Weiterentwicklung des U-Shift vorgestellt

Den ersten fahrbaren, noch ferngesteuerten Prototypen hatte das U-Shift-Team im September 2020 beim Jahrestreffen des Strategiedialogs Automobilwirtschaft Baden-Württemberg vorgestellt. Am 18. Juni 2026 gaben die Forschenden einen Einblick in ihre Arbeiten: Im Projekt U-Shift II haben sie das Fahrzeugkonzept an zentralen Punkten weiterentwickelt und die dafür notwendigen Technologien erprobt. Wie sein Vorgängerprojekt wurde auch U-Shift II vom Ministerium für Wirtschaft, Handwerk und Tourismus Baden-Württemberg mit rund 10 Millionen Euro gefördert.

Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut hob die große Bedeutung des Projekts für den Technologietransfer hervor: „U-Shift II zeigt: Baden-Württemberg hat das Potenzial, bei den Fahrzeug- und Mobilitätskonzepten der Zukunft ganz vorne mitzuspielen. Entscheidend ist jetzt, Innovationen schneller auf die Straße zu bringen. Mit der richtigen Unterstützung für unsere Unternehmen stärke wir Arbeitsplätze, Wertschöpfung und die Wettbewerbsfähigkeit unserer Automobilstandorts.“

Modular und autonom unterwegs: das U-Shift-Konzept

Zentrales Merkmal des U-Shift-Konzepts ist sein modularer Aufbau: Dafür kombiniert das Fahrzeug eine u-förmige Antriebseinheit, das sogenannte Driveboard, mit kapselförmigen Aufbauten für den Transport von Personen und Gütern. Das Driveboard umfasst die technischen Komponenten und Systeme, um autonom, elektrisch und damit leise unterwegs zu sein. Für maximale Wirtschaftlichkeit ist es möglichst rund um die Uhr im Einsatz. Die wesentlich günstiger zu fertigten Kapseln lassen sich für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten auslegen.

Technisch herausfordernd – autonomes Fahren und Koppeln

Im Fokus standen das Driveboard und das hochpräzise Rangieren und Koppeln von Driveboard und Kapseln. Letztere sind zentrale Funktionen, um das modulare Konzept überhaupt möglich zu machen. Für Forschungszwecke wurde dazu ein weiterer Prototyp des Driveboards aufgebaut, der automatisiert fährt. Zum Einsatz kommt ein batterie-elektrischer Antrieb mit Radnaben-Motoren. Mit diesem neuen Prototypen führte das Projektteam automatisierte Fahrmanöver durch und konnte zum Beispiel insbesondere erfolgreich den automatisierten Wechsel von Kapseln zeigen.

„Im Projekt U-Shift II haben wir viele neue Erkenntnisse gewonnen, um modulare, automatisierte Fahrzeugkonzepte und die damit verbundenen Technologien voranzubringen. Mit dieser Forschung unterstützen wir den Automotive-Standort und schaffen wichtige Grundlagen, um solche innovativen Mobilitätsideen in den praktischen Einsatz zu bringen und den Transfer auf die Straßen vorzubereiten“, bilanzierte Prof. Meike Jipp, DLR-Bereichsvorständin Energie und Verkehr.

Highlights des Projekts U-Shift II

Das in Stuttgart ansässige DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte koordinierte im Projekt auch das sogenannte Packaging, also wie sich alle Komponenten im Driveboard möglichst geschickt und platzsparend unterbringen lassen. Zudem entwickelte es einen Konnektor, der Driveboard und Kapsel sicher mechanisch koppelt, verriegelt sowie eine elektrische und datentechnische Verbindung zwischen beiden Komponenten ermöglicht. Außerdem erarbeitete es eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten für das U-Shift-Konzept und erhob in einem projektbegleitenden Dialog mit Bürgerinnen und Bürgern, welche Anforderungen diese an neuartige Mobilitätskonzepte wie das U-Shift haben.

Ein Schwerpunkt des Forschungsinstituts für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) lag auf den Themen Antriebsstrang, Energie- und Thermomanagement sowie der Steuerung und Überwachung aller zentralen Fahrzeugfunktionen. Die Institute des KIT beschäftigten sich mit den elektrischen und elektronischen Komponenten des Fahrzeugs. Sie ermöglichen mit dynamischen Over-the-air-Rekonfigurationen – zum Beispiel mit kabellosen Updates – eine flexible Einbindung von Sensorik und Fahrzeugfunktionen über verschiedene Kapselvarianten hinweg. Das ist äußerst wichtig, damit unterschiedliche Driveboards und Kapseln zusammenfinden und auf Anhieb miteinander funktionieren. Außerdem entwickelten die Karlsruher Forschenden für den U-Shift-II-Prototypen ein Fahrwerk mit integriertem Hubsystem für einen flexiblen und schnellen Kapselwechsel ohne externe Hilfsmittel.

Das Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Universität Ulm entwickelte die Automatisierung des U-Shift vom verteilten Sensorkonzept für Driveboard, Kapseln und Infrastruktur bis hin zur flexiblen Bewegungsplanung des Fahrzeugs. Für die automatisierten Kapselwechsel müssen diese Systeme hochpräzise arbeiten, da nur wenige Zentimeter Spielraum bestehen.

Gemeinsam mit den am FKFS entwickelten Systemen zur Lokalisierung und zur Regelung der Fahrzeugbewegungen, dem sogenannten Motion Control, gelingen so hochpräzise Rangier- und Andockmanöver.

Forschungsbetrieb mit U-Shift bereits 2023 auf der Bundesgartenschau

Das DLR entwickelt das Fahrzeugkonzept U-Shift konstant weiter – gemeinsam mit Beteiligten aus Wissenschaft und Industrie. Im Rahmen eines Forschungsbetriebs war ein weiterer Prototyp bereits für ein halbes Jahr auf dem Gelände der Bundesgartenschau 2023 in Mannheim unterwegs. Rund 10.000 Personen fuhren mit ihm auf einer speziellen Strecke über das Gelände der Bundesgartenschau. Der speziell für diesen Einsatz gebaute Prototyp legte insgesamt 2.800 Kilometer zurück.

Ausblick: Autonom und flexibel auf der letzten Meile

Im Projekt IMoGer (Innovative modulare Mobilität Made in Germany) entwickelt und testet das DLR ein in seiner Vielseitigkeit und Praxisnähe einzigartiges Mobilitätsangebot für die „letzte Meile“. Darunter versteht man etwa den Weg vom Bahnhof nach Hause oder den letzten Teil der Transportkette bei Paketlieferungen vom Verteilzentrum zu den Kundinnen und Kunden. Als mobile Plattform kommt das am DLR entwickelte U-Shift zum Einsatz.

Bundesverkehrsminister Patrick Schnieder sagte dazu: „Tagsüber Personen in der Stadt befördern und nachts Waren von A nach B bringen: Die mobile Plattform U-Shift vom DLR ermöglicht ein innovatives Mobilitätskonzept. In den auswechselbaren, kapselförmigen Aufbauten können sowohl Personen als auch Güter transportiert werden. Wie dieses Konzept gelebte Praxis wird, testet das DLR nun innerhalb unseres Projekts ‚Innovative modulare Mobilität Made in Germany‘ mit einer Testflotte in Braunschweig. Mit unserer Förderung von 35 Millionen Euro wollen wir effizientere Abläufe, nachhaltigen Verkehr und maximale Wirtschaftlichkeit voranbringen. So beschleunigen wir die Entwicklung autonomer Fahrzeugsysteme und stärken den Innovationsstandort Deutschland.“

Ab Mitte 2027 wird das Mobilitätskonzept mit der Testflotte im Braunschweiger Stadtteil Schwarzer Berg über mehrere Wochen erprobt. Dabei werden die Fahrzeuge des DLR den öffentlichen Nahverkehr ergänzen und Fahrten im Bereich der Kurier-, Express- und Paketlogistik übernehmen. Beteiligt am Projekt sind auch Unternehmen der Mobilitätsbranche, der Verkehrswirtschaft und Logistik.

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