Das Programm Verkehr

Der Verkehrssektor ist ein wesentlicher Eckpfeiler unserer industriell geprägten Volkswirtschaft. Er befriedigt individuelle Mobilitätsbedürfnisse und generiert Beschäftigung sowie einen wesentlichen Anteil der volkswirtschaftlichen Wertschöpfung. Andererseits gibt es schon heute jeden Tag rund 7.500 Kilometer Stau auf den Hauptstraßen Europas. Auch das Schienennetz stößt regelmäßig an seine Kapazitätsgrenzen, Verspätungen im Luftverkehr sind alltäglich. Lärm und Abgase belasten Mensch und Umwelt, zu viele Menschen werden Opfer von Unfällen. Und in den kommenden Jahren wird der Verkehr weiter wachsen. Neuartige Ansätze und innovative technische Lösungen sind dringend nötig. Im Helmholtz-Programm Verkehr nehmen wir diese Herausforderungen an.

Was sind die Ziele?

Menschen wollen reisen. Außerdem sind schnelle, sichere und zuverlässige Verkehrswege unverzichtbar, wenn die Wirtschaft wachsen und Arbeitsplätze entstehen sollen. Zugleich gilt es aber, Mensch und Umwelt durch den Verkehr weniger zu belasten und die Sicherheit im Verkehr zu verbessern. Unser zentrales Anliegen ist es daher, die Mobilität von Menschen und Gütern nachhaltig zu sichern. Gesellschaftliche, ökonomische und ökologische Anforderungen sind hierzu in Balance zu bringen.

Was tun wir, um dieses Ziel zu erreichen?

Unter dem Dach des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) forschen Verkehrsexperten an Lösungen für die zentralen Fragen des Verkehrssektors. Hierbei nutzen sie die großen Synergiepotenziale mit Luftfahrt, Raumfahrt und Energie. Forschung und Entwicklung sind fokussiert auf Bodengebundene Fahrzeuge, Verkehrsmanagement und das Verkehrssystem sowie die Querschnittsthemen Elektromobilität und Urbane Mobilität. Gearbeitet wird an Konzepten für Autos, Nutzfahrzeuge, Züge und Lokomotiven der nächsten Generation. Die Zielsetzungen heißen geringerer Energieverbrauch, weniger Lärm, höhere Sicherheit und besserer Komfort. Mit innovativen Ansätzen zum Management von Straßen-, Schienen- und Seeverkehr sowie Flughäfen verbessern wir Effektivität und Effizienz der Infrastrukturnutzung. Unsere Lösungsbeiträge zum Verkehrsmanagement bei Großereignissen und Katastrophen unterstützen Polizei und Hilfskräfte. Durch die integrale Betrachtung von Verkehrsentwicklung und Umweltwirkungen beschreiten wir neue Wege bei der Untersuchung des Verkehrssystems.

Beispiele aus der Forschung

Next Generation Car

Zukünftige Generationen von Straßenfahrzeugen sind systemgerecht in das Mobilitätsgeschehen zu integrieren. Sie werden einen deutlich geringeren Energiebedarf haben, alternative Kraftstoffe und Antriebe nutzen und deutlich weniger Emissionen aufweisen als heutige Kraftfahrzeuge. Zudem werden sie leichter, leiser, sicherer und fehlerausgleichend sein, bei Bedarf sogar autonom fahren. Mit dem Next Generation Car entwickeln wir ein modulares Fahrzeugkonzept, das konsistente Anforderungen und Lösungen ableitet sowie Technologiebarrieren überwindet. Zu Grunde gelegt werden dabei Erkenntnisse aus der Forschung zu Verkehrsmanagement, Verkehrssystem, Elektromobilität und Urbaner Mobilität, um eine höhere Aussagekraft über zukünftige Anforderungen an Straßenfahrzeuge zu erlangen. Unsere Forschung konzentrieren wir konkret auf die Bereiche Fahrzeugkonzepte, Fahrzeugstruktur, Antriebsstrang, Thermomanagement, Fahrzeugintelligenz und Fahrwerk, jedoch nicht separiert, sondern in einem interagierenden Verbund. Diese konzeptionellen Arbeiten werden durch eine komplementäre, modulare Prüfstands- und Demonstrator-Infrastruktur validiert und präsentiert.

Next Generation Train

Schnell, energiesparend, sicher und komfortabel soll er sein, der Zug der Zukunft. Um diese widersprüchlichen Anforderungen zu erfüllen, kommt der aerodynamischen Auslegung eine Schlüsselrolle zu. Doch Forschung zu Widerstandsoptimierung, Seitenwindstabilität und Geräuschentwicklung im Hochgeschwindigkeitsbereich allein genügen nicht. Denn drastische Energieeinsparungen trotz höherer Fahrgeschwindigkeiten sind nur mit neuartigen Antriebs- und Bremskonzepten, intelligentem Energiemanagement und konsequentem Leichtbau erreichbar. Bei letzterem stehen funktionsintegrierte Materialien, hybride Strukturen und kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe im Fokus. Wir kümmern uns aber auch um kostengünstige Fertigungsverfahren und die Integration in flexible, modulare Fahrzeugplattformen. Erstmals werden wir auf dieser Basis ein Konzept für eine ganze Familie von Hochgeschwindigkeitszügen vorlegen. Denn es geht uns sowohl um den Ultrahochgeschwindigkeitsverkehr zwischen Großstädten als auch um den schnellen Zubringerverkehr. Die generischen Erkenntnisse nutzen wir schließlich für den Hochgeschwindigkeitsverkehr von Güterzügen.

Verkehrsmanagement bei Großereignissen und Katastrophen

Ein gravierendes Hemmnis im Ereignisfall ist die gesetzlich vorgegebene Aufgabenteilung der involvierten Behörden und Organisationen. Damit dennoch ein effizientes und zielgerichtetes multimodales Verkehrsmanagement möglich wird, schaffen wir ein zuverlässiges System zur vernetzten Entscheidungsfindung für die beteiligten Einsatzkräfte. Auf Basis aktueller Verkehrsinformationen und Prognosen sowie Umfeldanalysen werden Situationsbewertungen vorgenommen und Entscheidungsoptionen mit Hilfe eines integrierten Management- und Visualisierungstools aufgezeigt. Vorhandene Daten werden hierzu durch ein luftgestütztes Verkehrs- und Infrastrukturmonitoring mit optischer sowie radargestützter Sensorik ergänzt.

Verkehrsentwicklung und Umwelt

Die Prozesskette von der Verkehrsgenese und Verkehrsentwicklung bis zu den Wirkungen des Verkehrs ist bislang lückenhaft und nicht szenarienfähig. Wir werden dies durch unsere inhaltlichen und methodischen Arbeiten ändern. Sie umfassen die Verbindung empirischer Analysen, die Weiterentwicklung bestehender und die Konzeption neuer Modelle zu den Ursachen der Verkehrsnachfrage, der Verkehrsentwicklung und den Wirkungen auf Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft. Mit der Zusammenführung der Ergebnisse in Szenarien werden wir wichtige Orientierungspunkte für Entscheidungsträger in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft erarbeiten und einen maßgeblichen Beitrag für die wissenschaftliche Forschung leisten. Dabei erlaubt uns die Verknüpfung unterschiedlicher Verkehrs- und Umweltmodelle, lokale, regionale und globale Aussagen zu treffen.

Beteiligtes Zentrum

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

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Kontakt

    • Dr.-Ing. Christian Piehler
    • Programmsprecher Verkehr
      Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt