Ein Drittel der gesamten CO2-Emissionen innerhalb der EU gehen auf das Konto des Verkehrssektors. Wie der Mobilfunkstandard 5G dabei helfen kann, energieeffizienter unterwegs zu sein.

Das Auto nimmt die zweite Ausfahrt im Kreisverkehr, beschleunigt wieder leicht, um die Fahrt mit konstanten 36 km/h fortzusetzen. Trotz dichten Verkehrs mit Fahrr?dern, Autos und Bussen ist pl?tzliches Bremsen unn?tig. Auch die Ampel einige Meter weiter bleibt grün. Die Suche nach dem n?chsten Parkplatz funktioniert ohne Umwege: Zielgenau steuert der Wagen die einzige Lücke an.

Wegweisendes Experiment

Was wie die Blaupause einer idealen Autofahrt klingt, ist Teil eines zukunftsweisenden Forschungsprojekts: Das Fahrzeug bewegt sich autonom, gelenkt über Sensoren, die ihre Informationen und Impulse über den Mobilfunkstandard 5G erhalten – entlang einer 1,7 Kilometer langen Teststrecke im Stadtgebiet von Ingolstadt. Der Abschnitt ist zwar Teil des ?ffentlichen Stra?ennetzes, geh?rt aber zum An dem Modellversuch nehmen das Fraunhofer-Anwendungszentrum ?Vernetzte Mobilit?t und Infrastruktur“ (VMI) an der Technischen Hochschule Ingolstadt, der Automobilhersteller Audi, die Car.Software-Organisation, das auf LIDAR-Sensoren spezialisierte Start-up Blickfeld, der Automobilzulieferer Continental sowie Savari, Spezialist für Connected Cars. Das Ziel: den Nutzen von 5G-Anwendungen für zukunftsf?hige Mobilit?tsl?sungen zu untersuchen – und die Verkehrssteuerung durch die Vernetzung intelligenter Ampeln, Kameras und Cloud-Infrastrukturen zu verbessern.

Klimakiller Verkehr

?Wir machen es nicht, weil wir technologieverliebt sind“, sagte der damalige Ingolst?dter Oberbürgermeister Christian L?sel bei der Der Technologiewandel müsse den Menschen dienen und Probleme l?sen. Zum Beispiel die hohe Umweltbelastung reduzieren, die der Verkehr verursacht. Nicht nur in und um Ingolstadt, sondern in der gesamten EU: Rund ein Drittel aller Emissionen zwischen Finnland und Zypern, Portugal und Rum?nien produziert der Verkehr. Davon entfallen wiederum

 In Deutschland war der Verkehrssektor 2018 immerhin für knapp 20 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Der Verkehr erzeugt damit Emissionen von etwa 164 Millionen Tonnen CO2-?quivalenten. Noch immer ist der Verkehrssektor der Bereich mit dem geringsten energetischen Anteil an erneuerbaren Energien. Einschlie?lich des Stromverbrauchs aus regenerativen Quellen im Schienen- und Stra?enverkehr betr?gt der Anteil seit dem Jahr 2008 nur zwischen fünf und sechs Prozent. Besonders kritisch ist diese Stagnation vor dem Hintergrund des insgesamt steigenden Energieverbrauchs im Verkehrssektor in Deutschland. Fast die gesamte im Verkehr eingesetzte Energie wird zur Erzeugung von mechanischer Energie verwendet, wovon bei Verbrennungsmotoren durchschnittlich jedoch weniger als die H?lfte für den Antrieb umgewandelt wird. Ein gro?er Anteil geht als Abw?rme verloren.

Weniger Energieverbrauch durch intelligente Vernetzung

Das zukunftsweisende 5G-Netz kann dazu beitragen, die Energieeffizienz unserer Verkehrssysteme deutlich zu verbessern. In Kombination mit cloudbasierten IoT-Systemen und KI-unterstützter Analytik er?ffnet der neue Mobilfunkstandard auch in der Verkehrstechnologie ganz neue M?glichkeiten für effiziente Mobilit?t:

• Echtzeitinformationen für autonome Fahrzeuge, sodass Pkw, Lkw und Busse – die bestenfalls mit erneuerbarer Elektrizit?t fahren – optimale Entscheidungen über Streckenführung oder Parkm?glichkeiten treffen und so Verkehrsstaus, unn?tigen Energieverbrauch und Umweltverschmutzung vermeiden.

• Intelligente Verkehrssysteme auf Basis cloudbasierter Plattformen, die die Bewegungen aller Fahrzeuge in einer Stadt sowie die gesamte relevante Infrastruktur wie Ampeln oder Parkpl?tze koordinieren.

• Optimierung der Routen, die Energieverbrauch und Transportzeiten reduziert. Das Sammeln von Verkehrs- und Stra?enzustandsinformationen über intelligente Fahrzeuge kommt zudem der gesamten Lieferkette zugute.

Technologische Voraussetzung vor allem für das automatisierte und vernetzte Fahren ist eine konsistente und eine planbar niedrigere Latenz, die durch das 5G-Netz überhaupt erst m?glich gemacht wird. Dabei muss die telekommunikationstechnische Infrastruktur zu jeder Zeit zuverl?ssig funktionieren. Sonst lassen sich sicherheitskritische Fahrfunktionen im

Testen im Reallabor

Das Testen unter realen Bedingungen ist essenziell, um das Potenzial von 5G auch im Stra?enverkehr umfassend zu verstehen. Verteilt über ganz Deutschland begleitet das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) zun?chst zehn Projekte bei der Erprobung von 5G – darunter neben der Teststrecke in Ingolstadt auch eine Testkonstellation in Jena: Dort soll die 5G-basierte V2X-Vernetzung (Vehicle-to-everything) erprobt werden, um Verkehrsfluss und Energieversorgung zu optimieren. An der A9 zwischen München und Nürnberg betreibt das BMVI bereits seit 2015 das Hier wird unter anderem das Platooning erprobt: Autonome Lkw, per 5G-Direktkommunikation (Vehicle-to-vehicle / V2V) miteinander vernetzt, fahren in geringen Abst?nden hintereinander her und senken durch dieses Windschattenfahren merklich den Kraftstoffverbrauch. Dank der geringen Latenz des 5G-Netzes k?nnen bei pl?tzlichen Bremsman?vern nachfolgende Lkw trotz des geringen Abstandes rechtzeitig reagieren

Modellregion für 5G-Innovationen

Und Ingolstadt? Die bayerische Industriestadt soll mittelfristig zur Modellregion innovativer 5G-Anwendungen mit dem Kernthema Mobilit?t werden. Eine Challenge für 5G-Start-ups soll weitere innovative Produkte, L?sungsans?tze und Anwendungen rund um den neuen Mobilfunkstandard identifizieren und für die Region umsetzen.

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