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Übersicht:

Im Rahmen dieses Projekts soll der verkehrswissenschaftliche Nachweis über die Ver­lagerung von Personenkilometern vom Pkw auf den ÖPNV oder deren Vermeidung durch neue StVO-konforme elektrifizierte Faltroller (TrottiElec) - ohne dabei Fußgängerstrecken zu kannibalisieren - geführt werden. Elektrifizierte Faltroller stellen Schlüsselelemente für ge­schlossene Wegeketten dar. Für eine anspruchsvolle Topografie in Verbindung mit den Restriktionen für Fahrräder im ÖV stellen diese Faltroller einen erheblichen Mehr- und Spaß­wert für die "last miles" dar. Der Forschungs­verbund "TrottiElec" der Hochschulen Esslingen und Stuttgart hat leichte praxis­reife Prototypen entwickelt, vom TÜV-Süd positiv begutachten lassen und ein Konzept für die verkehrliche Bewertung eines Flottenversuches entworfen. Die in diesem Projekt mittels zeitlich befristeter Sonderzulassung ge­planten legalen Flotten­versuche auf öffent­lichen Wegen stellen ein Alleinstellungsmerkmal dar. Im ersten Projekt­jahr soll ein Flottenversuch in Esslingen/Stuttgart durchgeführt werden (ca. 25 Fahrzeuge) und im zweiten Projektjahr auf Verleihstationen und ländliche Gebiete ausgeweitet werden (weitere 25 Fahrzeuge). Die E-ULV werden an geeignete Probanten für die regelmäßige Nutzung überlassen. Die Bewegungen werden aufgezeichnet und für die verkehrliche Bewertung aufbereitet. Zugleich wird die Akzeptanz der anderen Verkehrsteilnehmer ermittelt.                                                                           

Foto: Oliver Zirn

Aufgaben:

  • Aufbau Flotte 1
  • Erster Flottenversuch
  • Erste verkehrliche Bewertung
  • Aufbau Flotte 2
  • Zweiter Flottenversuch
  • Verkehrswissenschaftliche Beurteilung
  • Dokumentation

 

Projektfortschritt:

Nach Erteilung der Sonderzulassung der TrottiElecs für die öffentlichen Gehwege von den Verkehrsbehörden in Esslingen und Stuttgart für die Jahre 2016 und 2017 wurden zwei Flottenversuche im Herbst 2016 und April/Mai 2017 mit über 30 TrottiElecs und je drei Versuchsanordnungen durchgeführt. Die Flottenversuche zeigen das Potential für eine Verschiebung des Modal Split (Bild 1) auf:

Bild 1: Modal Split für verschiedene Versuchsanordnungen, a) ohne zusätzliches Verkehrsmittel, b) mit unmotorisiertem Roller, c) mit TrottiElec [Eigene Darstellung]

 

Die Probanden bemängelten aber die zu geringe Geschwindigkeit (BbH=6km) als Haupthindernis für eine nachhaltige Mobilitätsalternative. Das daraufhin weiterentwickelte 6-10km/h-Trottielec (mit ultraschallsensorbasierter adaptiver Geschwindigkeitsbegrenzung) wurde leider nicht für einen weiteren Flottenversuch zugelassen. Da in Deutschland mittelfristig nicht mit einer Zulassungsmöglichkeit für ultraleichte elektrifizierte Faltroller auf öffentlichen Gehwegen gerechnet werden kann, musste die Weiterentwicklung des TrottiElec zu einem marktfähigen Produkt mit dem Industriepartner Hudora GmbH, abgebrochen werden. Andere Industriepartner (z.B. Bosch) weichen zur Weiterentwicklung der E-Faltroller ins benachbarte Ausland aus.

Die Hochschule Esslingen hat daher im Sommer 2017 als Alternative das mit 9,9 kg leichteste Falt-EPAC (Electrical Power Assisted Cycle) entwickelt (siehe Bild 2), mit dem Distanzen bis zu 5 km auch in der anspruchsvollen Topografie des Großraumes Stuttgart überwunden werden können. Dazu wurde die Antriebskette am sehr leichten Faltrad Strida (Ming Cycles Taiwan) appliziert. Inzwischen besitzt die Hochschule Esslingen ein Mikromobilitätslabor mit 8 dieser Falt-EPAC’s, die sich als nachhaltiges Schlüsselelement ohne Zulassungsbeschränkungen erweisen. Die Entwicklung eines marktfähigen Produktes wird in einem Nachfolgeprojekt 2018 angestrebt.                                                                                                                                              

Bild 2: Weltweit leichtestes Falt-EPAC der Hochschule Esslingen, fahrbereit/gefaltet, Projektgruppe im Mikromobilitätslabor der Fakultät Fahrzeugtechnik

 

Der verkehrliche Nutzen:

Aus Sicht der Verkehrswissenschaft liegt das Interesse des Forschungsvorhabens im Nachweis möglicher Verlagerungspotentiale von Personenkilometern auf die straßenverkehrsordnungs(StVO)-konformen elektrifizierten Faltroller (TrottiElec). Die zu beantwortende Frage kann also dahingehend formuliert werden, ob und in welchem Umfang sich Wegeketten durch den Einsatz von elektrifizierte Faltrollern so ändern, dass die Personenkilometer einer Wegekette umwelt- und ressourcenschonender zurückgelegt werden. Hierbei sollen neben diesen Verlagerungspotentialen (und deren Auswirkungen) vor allem die Akzeptanz und die Konsequenzen für Fußgänger untersucht werden. Dieser zweite Aspekt der Untersuchung ergibt sich insbesondere aus den Randbedingungen der temporären Zulassung durch die Verkehrsbehörden der Städte Esslingen und Stuttgart, die den Betrieb der Roller auf Fußgängerverkehrsflächen (und einer Höchstgeschwindigkeit von 6 km/h) beschränken.

Die letzte Meile („last mile“) stellt hiermit das jeweils letzte/erste Glied einer Wegekette dar, welche ohne den elektrifizierten Falltoller mit anderen Verkehrsmitteln (PKW, Rad etc.) bewältigt wurde (Bild 3).                                                                                                                                                                              

Bild 3: Beispielhafte Änderungen in den Wegeketten [Eigene Darstellung]

 

Vorgehensweise:

Der verkehrswissenschaftliche Ansatz des Forschungsvorhabens wurde konzeptionell in einen theoretischen (grundlagenorientierten), einen empirischen sowie in einen analytischen Teil gegliedert. Der empirische Teil wiederum wurde in horizontal zwei Phasen und vertikal in zwei Säulen unterteilt. Die beiden Säulen werden zum einen durch ein empirisch praktische „Versuchssäule“ und zum anderen durch eine empirisch theoretische „Befragungssäule“ gebildet. Horizontal sind beide Säulen in zwei Phasen unterteilt: Die empirisch praktische Säule durch einen Pretest („Vorversuch“) und einen Flottenversuch, die empirisch theoretische Säule durch die zwei Phasen einer Delphibefragung (Bild 4).                                                                                                                                                                                                                                                                 

Bild 4: Strukturkonzept des verkehrswissenschaftlichen Teils des Forschungsvorhabens [Eigene Darstellung]

 

Erste Ergebnisse:

In Phase 1 („Pretest“) der „Versuchssäule“ ist eine Flotte von 12 TrottiElecs mit Betriebsdatenerfassung geschaffen und in einem ersten Flottenversuch eingesetzt worden. Neben dem einwöchigen Einsatz der elektrifizierten Faltroller sieht das Versuchskonzept den einwöchigen Einsatz unmotorisierter („konventioneller“) Faltroller sowie die einwöchige Erfassung des Mobilitätsverhaltens der Probanden ohne Roller („ohne zusätzliches Verkehrsmittel“) vor (Bild 5). Am Pretest (24.10. bis 20.11.2016) haben insgesamt 9 Studierende sowie 3 Mitarbeiter der Hochschule in zwei Gruppen mit je 6 Probanden teilgenommen.                                                                                                                                                        

Bild 5: Versuchsdesign Pretest [Eigene Darstellung]

 

Für die Datenerfassung im Rahmen des Pretest wurde sich an den Empfehlungen für Verkehrserhebungen (EVE) [4] sowie den Hinweisen zu Panel- und Mehrtageserhebungen zum Mobilitätsverhalten [5] der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) orientiert. Aufgrund der Anzahl der zur Verfügung stehenden elektrifizierten sowie nicht-elektrifizierten Roller und dem genannten Ziel, wurde das Konzept einer mehrwöchigen Mehrtageserhebung gewählt. Durch dieses Versuchsdesign sind die nutzerbezogenen Modal-Split, abhängig vom jeweiligen zusätzlich zur Verfügung stehenden Verkehrsmittel, zu erwarten. Erste Ergebnisse des Pretest zeigen (exemplarisch für die Versuchsgruppe1) die Bilder 6 bis 8. Daraus ist zu erkennen, dass in den Wochen mit „zusätzlichem Verkehrsmittel“ (Roller) der Anteil der Wege mit Nutzung des MIV deutlich abnehmen (Bild 7 und 8) – besonders ausgeprägt ist diese Verschiebung in der Zeit in der den Probanden als „zusätzliches Verkehrsmittel“ ein elektrifizierter Faltroller zur Verfügung stand (Bild 8).

Bild 6: Modal-Split Gruppe 1 „ohne zusätzliches Verkehrsmittel“ [Eigene Darstellung]
Bild 7: Modal-Split Gruppe 1 „unmotorisierter Roller“ als zusätzliches Verkehrsmittel [Eigene Darstellung]
Bild 8: Modal-Split Gruppe 1 „elektrifizierter Faltroller“ als zusätzliches Verkehrsmittel [Eigene Darstellung]

 

Die Hochschule für Technik liegt in Stuttgart sehr zentrumsnah, hat eine gute Anbindung an den ÖPNV und bietet wenig PKW-Stellplätze für Studierende. Dadurch kann davon ausgegangen werden, dass schon heute für die alltäglichen Wege zur Hochschule überwiegend der ÖPNV genutzt wird. Der Pretest hat gezeigt, dass der ÖPNV von beiden Gruppen über alle Wochen zu mehr als 20% genutzt wurde. Aufgrund dieser Umstände wird im Flottenversuch die Anzahl PKW-affiner Nutzer erhöht werden, um eine Verlagerungswirkung auf den E-Roller feststellen zu können. Darüber hinaus hat der Pretest wertvolle Informationen in Bezug auf die Gestaltung und Handhabung der Wegetagebücher unter den spezifischen Testbedingungen erbracht.

Eine wesentliche Erkenntnis aus dem Pretest ist, dass die auf 6 km/h begrenzten TrottiElecs, trotz der hohen Steigfähigkeit und der elektrischen Bremsung auf langen Gefällen, eine offensichtlich (auf Grund dieser Geschwindigkeitsbeschränkung) zu geringe Attraktivität für die Nutzer haben. Daher wurde an der Hochschule Esslingen eine ultraschallsensorbasierte adaptive Geschwindigkeitsbegrenzung entwickelt, mit der die TrottiElecs auf einem freien Gehsteig mit ca. 10 – 12 km/h unterwegs sein können und bei Hindernissen (Engstellen, Fußgänger) auf 6 km/h begrenzt bleiben. Dadurch werden große (sicherheitsrelevante) Relativgeschwindigkeiten zwischen Fußgängern und TrottiElecs vermieden. Aufgrund dieser adaptiven Geschwindigkeitsbegrenzung ist davon auszugehen, dass die so ausgestatten elektrifizierten Faltroller weniger Konfliktpotential mit den Fußgängerverkehren aufweisen als die schon heute auf Fußgängerverkehrsflächen geduldeten unmotorisierten Faltroller.

Für den Einsatz dieser adaptiven Geschwindigkeitsbegrenzung im Flottenversuch konnte keine Genehmigung erreicht werden. Der Flottenversuch wurde Ende April bis Ende Mai 2017 mit 48 Rollern (6 km/h Höchstgeschwindigkeit) unter Berücksichtigung der weiteren Erkenntnisse aus dem Pretest durchgeführt. Insbesondere wurden auch Geschwindigkeitsprofile sowie videobasiert Fahrverläufe unmotorisierter und elektrifizierter Faltroller erfasst. Aktuell werden die Ergebnisse des Flottenversuchs ausgewertet.

 

 

 

Fördermittelnehmer:

Hochschule Esslingen
Institut für Nachhaltige Energietechnik
Prof. Dr. Oliver Zirn (Projektleitung)
oliver.zirn@hs-esslingen.de

Hochschule für Technik
Prof. Dr. Markus Schmidt
markus.schmidt@gft.Stuttgart.de

Partner:

  • Parkraumgesellschaft BW GmbH
  • Hudora GmbH Remscheid
  • INEM - Institut für nachhaltige Energietechnik und Mobilität
  • Robert Bosch GmbH Renningen
  • Drees&Sommer
  • Landratsamt Esslingen
  • Stadt Esslingen am Neckar
  • Landeshauptstadt Stuttgart
  • Ministerium für Verkehr und Infrastruktur

Projektlaufzeit:

24 Monate

Podcast

Reinhard Remfort im Gespräch mit...

... Prof. Dr. Oliver Zirn
Hochschule Esslingen
Institut für Nachhaltige Energietechnik

TrottiElec - E-Ultraleichtfahrzeuge als Schlüsselelement geschlossener Wegeketten

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