AuRa-Autonomes Rad Flexibler Einsatz autonomer Fahrradsysteme für Logistik- und Beförderungsaufgaben

Die Möglichkeit, Wege flexibel aber auch kostengünstig zurücklegen zu können, definiert eines der grundlegenden Bedürfnisse unserer Gesellschaft. Der PKW-orientierte Individualverkehr wird den Anforderungen zwar durch eine hohe Transportkapazität, Komfort und Verfügbarkeit gerecht, verursacht aber neben Staus, und individuell hohen Kosten, übergreifende ökologische Probleme. Entsprechend bietet insbesondere der urbane Raum alternative individuelle (Bike-Sharing, Car-Sharing, Taxis) oder öffentliche Alternativen zur Befriedigung von Mobilitätsbedürfnissen. Jeder der Transportmodi bringt spezifische Vor- und Nachteile mit sich, die von den Nutzerinnen dem Bedarf folgend kombiniert werden. Diese intermodalen Mobilitätsketten sind allerdings lückenhaft, d.h. es existieren Mobilitätsbedürfnisse die nur eingeschränkt erfüllbar sind oder den PKW alternativlos erscheinen lassen. Konkrete Problemstellungen lassen sich an drei Beispielen illustrieren:
Pendeln zum ÖPNV und ÖPFV: Der Hauptkritikpunkt, der gegen die Nutzung des öffentlichen Personen-Nah- und Fernverkehrs spricht ist die fehlende durchgängige Verfügbarkeit, so dass bis zu Anschlussstelle längere Wege zu Fuß zurückgelegt werden müssen ("Letzte Meile"). Pendlerinnen, die zunächst den ÖPNV erreichen und am Ende den Weg zu ihrem Ziel überbrücken müssen, belastet diese Lücke auf jeder Fahrt doppelt, insbesondere mit schwerem Gepäck. Bike-Sharing-Systeme (BSS) an Bahnhöfen adressieren das Problem, zur Rückgabe ist wieder ein Weg zu einer Verleihstation notwendig. Aus Betreibersicht generiert die notwendige Redistribution der Fahrräder (zur Ausgangs-station) 30-80% der Betriebskosten des Systems1/2.
Einkaufen: Ältere und mobilitätseingeschränkte Menschen sind oft nicht in Besitz eines eigenen Führerscheins oder PKWs und nutzen daher für regelmäßige Besorgungen den ÖPNV. Der Rückweg wird durch den Transport der Einkäufe beschwerlich. Gängige "Einkaufs-Trolleys" setzen bei der ÖPNV-Nutzung eine barrierefreie Haltestelle voraus. Wegen der Instabilität und dem geringen Transportvolumen scheiden auch zweirädrige Fahrräder aus, aktuelle dreirädrige Lastenfahrräder mit der für diese Nutzerinnengruppe wichtigen Tretkraftunterstützung sind kostenintensiv und kaum in einen klassischen Fahrradkeller zu verbringen.
Kinderbeförderung: Für die Beförderung der Kinder steht in vielen Haushalten nur ein geeignetes Fahrzeug (gemeinsam genutztes Automobil, ein Kinderfahrradsitz/-Anhänger) zur Verfügung. Entsprechend erfordert die Realisierung der Wege einen hohen Koordinationsaufwand und die umständliche Nutzung alternativer Verkehrsmittel. Zudem führt der automobile "Bringeverkehr" zu einer hohen Verkehrsbelastung und Gefährdung für die Kinder, so dass viele Einrichtungen das Konzept einer "autofreien Schule" verfolgen und so den Druck auf Eltern zur Nutzung alternativer Verkehrsmittel wie etwa Fahrräder erhöhen.

Zukünftigen Verkehrsmodalitäten wie autonome PKW, selbstfahrende Busse oder Robo-Taxis adressieren die genannten Probleme, lösen das Verkehrsproblem aber nicht grundsätzlich. Durch eine erhöhte Anzahl von Leerfahrten und die Substitution von öffentlichen Verkehr besteht die Gefahr, dass das Verkehrsaufkommen im urbanen Raum eher zunimmt. "AuRa" löst diese Herausforderung, in dem die Idee der "Mobilität als Dienstleistung" auf autonome Mikromobile übertragen wird. Im Unterschied zu Forschungsvorhaben mit Segways oder Hoverboards zielt "AuRa" auf ein sicherheitsorientiertes, intuitiv bedienbares und flexibel konfigurierbares Fahrzeug, das ohne Führerschein benutzt werden kann. Zur Lösung der oben skizzierten Probleme entwirft "AuRa" ein Gesamtsystem für dreirädrige Lastenräder, die autonom bereitgestellt werden. Dieser auf technischer, logistisch/betriebswirtschaftlicher, sozialwissenschaftlicher und rechtlicher Ebene höchst anspruchsvollen Aufgabe begegnet das "AuRa"-Projektteam mit einem breit aufgestellten Team von Expertinnen aus den relevanten Fachdisziplinen.

22953_ AuRa-Autonomes Rad Flexible use of autonomous bicycle systems for logistics and transportation tasks

The ability to travel flexibly and cost-effectively defines one of the fundamental needs of our society. Although car-oriented individual transport meets these requirements with its high transport capacity, comfort and availability, it causes congestion and high individual costs as well as overarching ecological problems. Accordingly, urban areas in particular offer alternative individual (bike sharing, car sharing, cabs) or public alternatives for satisfying mobility needs. Each mode of transportation has specific advantages and disadvantages, which users combine according to their needs. However, these intermodal mobility chains are incomplete, i.e. there are mobility needs that can only be met to a limited extent or that make the car appear to have no alternative. Concrete problems can be illustrated using three examples:
Commuting to local and long-distance public transport: The main point of criticism against using local and long-distance public transport is the lack of continuous availability, which means that longer distances have to be covered on foot to the connection point ("last mile"). Commuters who first reach public transport and then have to bridge the gap to their destination are doubly burdened by this gap on every journey, especially with heavy luggage. Bike-sharing systems (BSS) at train stations address the problem, but a return trip to a rental station is necessary again. From the operator's point of view, the necessary redistribution of the bikes (to the station of departure) generates 30-80% of the system's operating costs1/2.
Shopping: Older people and people with limited mobility often do not have their own driver's license or car and therefore use public transport for regular errands. The return journey is made more difficult by having to transport the shopping. Common "shopping trolleys" require a barrier-free stop when using public transport. Due to their instability and low transport volume, two-wheeled bicycles are also out of the question; current three-wheeled cargo bicycles with pedal assistance, which is important for this user group, are cost-intensive and can hardly be stored in a classic bicycle cellar.
Transporting children: In many households, only one suitable vehicle (shared car, child bike seat/trailer) is available for transporting children. Accordingly, the realization of the routes requires a high level of coordination and the inconvenient use of alternative means of transport. In addition, the automobile "delivery traffic" leads to high traffic congestion and danger for the children, so that many facilities pursue the concept of a "car-free school" and thus increase the pressure on parents to use alternative means of transport such as bicycles.

Future modes of transport such as autonomous cars, self-driving buses or robo-taxis address the aforementioned problems, but do not fundamentally solve the traffic problem. Due to an increased number of empty trips and the substitution of public transport, there is a risk that the volume of traffic in urban areas will tend to increase. "AuRa" solves this challenge by transferring the idea of "mobility as a service" to autonomous micromobiles. In contrast to research projects with Segways or hoverboards, "AuRa" aims to create a safety-oriented, intuitively operated and flexibly configurable vehicle that can be used without a driver's license. To solve the problems outlined above, "AuRa" is designing an overall system for three-wheeled cargo bikes that are provided autonomously. The "AuRa" project team is tackling this highly challenging task on a technical, logistical/business management, social science and legal level with a broad-based team of experts from the relevant specialist disciplines.