Kapitel 01:
Geschichte und Mobilität
Prof. Christoph Wagener
Geschichte und Mobilität / Prof. C. Wagener 1
Galilei: „Nichts ist älter in der Natur als Bewegung.“
Pascal: „Zu unserer Natur gehört die Bewegung:
vollkommene Ruhe ist der Tod.“
Geschichte und Mobilität
Ursachen und Arten der Mobilität
Standbild Uffizien Florenz Quelle: Wikipedia
Geschichte und Mobilität
Ursachen und Arten der Mobilität
Definitionen
Mobilität bedeutet allgemein Raumüberwindung, Erreichung von Zielen;
teilweise wird unter Mobilität bereits das Bedürfnis bzw. die Fähigkeit zur Ortsveränderung verstanden.
Zur Quantifizierung physischer Mobilität dienen allgemein 3 Indikatoren:
o Anzahl der Wege pro Person und Zeiteinheit
o Zurückgelegte Streckenlänge pro Person und Zeit o Für Wegstrecke benötigte Zeit pro Person
Die Summe aller Bewegungen von Menschen und Gütern wird als Verkehr bezeichnet.
Bild: Volkswagen
Historie
Die Anfänge auf Rädern
Erst die runde Scheibe in Verbindung einer Achse zum Rad mutierend, machte aus schleifenden Schlitten ein nützliches Gerät für geringen Kraftaufwand.
Vor 2000 Jahren hatten die Römer überdachte, vierrädrige und lenkbare Reisewagen, Ansätze dessen, was später eine Karosserie ausmachte.
Der Traum des sich selbst bewegenden Gerätes, des Automobiles, wie der griechisch-römische Wortstamm übersetzt bedeutet, wird schon lange geträumt.
Parallel zur Suche nach dem „Automobil“ bildeten sich im
Pferdewagenbau auch die geschlossenen Formen, die Karossen heraus.
Quelle: Vieweg Automobildesign und Technik, 1. Auflage
Die Dampfmaschine war die erste muskellose, aber effektive Möglichkeit sich vom Tier als Antrieb zu lösen.
Das Dampfprinzip konnte konstruktiv bald so beherrscht werden, dass bereits 1802 Dampftaxis in London verkehrten.
Der kurze Erfolg von dampfgetriebenen Wagen zeigte sich auch in einem
Verkehrsregelnden Gesetz von 1865, gültig bis 1899: maximales Tempo außerhalb der Ortschaften 6km/h, innerorts 3km/h. Zudem müsse ein Begleiter mit roter Fahne dem Gefährt mit 50m Abstand vorausgehen.
Historie
Die Anfänge auf Rädern
Quelle: Karolinen-Gymnasium Rosenheim
Riedinger Dampfmaschine; Gaswerk Augsburg
Historie
1885 können Gottlieb Wilhelm Daimler und Wilhelm Maybach einen Otto- Viertaktmotor so kompakt konstruieren, dass er für ein Motorrad tauglich ist.Ein Gefährt ganz aus hölzernen Teilen mit kleinen, seitlichen Stützrädern, einem heutigen Motorrad viel ähnlicher als das, was automobile Geschichte schreibt: der Patentmotorwagen von Carl Friedrich Benz, patentiert am 28.
Februar 1886.
Das Automobil wird geboren
Quelle: Vieweg Automobildesign und Technik, 1. Auflage
1886 – Karl Benz, Das benzingetriebene Urauto der Neuzeit
Quelle: EDN Network
Historie
Als der eigentliche und typischste Vorläufer des modernen Automobils wie es bekannt ist, darf der Mercedes Sport- und Tourenwagen mit 35 PS und einer Spitze von 84 km/h aus dem Jahre 1901 gelten.
Das Automobil wird geboren
Fünfzehn Jahre nach dem Benz-Dreirad hat das Auto fast schon seine endgültige Form – der Mercedes von 1901
Quelle: Vieweg Automobildesign und Technik, 1. Auflage
Historie
Die weitere formale Entwicklung des Automobils wird geprägt durch die technische Innovation aller Details, die unser heutiges Auto ausmachen:
o Wetterschutz
o Steigende Geschwindigkeit
o Schnellere Produktionsmethoden wegen steigender Nachfrage
o Höhere Zuverlässigkeit o Verbesserte Fahrstabilität
Es handelt sich hierbei um Kriterien, die gegenseitig neue Lösungen
abverlangen und schrittweise das Bild, die Form des Automobiles prägen.
Die Idee des Autos kommt ins Rollen
Quelle: Vieweg Automobildesign und Technik, 1. Auflage
Landaulet heute
Mercedes Maybach G 650
Quelle: Automobilproduktion 2017
Historie
Die Autoproduktion lag in Deutschland 1898 bei 844 Fahrzeugen,
1902 bei 4.738 und 1906 bei 22.000.
Die Vergleichszahlen aus Frankreich zeigen, dass dieses Land die führende Automobilnation Europas war:
1898: 1.631 1902: 23.711 1906: 55.000
1906 wurden in USA erst 5.800 Automobile produziert.
Die Idee des Autos kommt ins Rollen
Quelle: Vieweg Automobildesign und Technik, 1. Auflage Bild-Quelle: Internet
Historie
Henry Ford begann 1913 mit der Fließbandproduktion des Automobils, des Modells Ford-T, genannt „Tin Lizzy“.
Opel konnte 1924 als erste deutsche Marke mit Einführung des Fließbandes der größeren Nachfrage folgen.
Dass der Automobilmarkt auch wirtschaftlich bedeutend wurde, ist am Beispiel Opel zu sehen. General Motors übernahm diese Marke 1929, vier Jahre später, als Ford sich in Köln niederließ.
Tempo bestimmt automobile Profile
Quelle: Vieweg Automobildesign und Technik, 1. Auflage
Geschichte und Mobilität
Verkehrswachstum als Gesamtheit aller Raumüberwindungsvorgänge
nach Heinze/Kill
Raumüberwindungsleistung
Zeit
Gesamtverkehr
Nachrichtenverkehr und Telekommunikation
Motorisierter Verkehr
(öffentl., gewerblich, individuell)
Nichtmotorisierter Verkehr ( zu Fuß, Fahrrad, Segelschiff,…) Vorindustrielle
Fußgängerstadt ÖPNV-Stadt
um 1914 Europäische Großstadt um 1980
0 25 50 75 100
1825 1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000
Bus, Strab
Luftverkehr Öffentl.Verk.,
Individualverk., Fuhrwerk Öffentl. Straßen- Personenverkehr, Fuhrwerk
Geschichte und Mobilität
Personenverkehr in der Bundesrepublik Deutschland seit 1820
nach BMV, Verkehr in Zahlen
Personen-km [%]
Fuhr-
werk 1.verkehrl.
Revolution Zeitalter der Eisenbahn Übergang 2. verkehrl. Revolution Individual- verkehr PKW
Binnen- schiff
Eisenbahn
Geschichte und Mobilität
Mobilitätsrevolution
Geschichte und Mobilität
Kooperation wichtiger Verkehrssysteme
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Geschichte und Mobilität
Motorisierungsgrad
Motorisierungsentwicklung in den alten und neuen Bundesländern
Sättigungswerte der Motorisierung abhängig vom auf den Pro-Kopf- Einkommensindex bezogenen Kraftstoffpreisindex Kp
nach: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Geschichte und Mobilität
Motorisierungsgrad
Geschichte und Mobilität
Komplexität der Transportaufgabe
Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Geschichte und Mobilität
Ursachen und Arten der Mobilität
„Aktivitäten bestimmen Mobilität“
Verkehrsleistung PKW nach Fahrtzwecken
Quelle: ATZ 06/2009
Quelle: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
2014
Geschichte und Mobilität
Mobilität - ein Urbedürfnis der Menschen – erfährt einen gravierenden Wandel.
Mobilität im Wandel
Nutzung des Pkw 2015
Quelle: DAT 2015
Jährliche Fahrleistung 2015
Geschichte und Mobilität
„Aktivitäten bestimmen Mobilität“
Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
zu Fuß 0
25 50 75 100
1 2 4 7,5 13,75 15 50
Anteile [%]
Entfernung [km]
sonst.ÖV
Fahrrad PKW
Bus
(nach KONTIV)
Verkehrsmittelnutzung nach der Wegeentfernung
Geschichte und Mobilität
„Aktivitäten bestimmen Mobilität“
Vorteile des privaten PKW im Vergleich zu öffentlichen Verkehrsmitteln Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Vorteile des Privaten Personenwagens Vorteile öffentlicher Verkehrsmittel
• Weitgehend örtlich und zeitlich unabhängige Verfügbarkeit • Benutzung auch für solche Personen, die nicht Auto fahren können (z.B. Kinder, Senioren) oder wollen
• Minimaler Anmarschweg, kein Warten und Umsteigen erforderlich • Direkte finanzielle Beteiligung nur bei Inanspruchnahme (kein Kauf oder Leasing)
• Meist günstige Reisezeiten • Keine Beanspruchung durch aktives Fahren, Lesen und Schreiben während der Fahrt möglich
• Private Umgebung, Komfort, Schutz vor schlechtem Wetter • Keine Parkplatzsuche erforderlich
• Leichte Mitnahmemöglichkeiten für Gepäck, Sportgeräte usw. und Aufbewahrungsmöglichkeiten im parkenden Fahrzeug
• Schienenfahrzeuge: Bei sehr schlechtem Wetter höherer Grad an Pünktlichkeit
• Geringe Zusatzkosten bei Mitnahme von Passagieren
• Freude an der aktiven Steuerung und Bewegung
• Freude am Besitz
Geschichte und Mobilität
Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage Menschen Private Fahrzeuge Öffentlicher
Nahverkehr Flugzeug Eisenbahn
Sicherheit
Komfort
Geschwindigkeit
Flexibilität/ Transportfrequenz
Umweltbelastung
Wetterunabhängigkeit
Verfügbarkeit
Kosten für den Verbraucher
hoch mittel niedrig
„Aktivitäten bestimmen Mobilität“
Qualitative Beurteilung unterschiedlicher Transportsysteme für Menschen
„Aktivitäten bestimmen Mobilität“
Verkehrsmittelnutzung bei Wegen in die Innenstadt
Geschichte und Mobilität
Ursachen und Arten der Mobilität
Zu Fuß und Fahrrad
Delft
München
London
Öffentl. Verkehrsmittel
PKW und Krad
Tokio
„notwendiger“ PKW-Verkehr Bern
Einwohner in Mio.
(nach Collin)
Durchschnitt deutsche Städte
Anteile [%]
Geschichte und Mobilität
Die weltweit rapide wachsende Urbanisierung bringt die Verkehrswege an ihre Kapazitätsgrenzen.
Bis zum Jahr 2050 werden 70% der Weltbevölkerung in Städten leben.
Die Zahl der Automobile wird sich bis dahin verdoppeln.
Mobilität im Wandel
Quelle: Deutsche Stiftung Weltbevölkerung 9,8(mittlere Variante)
Geschichte und Mobilität
Mobilität im Wandel
Die Herausforderung besteht darin, ein funktionierendes
Mobilitätssystem in den Städten zu gewährleisten und gleichzeitig die Lebensqualität für die dort lebende Bevölkerung zu erhalten.
Peking
Taipeh
Geschichte und Mobilität
„Aktivitäten bestimmen Mobilität“
Zweck- und Erlebnismobilität im Vergleich Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Zweckmobilität Erlebnismobilität Definition
Von einem Hauptzweck
abgeleitets Nebenbedürfnis Zielorientiert
Originäres/zweckgerichtetes eigenständiges Bedürfnis:
Streckenorintiert
Bedürfnis Rationaler Gebrauchsnutzen Emotionaler Geltungsnutzen
Funktion Auto als Transportmittel Auto als Erlebnismittel
Zweck "Value for money", Cost of ownership
"Values for money"
Sheer driving pleasure Merkmale
Geringer Erlebniswert, überwiegend festgelegte Fahrzeiten und Entfernungen
Hoher Erlebniswert, Freude am Fahren, Freude am
Unterwegssein
Geschichte und Mobilität
Transportsysteme für den Güterverkehr
Qualitative Beurteilung unterschiedlicher Transportsysteme für den Güterverkehr Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
hoch mittel niedrig
Güter Eisenbahn Straßen-
verkehr Pipeline Flugzeug Schiff Massentransport
Geschwindigkeit Flexibilität
Wetterunabhängigkeit Umweltbelastung Transportfrequenz Variabilität
Geschichte und Mobilität
Spezielle Mobilitätsformen
Begrenzte Fahrten in Ballungszentren (mit ausgesprochenen Stadtautos)
Mitnahme von größeren Lasten in Anhängern (Boote, Pferde, ...)
Fahrten auf unbefestigten Wegen und im Gelände
Mobilität von „jungen“ Senioren (möglicherweise mit speziellen Senioren- Fahrzeugen?)
Fahrten in gepanzerten Sicherheitsfahrzeugen
Ursachen und Arten der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Rohstoff-
gewinnung Herstellung Betrieb Entsorgung
Umwelt
Individuum (Mensch)
Gesellschaft
Ressourcenverbrauch - Materialrohstoffe - Energieerzeugung
Lebens- zyklus Betroffene
Toxische Belastung von Boden und Grundwasser
Verkehrsemissionen - Abgas
- Lärm Verkehrs- infarkt - Stau - Parkraum - Stress Automobile Strukturen -Flächenbedarf -Mobilitätsbedarf
Industrie- emissionen, - abfälle,-abwässer
Geschichte und Mobilität
Negative Auswirkungen des Autos
Spannungsfelder und Nachteile der Mobilität
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage (nach Berger/Servatius)
Geschichte und Mobilität
Grundsätzliche Anforderungen
Was wünscht sich der Autofahrer?
Pannen- und Unfallfreiheit
Zielfindung in fremden Gebieten, Hilfe bei Parkplatzsuche
Vermeidung unerwarteter Zeitverluste (Staus, ...)
Vermeidung bzw. Beherrschung von kritischen Situationen
Bewältigung unvermeidbarer Unfallsituationen
Minimierung von Unannehmlichkeiten in Sondersituationen (ungünstige Witterung, ...)
Einparkhilfen
...
Mobilitätsrelevante Anforderungen an Automobile
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Geschichte und Mobilität
Grundsätzliche Anforderungen
Anforderungen an Automobile – Ein vernetztes System
Mobilitätsrelevante Anforderungen an Automobile
Quelle: Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 3. Auflage
Kunde, Märkte Transportleistung
Verkehrssystem-Eignung (fließender/ruhender Verkehr, Vernetzung der Verkehrsträger,…)
Verkehr Aktive Sicherheit
Passive Sicherheit
Komfort Gesellschaft
Umweltverträglichkeit Qualität, Zuverlässigkeit Hersteller, Wirtschaft Wirtschaftlichkeit
Geschichte und Mobilität
Grundsätzliche Anforderungen
PKW-Konzepte – Transport-Eigenschaften und Verwendungsart
Mobilitätsrelevante Anforderungen an Automobile
Geschäfts-/
Reisewagen
„Tourenwagen“
„ Umfeld-Wagen“
Nur - Stadtwagen
Reichweite [km]
(nach Appel, modifiziert) Maximale Geschwindigkeit [km/h]