Logistik

Forschungscampus Mobility2Grid – Effiziente und vernetzte Systeme für die klimaneutrale Stadt

Mit dem Forschungscampus Mobility2Grid wurde bereits 2011 eine breit angelegte öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen zur Realisierung von Energiewende und Elektromobilität in vernetzten urbanen Arealen geschaffen. Das Leitbild der 2022 startenden zweiten Förderphase des Forschungscampus Mobility2Grid (M2G) lautet „Mobility2Grid – Effiziente und vernetzte Systeme für die klimaneutrale Stadt“ und erforscht die Transformation der Mobilität und des Verkehrssystems unter Berücksichtigung des Energiesystems, die Entwicklung von machbaren Konzepten für einen CO2-armen Verkehr sowie eine luftschadstoff- und lärmarme Stadt. M2G erzielt Erkenntnisgewinn durch eine anwendungsorientierte Forschung, konkrete Anwendungsbeispiele sowie der Erforschung der Skalierbarkeit der in M2G entwickelten integrierten Transformationslösungen.

Der Berliner EUREF-Campus dient dabei als Erprobungs- und Referenzquartier, um die Eckwerte einer dezentralen Versorgungswirtschaft für eine nachhaltige Stadtentwicklung zu beschreiben. Auf Basis der Erkenntnisse der ersten Förderphase wird das Forschungsvorhaben in der zweiten Förderphase in fünf wechselwirkenden Arbeitspaketen 1-5 (AP1 Netzintegration, AP2 Automatisiertes Fahren und Laden,  AP3 Elektrifizierung von Flotten und Depots, AP4 Neo-Mobilität: klimaneutral, effizient, vernetzt, AP5 Transferareale) fokussiert, welche jeweils eine eigenständige wissenschaftliche Stoßrichtung aufweisen. Übergreifend werden die relevanten Querschnittsthemen in den Arbeitspakten 6-8 (AP6 Partizipation und Akzeptanz, AP 7 Internes Monitoring und innovative Managementprozesse, AP 8 Wissenstransfer und Handlungsempfehlungenbearbeitet.

Die im Forschungscampus Mobility2Grid zusammengeschlossenen Unternehmen, Hochschul- und Forschungseinrichtungen werden dabei auch weiterhin langfristig – über die hier beantragte zweite Hauptphase hinaus – gemeinsam an den zentralen Fragen der Energiewende und an innovativen Mobilitätslösungen forschen und arbeiten.

Projektinhalte und -ziele am Fachgebiet Logistik

Automatisiertes Fahren und Laden: Urbane Logistik

Ziele

Analyse und Demonstration eines elektrischen Logistikverkehrs mit Ladeleistung im Megawattbereich; Untersuchung autonomer Verkehre in Logistikzentren sowie Analyse des Einflusses KI-gestützter Simulationsmethoden bei der Planung und Integration der genannten Konzepte.

Tätigkeitsbeschreibung

In diesem AP werden Optionen aufgezeigt, wie autonome Fahrzeuge und Ladevorgänge in bestehende Logistikprozesse integriert werden können. Als Anwendungsfall dient der Logistikverkehr zwischen einem suburbanen Lieferanten-Logistik-Zentrum (LLZ) von BLG und einer Produktionsstätte von Siemens. Ziel ist es, den Pendelverkehr zu elektrifizieren und die Machbarkeit im Dauerbetrieb zu demonstrieren. Zu diesem Zweck werden mindestens ein schnellladefähiger LKW sowie eine Ladestation mit einer Ladeleistung im Megawattbereich beschafft und im Gesamtsystem getestet. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zur Erarbeitung eines intelligenten Yard-Managements genutzt, welches Warte-, Umschlags- und Batterieladezeiten optimal auf die Nutzfahrzeuge verteilt. Um den Einsatz elektrifizierter Zugmaschinen bestmöglich in die logistischen Abläufe zu integrieren, werden verschiedene Einflussfaktoren mit Verfahren der Künstlichen Intelligenz ausgewertet und hinsichtlich ihrer Relevanz für einen optimalen Betriebsablauf analysiert. Forschungsschwerpunkt ist eine theoretische Integration von Zugfahrzeugen mit unterschiedlicher Autonomie in die Prozesse des LLZ und eine Bewertung des Gesamtsystems hinsichtlich wirtschaftlicher, ökologischer und logistischer Kennzahlen.

Elektrifizierung von Flotten und Depots: Multifunktionale Gewerbe- und Mobilitätshubs

Ziele

Ermittlung Eignung unterschiedlicher Energiebereitstellungstechnologien für unterschiedliche elektrifizierte Flottentypen; Entwicklung standardisierter, modularisierter und automatisierter Energieversorgungslösungen für Elektromobilität; Untersuchung der Auswirkungen von neuen Antriebstechnologien auf logistische Prozesse; Handlungsempfehlungen zum Aufbau und Betrieb von multifunktionalen Gewerbe- und Mobilitätshubs.

Tätigkeitsbeschreibung

Die Verbindung von unterschiedlichen Energiebereitstellungstechnologien für Elektromobilität an einem Standort zu einem multifunktionalen Mobilitätshub wird in diesem Arbeitspaket aus der Sicht von Flotten untersucht. Als in der Stadt verkehrende Flotten können hier beispielhaft PKW-, ÖPNV-, Nutzfahrzeug- und Logistikflotten genannt werden. Vernetzung von Akteuren des Flottenbetriebs wird eine effizientere Nutzung von Infrastrukturen in der klimaneutralen Stadt ermöglichen. Es werden Untersuchungen mit Gegenüberstellung von Mobilitätsprofilen und Energiebereitstellungstechnologien durchgeführt. Es werden Methoden entwickelt, um anhand der Flottenzusammenstellung den energetischen Bedarf, Flexibilitätspotenziale, sowie die Fläche für das Mobilitätshub zu ermitteln. Dabei werden Möglichkeiten und Grenzen des Ansatzes eines multifunktionalen Mobilitätshub aufgezeigt. Die logistischen Prozesse werden durch die neuen Antriebstechnologien beeinflusst. Es wird evaluiert inwieweit neue Prozesse und Prozesszeiten in logistischen Managementsystemen (z.B. TMS) berücksichtigt und integriert werden können. In die Untersuchung wird die Zusammenarbeit am Mobilitätshub mit prozessualen Abläufen und technologischer Machbarkeit mit einbezogen. Für die praktische Erprobung der Wasserstofftankstelle wird ein Brennstoffzellen-LKW bereitgestellt. Um die Erprobung der Tankstelle zu ermöglichen, werden Prozesse für die Betankung und Abrechnung definiert. Ausgehend von den Ergebnissen des AP werden Handlungsempfehlungen für die Stadt und ihre Akteure abgeleitet.

Projektorganisation

Projektförderer: 

Verbundpartner in Arbeitspaketen mit Involvierung des FG Logistik:

Assoziierte Partner Stadtlogistik:

Projektlaufzeit:

01.03.2022 - 31.03.2026

Weitere Informationen:

Ansprechpartner

M.Sc.

Lars Tasche

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

tasche@logistik.tu-berlin.de

Einrichtung Fachgebiet Logistik
Gebäude Hauptgebäude (H)
Raum H 9106a
Adresse Straße des 17. Juni 135
10623 Berlin