Hälfte trägt. Es sind die Projekte:

• Mobilist in Stuttgart
• Mobinet in München
• Wayflow in Frankfurt
• intermobil in Dresden
• stadtinfoköln in Köln.

Es wurde versucht, alle an der Gestaltung und am Management des Verkehrs im jeweiligen Ballungsgebiet Beteiligten mit Unternehmen der Datenverarbeitung und der Wissenschaft zusammenzubringen. Bemerkenswert ist auch, dass sich die großen Automobilunternehmen an den Projekten beteiligen. Bei dem Projekt Mobilist erreicht die Zahl der Projektbeteiligten insgesamt 44 (Bild 3).

Die Projekte haben jeweils ihre eigenen Schwerpunkte. Durchgängige Aspekte sind

• Verkehrsmanagement
• Kooperationsmodelle z. B. zwischen Individualverkehr und ÖPNV
• intermodale Verkehrsinformation.

Bild 3: Das Projekt Mobilist in Stuttgart

Dazu gehören so unterschiedliche Dinge wie Parkplatzmanagement in Köln, Verkehrsmanagement über floating car data in Frankfurt oder die bedarfsgesteuerte S-Bahn in Dresden. In München sind das S-Bahn Störfallmanagement und der Aufbau einer Verkehrsmanagementzentrale aus dem Projekt Mobinet heraus gute Umsetzungsbeispiele.

Mit den entstehenden Mobilitätsdienstleistungen soll der Verkehrsteilnehmer sich ein Bild darüber verschaffen können, wie er sein Ziel unter den jeweiligen Umständen am besten erreicht. Das gilt sowohl für die tägliche Fahrt zum Arbeitsplatz als auch für den Wochenendausflug. Der Übergang vom eigenen Pkw zu öffentlichen Verkehrsmitteln soll erleichtert werden.

Mit einer Reihe von Koordinierungs- und Abstimmungsgremien stellt das BMBF sicher, dass sich keine reinen Insellösungen entwickeln, sondern dass z. B. über klar definierte Schnittstellen bundesweite Verkehrsinformationen möglich werden. Entsprechend diesem Muster laufen noch weitere Verbundprojekte wie

• Mobilität in der Region oder
• Transporte in der Kreislaufwirtschaft.

Mit einem weiter in die Zukunft gerichteten Projekt „Verkehrsmanagement 2010“ sollen über die heutigen Möglichkeiten hinausgehende Ansätze gesucht werden. Ziele sind auch Ressourcenersparnis und Sicherheit. Ein Beispiel für eine der untersuchten Technologien ist die Fahrzeug/Fahrzeugkommunikation im Individualverkehr.

2.3 Mehr Güter auf Bahn und Schiff

Die Verlagerung von Verkehrsleistung auf die Schiene, insbesondere von Gütern, hat besonderes politisches Gewicht. Dies geht nicht mit der Technologie des vergangenen Jahrhunderts. Auch Wechsel von Massengütern zu hochwertigen Stückgütern und gestiegene Kundenanforderungen an Transportqualität stellen neue Anforderungen an den Schienentransport.

Die Innovationshemmnisse im Schienenverkehr sind erheblich. Forschung und Entwicklung hatten in den letzten Jahren unbedingt eine große Dynamik. Mit der Initiative von Bundesforschungsministerin Bulmahn selbst wurden dann starke Impulse für die Innovationen im Schienenverkehr gegeben. Gemeinsam mit dem Vorstandsvorsitzenden der Deutschen Bahn Mehdorn hat Frau Bulmahn ein Memorandum für Innovationen im Schienenverkehr unterzeichnet.

Die Themen des Memorandums sind:

• intelligentes Fahren im Netz
• Standardisierte Fahrzeuge der Zukunft
• Innovationen für größere Kundennähe
• Europäischer Schienengüterverkehr.

Mitte letzten Jahres wurde in München unter reger Beteiligung von Bahnen und Bahnindustrie mit einer Veranstaltung „System Schiene 2010“ der Startschuss für die Förderung von innovativen Techniken, Organisationsformen und Betriebsweisen im Schienenverkehr gegeben.

Eine ganze Reihe von Projekten ist mittlerweile angelaufen. Um Ergebnisse vorzuweisen, ist es noch zu früh. Anlässlich einer Präsentation der angelaufenen Projekte erklärte Ministerin Bulmahn, dass sie in dieser Legislaturperiode für Forschung für den Schienenverkehr 70 Mio. € bereitstellen will. Dieser Schwerpunkt wird weiterhin verstärkt werden.

Schienengüterverkehr kann nur auf europäischer Ebene vorangebracht werden. Deshalb müssen neue Technologien auch gemeinsam mit unseren Nachbarn entwickelt werden. Bei der Bahntechnik bestehen seit langem über die deutsch-französische Kooperation Deufrako enge Kontakte mit Frankreich. In die europäische Forschungskooperation EUREKA wurden mit Erfolg Bahnprojekte eingebracht. Derzeit werden mit den Niederlanden und den östlichen Nachbarn Deutschlands Forschungskooperationen angebahnt.

2.4 Nachhaltige Entwicklung

Forschung für den Menschen – und das ist ein Leitthema für die gesamte Forschungspolitik – muss sich natürlich auch um die unerwünschten Auswirkungen des Verkehrs kümmern und dazu beitragen, sie zu vermindern. Das gilt für die alltägliche Belastung wie in erster Linie Unfallgefährdung und Lärm, ebenso für die globale Belastung des Klimas durch die verkehrsbedingten CO₂-Emissionen.

Die Nachhaltigkeit des Verkehrssystems ist eine der herausragenden Aufgabenstellungen, die noch für Jahre bestehen bleiben wird. Dabei liegen die Potenziale auch hier weniger in der Einzeltechnologie als im effizienten Zusammenspiel im gesamten Verkehrssystem.

Für die Schadstoffe im Abgas wie Stickoxide, Ruß oder Kohlenwasserstoffe sind in den letzten Jahren technische Lösungen gefunden worden, die auch in die entsprechenden gesetzlichen Regelungen eingegangen sind. Das BMBF-Projekt „Auf dem Weg zur Minimalemission“ trägt dazu bei.

Geblieben ist ein höherer CO₂-Ausstoß, da mit stärkeren Pkw und höheren Fahrleistungen die Erfolge der Ingenieure bei der Entwicklung effizienter Motoren überkompensiert wurden. Nun zieht sich Effizienzsteigerung und Energieeinsparung durch viele Projekte hindurch. Projekte zum Leichtbau bei Automobilen und der Bahn oder neue Technologien für ein Hybridauto gehen dieses Ziel direkt an.

Verkehr ist immer sicherer geworden, aber 7 000 Verkehrstote sind immer noch 7 000 zu viel. Da die Zahl der Schwer- und Leichtverletzten lange nicht so deutlich gesunken ist, muss man einen guten Teil dieses positiven Effekts der höheren Leistung des Rettungssystems und der Fahrzeugzelle zurechnen. Gefährdet durch den Pkw-Verkehr sind nicht zuletzt Radfahrer und Fußgänger. Sicherheit heißt auch, dass der Fahrer in komplexen und unübersichtlichen Verkehrssituationen den Überblick und die Kontrolle über das Fahrzeug behält. Hier setzen Fahrerassistenzsysteme an. Das beginnt damit, dass abbiegende Lkw-Fahrer gewarnt werden, wenn sich ein Radfahrer im toten Winkel befindet. Prototypen dieses Systems wurden mit BMBF-Förderung entwickelt und bereits demonstriert. Es geht bis zur geplanten Kommunikation der Fahrzeuge untereinander, bei der z. B. das vorausfahrende Fahrzeug ein Nachfolgendes warnt, wenn ein Unfall auf der Straße ist oder auch nur Glatteis.

Sicherheit bei der Bahn heißt in erster Linie Sicherheit des Zuges. Sensoren für eine intelligente, ständige technische Inspektion und vorbeugende Diagnose bei laufendem Betrieb, z. B. für den Radsatz, helfen, wirtschaftlich vertretbar die Sicherheitsstandards zu erhöhen. Das Bild 4 zeigt den Laborprüfstand für die Ankopplung eines Ultraschallmesssystems an ein rotierendes Rad.

Bild 4: Intelligenter Radsatz

Im Rahmen eines großen Projektes zum Verkehrsmanagement, des Projekts „INVENT“, werden Fahrerassistenzsysteme umfassend untersucht. Das Projekt bewegt sich weit im vorwettbewerblichen Bereich, so dass auch miteinander konkurrierende Automobilunternehmen gemeinsam an diesen Entwicklungen arbeiten. Fahrerassistenzsysteme können auch für die ständig wachsende Gruppe älterer Menschen das Führen von Fahrzeugen erleichtern und helfen, länger mobil zu bleiben. 

lnvent steht in einer Linie zu den großen Forschungsprojekten Promotheus und Motiv. Das Bild 5 gibt über der Zeitskala eine Vorstellung davon, welche marktfähigen Produkte aus diesen Forschungsprojekten entstanden sind und noch entstehen.

Bild 5: Forschungsinitiative „Invent“ – Intelligenter Verkehr und nutzergerechte Technik

Einen besonderen Schwerpunkt hat das BMBF beim Thema Lärm gesetzt. Lärm soll schon an der Quelle unterdrückt bzw. vermieden werden. Ein großer Forschungsverbund mit mehreren Säulen geht Verkehrslärm auf breiter Front an.

Themen sind:

• neue An- und Abflugverfahren, die den beeinträchtigenden Lärmteppich auf das Flughafengelände begrenzen
• Reifen/Fahrbahn-Geräusche beim Straßenverkehr
• Rad/Schiene-Geräusche bei den Bahnen
• Lärmwirkungen auf die Gesundheit
• objektivere Mess- und Bewertungsverfahren.

Alle Arbeiten beziehen sich auf Außenlärm. Innenlärm als Element des Fahrkomforts bleibt alleinige Aufgabe der Fahrzeughersteller.

In dem gesamten Bereich der nachhaltigen Entwicklung wird es besonders deutlich, dass staatliche Aktivitäten notwendig sind. Eigeninteressen der Unternehmen sind gering, fehlen manchmal ganz, stehen gelegentlich auch gegen die Aufnahme von Forschungsarbeiten.

3 Ausblick

Die Verkehrsforschung hat in ihrer ganzen Breite kräftige Impulse durch die neuen Forschungsprogramme, insbesondere durch das Programm „Mobilität und Verkehr“, erhalten. Diese Impulse werden auch die Arbeit in den vier Jahren dieser Legislaturperiode prägen. Diese Programme zielen auf Aktivitäten, die jenseits des Tagesgeschäfts der Verkehrsbetriebe, der Behörden und der Fahrzeugindustrie oder die zwischen den Geschäftsbereichen liegen. Sie sollen Chancen für eine neue, effizientere und nachhaltige Gestaltung des Verkehrs eröffnen. Das BMBF arbeitet im Interesse von allen darauf hin, dass diese Chancen auch ergriffen werden.