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Urbane Mobilität: Herausforderungen und Lösungen in Smart Cities

09.10.2019 13:30:07

Urbane Mobilität wird als das Lebenselixier moderner Städte beschrieben, ein kritischer Wirtschaftsfaktor und Vermittler einer intelligenten, nachhaltigen Entwicklung.[1][2] Die Planung einer Smart City, die effektive und ausgewogene Lösungen für die urbane Mobilität bietet, ist eines der dringlichsten Probleme für Städte auf der ganzen Welt. In diesem Artikel aus unserer Themen-Reihe „Urbane Mobilität“ - bieten wir eine Perspektive auf die Herausforderungen der urbanen Mobilität der Zukunft und präsentieren Beispiele für smarte Mobilitätslösungen.

Smarte Mobilität: Aktuelle und zukünftige Herausforderungen

Smart Cities müssen effektive intelligente Mobilitätslösungen anbieten und gleichzeitig Innovationen unterstützen, ein kooperatives Ökosystem fördern und Nachhaltigkeitsziele erreichen. Diese Herausforderungen sind Teil der sich schnell verändernden Landschaft der urbanen Mobilität, wie sie durch die Perspektive eines Smart-City-Planers zu sehen ist. Strategien zur Bewältigung der Herausforderungen der städtischen Mobilität und zur Lösung der Probleme der städtischen Mobilität sind von Stadt zu Stadt spezifisch und umfassen:

  • Entwicklung effektiver, ausgewogener, sicherer und geschützter öffentlicher Verkehrssysteme, einschließlich Mobility-as-a-Service (MaaS) und anderer Plattformen
  • Anpassung an die Innovation und Akzeptanz von Fahrzeugen (autonom, verbunden, elektrisch, gemeinschaftlich, stationslos)
  • Ausarbeitung von Richtlinien und Strategien zur Förderung der Einhaltung von Luftqualitätsnormen und anderen Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensqualität
  • Entwicklung von öffentlich-privaten Partnerschaften (ÖPPs) und Zusammenarbeit mit Wissensinstituten zur Auseinandersetzung mit Fragen der Luftqualität, Verkehrsüberlastung und Nachhaltigkeit
  • Aufbau einer nachhaltigen Infrastruktur - physisch und digital - zur Unterstützung innovativer Mobilitätslösungen aus dem öffentlichen und privaten Sektor

Urbane Mobilität: Herausforderungen und Lösungen in Smart Cities Blog 1

Probleme der urbanen Mobilität

McKinsey erklärt, dass es nur wenige Orte gebe, an denen die Realität der urbanen Mobilität „dem Wunsch der Öffentlichkeit nach sicheren, sauberen, zuverlässigen und erschwinglichen Wegen, von A nach B zu gelangen - und wieder zurück“ entspricht.[1] Wege zu finden, die urbane Mobilität zu verbessern und gleichzeitig „Staus, Unfälle und Umweltverschmutzung zu reduzieren, ist eine gemeinsame Herausforderung für alle Großstädte in Europa“.[2]

Die Einleitung von Maßnahmen zur Reduzierung und Kontrolle der Verschmutzung hat höchste Priorität. „Die urbane Mobilität macht 40% aller CO2-Emissionen des Straßenverkehrs und bis zu 70% aller anderen Schadstoffe des Verkehrs“ in der EU aus.[2] Ein sehr kritischer Bericht des EU-Rechnungshofs deutet darauf hin, dass die meisten europäischen Länder die Luftqualitätsstandards nicht erfüllen. Die Luftverschmutzung ist heute das „größte Umweltrisiko für die öffentliche Gesundheit in Europa, da sie jährlich schätzungsweise 400.000 vorzeitige Todesfälle verursacht [....], aber die enormen Auswirkungen der giftigen Luft haben sich bislang nicht in Maßnahmen zur Emissionssenkung niedergeschlagen“.[3][4]

Die Urbanisierung und die fortbestehende Abhängigkeit vom Auto führen zu unvermeidlichen Verkehrsüberlastungen, Emissionen und Verkehrssicherheitsproblemen für Verkehrspolitiker und Stadtplaner. Laut der Europäischen Gemeinsamen Forschungsstelle „entsprechen die Kosten der Straßenüberlastung in Europa schätzungsweise 1% des BIP, und ihre Minderung ist die Hauptpriorität der meisten Infrastruktur-, Verkehrsmanagement- und Straßengebührenmaßnahmen. Der Grund für die Überlastung ist in vielen Fällen nicht die fehlende Kapazität der Straßeninfrastruktur, sondern vielmehr eine Frage des Nachfragemanagements.“[5]

Obwohl die Städte die Vorteile des öffentlichen Verkehrs bei der Verringerung von Umweltverschmutzung und Staus erkennen, können die Bemühungen der Kommunalverwaltungen, diese Vorteile zu nutzen, mit disruptiven Geschäftsmodellen wie Uber und anderen Ride-Hailing-Diensten kollidieren. Die Popularität von Ride-Hailing hat „den Verkehrsmarkt in über sechshundert Städten transformiert,“[6] und in manchen Fällen wird Uber als Bedrohung für die Städte angesehen, indem die Umweltverschmutzung und Verkehrsüberlastung zunehmen und gleichzeitig die Fahrgastzahlen im öffentlichen Verkehr sinken. Für viele Bürger (vor allem in Vororten) ist der öffentliche Verkehr eine unattraktive Option, wenn die Haltestellen zu weit von ihrer Heimat oder ihrem Arbeitsplatz entfernt sind. Dies ist das Problem der ersten und letzten Meile des öffentlichen Verkehrs. Ride-Hailing und andere Sharing-Möglichkeiten bieten Möglichkeiten zur Ergänzung der öffentlichen Verkehrsmittel.[6][7] Die Herausforderung ist die Bewältigung des Problems der ersten und letzten Meile und die Bereitstellung bürgerorientierter Fahrten durch die Integration öffentlicher Verkehrsmittel mit den Ride-Hailing-, Ride-Sharing-, Vehicle-Sharing- und Smart Ticketing-Diensten.

Trotz Maßnahmen zur Verbesserung der innerstädtischen Mobilitätssicherheit nehmen die „Verkehrstoten in vielen Städten zu“[8] und machten 2017 37% der gesamten Verkehrstoten in Europa aus.[9] Die städtische Bevölkerungsdichte, kombiniert mit Pkw, Lkw und öffentlichen Verkehrsmitteln, die sich „überfüllte Straßen mit schutzlosen Verkehrsteilnehmern (Fußgänger, Radfahrer und Motorradfahrer) teilen, macht die Aufgabe der Gewährleistung einer sicheren Mobilität zu einer komplexen Herausforderung (mehr zur Verkehrssicherheit)“.[10] Die Sicherheitsherausforderung wird durch unvorsichtige Fahrgewohnheiten und eine unzureichende Infrastruktur für Radfahrer und Nutzer von Mikromobilität weiter verschärft.

Durch die stärkere Inanspruchnahme digitaler Technologien sieht sich der Verkehrssektor mit erhöhten Cybersicherheitsrisiken konfrontiert. „Cyberkriminelle sind zunehmend in der Lage, nicht nur die Informationstechnologie, sondern auch die Betriebstechnik, die die Signal- und Leitsysteme einer Stadt betreibt, anzugreifen.“[11] Cyberangriffe könnten die städtischen Verkehrsnetze beeinträchtigen und Ausfälle im öffentlichen Verkehr auslösen.

Bei der Entwicklung innovativer Smart-City-Lösungen im Verkehrswesen sind die Städte vor der Herausforderung gestellt, wie sie die Nutzbarkeit und Kontinuität der Dienste für Bürger mit eingeschränkten Mobilitätsmöglichkeiten und solche in „Verkehrsarmut sicherstellen können. Basierend auf Untersuchungen der Universität Leeds leidet jemand unter Verkehrsarmut, „wenn Probleme hinsichtlich der Reisezeit, der Verfügbarkeit, der Zugänglichkeit, der Erschwinglichkeit oder der Zweckmäßigkeit von Verkehrsoptionen Hindernisse für die Befriedigung der grundlegenden Bedürfnisse der Bevölkerung darstellen“.[12][13] Die Auswirkungen der Verkehrsarmut sind in verschiedenen Teilen der Gesellschaft gravierend und beeinträchtigen oft den gleichberechtigten Zugang zu Beschäftigung, Bildung, Gesundheitsdiensten sowie sozialen und kulturellen Aktivitäten. „Unser Verkehrsplanungssystem bestraft Menschen, die sich kein Auto leisten können, die sich schwer tun, steigende Fahrpreise für öffentliche Verkehrsmittel zu finanzieren, und die aufgrund von Alter, Behinderung oder Wohnort keinen Zugang zu öffentlichen oder privaten Verkehrsmitteln haben.“[14]

Urbane Mobilität: Herausforderungen und Lösungen in Smart Cities Blog 2

Beispiele für smarte urbane Mobilitätslösungen

Mobilität als Service (Mobility as a Service - MaaS)

Moovel, eine innovative MaaS-Plattform, kombiniert und erleichtert die Nutzung von multimodalen Transport- und Shared-Mobility-Diensten und ermöglicht das Bezahlen über eine einzige Schnittstelle. Diese intelligente Lösung für die urbane Mobilität bietet eine multimodale Funktion, die Verkehrsoptionen wie öffentliche Verkehrsmittel, On-Demand-Dienste, Fahrzeug-Sharing, Fahrrad-Sharing und Ride Hailing bündelt. Mit dem Zugriff auf die Moovel-App können Kunden Mobilitätsdienste über ein integriertes Konto buchen und bezahlen.[15] Lesen Sie zum Thema Mobilität als Service auch unseren Artikel "Mobilität als Service - Ein globaler Trend in Bewegung".

Nachhaltiges Reiseverhalten

Innovactory setzt sich dafür ein, das Reiseverhalten seiner Nutzer durch die Entwicklung von TimesUpp, einem intelligenten Reiseassistenten[16], nachhaltiger zu gestalten. Mit mehr als 150.000 Benutzern verwandelt TimesUpp „den Kalender eines Benutzers in den perfekten Reiseassistenten, der über die beste Zeit und das beste Transportmittel berät, um an sein Ziel zu gelangen, und in Echtzeit über Staus und andere unerwartete Verzögerungen informiert.“[17]

2017 führte Innovactory TimesUpp Anreizprogramme ein, mit dem Ziel, die transportbedingten Emissionen zu reduzieren und „mehr als 250.000 Autofahrten zu vermeiden“. Dies führte zu einer CO2-Einsparung von fast 650 Tonnen.“[16] Im Jahr 2018 startete TimesUpp die Smart Traveling! Kampagne - eine Initiative von SmartwayZ.NL mit Interessengruppen aus dem öffentlichen und privaten Sektor - um Pendler zu belohnen, wenn sie die Nutzung ihres Autos reduzieren, indem sie auf Radfahren, öffentliche Verkehrsmittel oder Arbeiten von zu Hause aus umsteigen.[18]

Intelligente Verkehrssysteme (Intelligent Transportation Systems - ITS)

PSIRoads ist eine intelligente Verkehrsmanagement-Lösung, die Entscheidungsunterstützung durch künstliche Intelligenz bietet. Diese intelligente Stadtmobilitätslösung bietet intelligente Verkehrsmanagement-Dienste wie Ampelphasenwechsel, Verkehrsteilnehmerinformationen und dynamische Veränderungen in der Verkehrskapazität. Diese Mobilitätslösung ist darauf ausgelegt, die Verkehrsbehörden bei der Erreichung strategischer Ziele zu unterstützen, indem sie die Fahrzeugemissionen minimiert und die Verkehrsüberlastung in Wohngebieten reduziert.[19]

Services zur Verringerung der Verkehrsüberlastung

Schätzungsweise 30% der Verkehrsüberlastung in städtischen Gebieten wird durch die Suche nach einem Parkplatz verursacht.[20] Parquery - eine cloud-basierte Smart-Parking-Lösung, die in mehr als 15 Städten weltweit implementiert wurde - liefert den Bewirtschaftern von Parkraum präzise Daten über die Nutzung von Parkplätzen und „unterstützt auch adaptives Straßenlichtmanagement, intelligentes Verkehrsmanagement und Retail-Services zur einfachen Navigation in einer Smart City“.[21]

Mikromobilitätsmanagement

Mikromobilität - einschließlich Systeme und Flotten von gemeinsam genutzten Fahrrädern und Elektro-(Tret-)Rollern - „ist die heißeste Technologie im Verkehr“, urteilt CityLab. „Die Attraktivität von Radfahren und (Tret-)Rollern für Städte und Start-ups liegt auf der Hand: Mikromobilitätssysteme ergänzen sich gegenseitig, während sie Fahrten aus anderen Verkehrsträgern stehlen“[22] Mehr über E-Scooter-Sharing und Anbieter von E-Scooter-Lösungen erfahren Sie in unserem speziellen Marktforschungsbericht E-Scooter: Modeerscheinung oder smarte Lösung für urbane Mobilität?

eCooltra ist ein europäischer Innovator im Bereich des Roller-Sharing mit einer Flotte von mehr als 3.000 Elektrorollern, die in fünf Städten im Einsatz sind. Mit der eCooltra App können Kunden einen frei verfügbaren Scooter buchen und freischalten und nur die Minuten der tatsächlichen Benutzung bezahlen. Diese E-Mobility-Lösung zielt darauf ab, die Lebensqualität der Kunden zu verbessern, zur Nachhaltigkeit in der Stadt beizutragen und den CO2-Ausstoß zu reduzieren.[23]

Innovation im öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV)

In der polnischen Stadt Lublin wurde ein innovatives Fahrgastinformationssystem konzipiert und implementiert. Dieses Projekt umfasste die Modernisierung der urbanen Verkehrsinfrastruktur und der Busflotte der Stadt. Das Projekt beinhaltete die Installation von GSM- und GPRS-Ausrüstungen in den Fahrzeugen, elektronische Anzeigen an Bushaltestellen, Leitstellen-/Dispositions-Software und eine Website mit dynamischen Informationen für die Fahrgäste.[24] Lublin wurde für seine Innovationen in den Bereichen Verkehrsmanagement und Transportlösungen unter den Städten mit einer Bevölkerung zwischen 100.000 und 350.000 Einwohnern zur „Smart City of the Year“ gewählt.[25] Durch die Modernisierung der Verkehrsinfrastruktur und die Verbesserung der Kommunikation mit den Fahrgästen zeigt Lublin, dass mittelgroße Städte eine weitreichende Aufwertung der Nutzererfahrung und der Qualität der städtischen Mobilität erreichen können.

Reduzierung der Mobilitätsarmut [26]

Das HiReach-Projekt, eine Forschungs- und Innovationsmaßnahme, finanziert durch das EU-Programm Horizon 2020, hat die Mission, Lösungen zur Verbesserung der Zugänglichkeit, Einbeziehung und gerechten Gestaltung der Mobilität zu finden:

  • Erforschung tragfähiger Geschäftsmodelle für erschwingliche, modulare und replizierbare Mobilitätsdienste (öffentlicher Nahverkehr, Mitfahrgelegenheiten, Minibusse).
  • Generierung und Erprobung von Mobilitätslösungen von Start-ups und Unternehmen
  • Ermöglichung der Realisierbarkeit und Skalierung neuer Mobilitätsgeschäftsmodelle

 

Intelligente urbane Mobilität: Visionen für die Zukunft

Angesichts von Innovationstrends und disruptiven Kräften in der urbanen Mobilität ist es realistisch, sich ein Zukunftsszenario vorzustellen, in dem Bewohner und Besucher einer Smart City ein breiteres Spektrum an erschwinglichen, multimodalen On-Demand-Mobilitätsoptionen genießen und herkömmliche Autos und Eigentumspraktiken durch gemeinsame elektrische und autonome Fahrzeuge ersetzt werden. Die Boston Consulting Group glaubt, dass eine weit verbreitete Einführung autonomer Technologien erhebliche Vorteile bringen könnte, indem sie Verkehrstote eindämmen.

Die Boston Consulting Group ist der Ansicht, dass die weit verbreitete Einführung autonomer Technologien erhebliche Vorteile bringen könnte, indem sie die Zahl der Verkehrstoten reduziert, die Reisezeiten um bis zu 40 % verkürzt, Milliarden von Stunden, die durch Pendlerströme und Staus verloren gehen, einspart und der Gesellschaft einen Gesamtnutzen von 1,3 Billionen Dollar einbringt.[27]

Lukas Neckermann, renommierter Stratege und Verkehrsvisionär, prognostiziert die schnelle Markteinführung und positive Wirkung von Elektrofahrzeugen: „Nahezu 100% der im Jahr 2025 in den Industrieländern verkauften Neufahrzeuge werden elektrifiziert (einschließlich Hybride)“ [....] und „wie transformativ auch immer Elektrofahrzeuge für Städte sind, ihr dauerhaftes Vermächtnis wird die Reduzierung der tödlichen Luftverschmutzung sein.“[28]

 

Thomas Müller, Managing Partner der bee smart city GmbH

Smart Cities müssen effektive intelligente Mobilitätslösungen anbieten und gleichzeitig Innovationen unterstützen, ein kooperatives Ökosystem fördern und Nachhaltigkeitsziele erreichen. Diese Herausforderungen sind Teil der sich schnell verändernden Landschaft der urbanen Mobilität, wie sie durch die Perspektive eines Stadtplaners zu sehen ist.", sagt Thomas Müller, Geschäftsführer der bee smart city GmbH.

 

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QUELLEN:

[1] https://www.mckinsey.com/business-functions/sustainability-and-resource-productivity/our-insights/an-integrated-perspective-on-the-future-of-mobility, Abruf: 20. August 2018
[2] https://ec.europa.eu/transport/themes/urban/urban_mobility_en, Abruf: 24. Dezember 2018
[3] https://www.independent.co.uk/environment/air-pollution-europe-uk-eu-commission-court-health-who-toxic-environment-a8533061.html, Abruf: 19. Dezember 2018
[4] https://www.eca.europa.eu/Lists/ECADocuments/INSR18_23/INSR_AIR_QUALITY_EN.pdf, Abruf: 2. Januar 2019
[5] https://www.researchgate.net/publication/267404251_Measuring_road_congestion, Abruf: 19. Dezember 2018
[6] http://individual.utoronto.ca/jhall/documents/Uber_and_Public_Transit.pdf, Abruf: 5. Januar 2019
[7] https://www.sharedmobility.news/urban-mobility-ride-sharing-public-transit/, Abruf: 5. Januar 2019
[8] https://www.itf-oecd.org/road-safety-annual-report-2018, Abruf: 30. Juli 2018
[9] http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-18-2762_en.htm, Abruf: 7. August 2018
[10] https://hub.beesmart.city/solutions/the-long-road-to-urban-mobility-safety, Abruf: 23. August 2018
[11] https://www.smartcitiesworld.net/special-reports/special-reports/the-cyber-security-threat-to-transportation, Abruf: 22. Dezember 2018
[12] http://hireach-project.eu/HiReach_Presentation%20CIVITAS%20FORUM%20Umea_v1_20180920_SB.PDF, Abruf: 20. Dezember 2018
[13] https://www.researchgate.net/publication/292975806_Transport_poverty_and_its_adverse_social_consequences, Abruf: 20. Dezember 2018
[14] https://www.sustrans.org.uk/sites/default/files/images/files/migrated-pdfs/Transport%20Poverty%20England%20FINAL%20web.pdf, Abruf: 20. Dezember 2018
[15] https://www.beesmart.city/solutions/moovel-gmbh, Abruf: 20. Dezember 2018
[16] https://www.beesmart.city/solutions/timesupp, Abruf: 19. Dezember 2018
[17] https://www.iamsterdam.com/en/business/key-sectors/smart-mobility/testimonials/innovactory, Abruf: 8 Januar 2019
[18] https://timesupp.com/2018/08/22/smart-traveling-offers-alternatives-for-car-trips-on-the-dutch-a2-motorway/, Abruf: 2. Januar 2019
[19] https://www.beesmart.city/solutions/traffic-flow-optimization-with-psiroads-mds-powered-by-qualicision, Abruf: 19. Dezember 2018
[20] https://pdfs.semanticscholar.org/0cd6/93f1a1223f25e89c1f5efdedd7c3b7846691.pdf, Abruf: 5. Januar 2019
[21] https://www.beesmart.city/solutions/parquery-cloud-based-smart-parking, Abruf: 20. Dezember 2018
[22] https://cdn.theatlantic.com/assets/media/files/citylab_insights_connected_mobility.pdf, Abruf: 28. August 2018
[23] https://www.beesmart.city/solutions/ecooltra-scooter-sharing-system, Abruf: 27. Dezember 2018
[24] https://www.beesmart.city/solutions/passenger-information-system, Abruf: 18. Dezember 2018
[25] https://lublin.eu/en/lublin/news/lublin-smart-city-of-the-year,297,1261,1.html, Abruf: 21. Dezember 2018
[26] http://www.hireach-project.eu/, Abruf: 27. Dezember 2018
[27] http://www.marketwired.com/press-release/road-autonomous-vehicles-must-be-paved-with-collaboration-among-all-stakeholders-2053205.htm, Abruf: 19. Dezember 2018
[28] Personal communications with Lukas Neckermann; Advisor, Strategist, Author: "Smart Cities, Smart Mobility," 6. Januar 2019

Bildquellen:
iStock, ID: 882372772, Credit: Wenjie Dong
iStock, ID: 936424956, Credit: taikrixel
iStock, ID: 507419926, Credit: chinaface

Jon Glasco

Geschrieben von Jon Glasco

Jon Glasco is a freelance consultant and writer focused on innovation in smart cities and smart urban mobility. He has experience in executive and consulting roles in the telecommunications, mobile operator, public transport, government and professional service sectors. Jon holds an MBA and Bachelor of Science in Electrical Engineering.

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