VECTOR21 – Projekte

shift-m – Wissenschaftliche Beratung zu Klima- und Energiefragen im Verkehrssektor (2024 - 2027)

Im Jahr 2023 schloss das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) eine Rahmenvereinbarung mit dem Konsortium shift-m ab, um klimapolitische Maßnahmen zu entwickeln und die Energiewende im Verkehr voranzutreiben. Unter der Projektleitung von Prognos bilden das DLR, ifeu, IKEM, SSP, Guidehouse und weitere Partner das wissenschaftliche Beratungsteam. Das Projekt unterstützt das Ministerium dabei, gesellschaftlich tragfähige und quantitativ belastbare Lösungen für die doppelte Herausforderung zu finden: die Sicherstellung der Mobilität bei gleichzeitiger drastischer Reduktion der Treibhausgasemissionen.

Das Projekt umfasst ein breites Spektrum an Aufgaben: von der Bewertung alternativer Antriebe und erneuerbarer Kraftstoffe über die Analyse infrastruktureller Engpässe bis hin zur geschlechtergerechten Gestaltung verkehrspolitischer Instrumente. Gemeinsam erstellen die Partner Szenarioberechnungen, Potenzial- und Kostenanalysen und unterstützt gezielt bei der Weiterentwicklung von Klimaschutzmaßnahmen.

Kernbeitrag von VECTOR21: VECTOR21 spielt eine zentrale Rolle bei der Modellierung der Marktdiffusion neuer Antriebsstrangtechnologien und der Bewertung politischer Instrumente im Pkw-Sektor (z.B. CO2-Flottengrenzwerte, Subventionen). Es berechnet szenariobasierte Neuzulassungszahlen bis 2050 und ermöglicht so die Auswirkungen der Klimaschutzmaßnamen zu analysieren und die Treibhausgasemissionen zu quantifizieren.

MoDa – Models and Data for Future Mobility-Supporting Services (2024 - 2026)

MoDa logo

Das Projekt MoDa nutzt die umfangreichen Datenbestände und Modelle des DLR, um praxisnahe Dienstleistungen für eine nachhaltige Mobilität zu entwickeln. Es verbindet technologische Innovationen mit verhaltensbezogenen Analysen, um optimale Verkehrsmittelwahl, nutzerzentrierte Services und eine effiziente Integration in bestehende Infrastrukturen zu fördern. Die Zusammenarbeit mit Behörden, Kommunen und Energieversorgern stellt sicher, dass die entwickelten Lösungen konkret umsetzbar sind und spezifische Bedürfnisse von Wirtschaft und Verwaltung adressieren.

Kernbeitrag von VECTOR21: Das VECTOR21-Szenariomodell liefert hier essenzielle Grundlagen für den PowerForecastMapper (PFM). Es simuliert die Zukunftsentwicklung der Fahrzeugflotte, einschließlich der Diffusion bidirektionaler Elektrofahrzeuge, um deren Einfluss auf die zukünftige Energieinfrastruktur und Netzlast präzise zu berechnen.

Strukturstudie BW 2023 – Auswirkungen des Wandels zur Elektromobilität auf Wertschöpfung und Beschäftigung (2023)

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e-mobilBW

Diese Studie präsentiert eingehende Analysen der aktuellen technologischen Entwicklungen in der Automobilindustrie sowie der Chancen und Herausforderungen, die sich aus der Elektrifizierung und Automatisierung von Fahrzeugen ergeben. Anhand von zwei Szenarien für den Pkw- und Lkw-Sektor – simuliert mit dem DLR-Fahrzeugtechnologie-Szenariomodell VECTOR21 – werden der Strukturwandel und der Marktaufbau der Elektromobilität bis 2050 unter der Annahme unterschiedlicher Entwicklungen der politischen, marktbezogenen und technologischen Rahmenbedingungen simuliert; daraus werden die Auswirkungen auf Wertschöpfung und Beschäftigung im baden-württembergischen Automobilcluster abgeleitet. Zudem werden Handlungsempfehlungen zur erfolgreichen Gestaltung des Transformationsprozesses vorgestellt.

ARIADNE (2021 - 2022)

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Ariadne-Projekt

ARIADNE ist Teil einer der größten deutschen Forschungsinitiativen zur Energiewende und Klimaneutralität, der vom BMBF geförderten Kopernikus-Projekte. In einem gemeinsamen Lernprozess zwischen Wissenschaft und Gesellschaft untersucht es die Auswirkungen des Einsatzes verschiedener Technologien auf die deutsche Klimabilanz sowie politische Maßnahmen und Anforderungen an regulatorische Änderungen zur Erreichung sektorübergreifender und sektorspezifischer Klimaziele. Damit vervollständigt es mit insgesamt mehr als 30 Partnern aus Industrie, Wissenschaft und Zivilgesellschaft die drei anderen Kopernikus-Projekte und deren vorwiegend technischen Schwerpunkt (Netzausbau, Energieumwandlung, Flexibilisierung der Industrie).

VECTOR21 wird in diesem Projekt eingesetzt, um die Entwicklung von Antriebssträngen sowie den Einsatz klimaneutraler Kraftstoffe im Pkw- und Nutzfahrzeugmarkt bis zum Jahr 2050 zu simulieren. Es werden drei Szenarien mit spezifischer Technologieausrichtung (Elektrifizierung, Wasserstoff, E-Kraftstoffe) sowie ein Technologiemix-Szenario und ein Referenzszenario modelliert. Ein aktueller Bericht zu den VECTOR21-Szenarioergebnissen finden Sie unten: Projektbericht „Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutralität 2045“.

BEniVer (2019 - 2022)

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BEniVer

Im Rahmen der Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“ untersucht das wissenschaftliche Begleitforschungsprojekt „BEniVer“ umfassend die Entwicklung erneuerbarer Kraftstoffe mit dem Ziel, die 14 technischen Forschungsprojekte der Initiative mit über 100 beteiligten Forschungsgruppen und Industriepartnern zu vernetzen, Synergiepotenziale zu nutzen und die Projektergebnisse vergleichbar zu machen. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf interdisziplinären Analysen technischer, ökologischer, wirtschaftlicher und sozialer Auswirkungen.

Im Rahmen des BEniVer-Projekts wird Vector21 eingesetzt, um das Verkehrspotenzial alternativer Kraftstoffe in der Zukunft zu analysieren. Die Gesamtkosten und Emissionen alternativer Kraftstoffarten, wie beispielsweise synthetischer Kraftstoffe oder Wasserstoff, wurden von der Herstellung bis zur Verbrennung eingehend untersucht. Mithilfe von Marktsimulationen wurde unter Anwendung der Nutzmaximierungsmethode ermittelt, wie hoch die zukünftige Nachfrage der Verbraucher nach Fahrzeugen sein wird, die diese Kraftstoffarten nutzen.

Weitere Informationen zum Projekt:

AutomoVer (2019 - 2021)

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AutomoVer

Das DLR-interne Projekt zielt darauf ab, eine Zukunftsvision für ein automatisiertes, integriertes Verkehrssystem zu entwerfen, dessen Nutzen für Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt so groß wie möglich ist. Zu diesem Zweck werden mehrere übergreifende Szenarien entwickelt, indem einzelne Innovationen im Personen- und Güterverkehr auf den Verkehrsträgern Straße, Schiene, Wasser und Luft sowie die damit verbundenen Rahmenbedingungen miteinander kombiniert werden. An dem Projekt sind die DLR-Institute für Verkehrsforschung, Verkehrssystemtechnik, Fahrzeugkonzepte sowie Flughäfen und Luftverkehr beteiligt.

Im Rahmen des Projekts „AutomoVer“ wird „Vector21“ eingesetzt, um den Marktanteil autonomer Fahrzeuge bis zum Jahr 2040 zu simulieren. Die zukünftigen Marktanteile dieser Fahrzeuge werden unter verschiedenen Szenarien berechnet, wobei berücksichtigt wird, wie sich der Energieverbrauch von Technologien für fahrerlose Fahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen darstellt, wie hoch die zusätzlichen Produktionskosten für die Komponenten dieser Fahrzeuge sein werden und wie groß die „Zahlungsbereitschaft“ der Kunden für diese Technologien ist. In diesem Projekt werden Modelle sowohl für Personenkraftwagen als auch für Schwerlastfahrzeuge erstellt.

Kreislaufstrategien für Batteriesysteme in Baden-Württemberg (2019–2020)

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VECTOR21

In einer vom Umweltministerium Baden-Württemberg geförderten Studie wurden in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPA Kreislaufstrategien für Antriebsbatterien ermittelt und bewertet. Neben der Ökobilanz zweier Recyclingverfahren wurden die künftigen Mengen an Altbatterien innerhalb der Systemgrenze Baden-Württembergs prognostiziert. Darüber hinaus wurde die Entwicklung relevanter Parameter der Li-Ionen-Technologie bewertet, um mögliche Auswirkungen auf die Kreislaufstrategien abzuleiten.

Die Gesamtzahl der Elektrofahrzeuge in Baden-Württemberg und damit die potenzielle Menge an zu recycelnden Batterien in einem bestimmten Jahr wird in dieser Studie von VECTOR21 geschätzt. Die Auswirkungen von Maßnahmen auf nationaler oder EU-Ebene auf die Menge der in Baden-Württemberg recycelten Batterien werden im Rahmen progressiver und moderater Szenarien analysiert.

ProEME (2019 - 2021)

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Proeme

proEME unterstützt die Entwicklung der Elektromobilität im städtischen Europa. Die Ziele des Projekts konzentrieren sich auf die Schaffung einer kritischen Masse an Elektromobilitätsgemeinschaften, um die Märkte für Elektrofahrzeuge in Europa zu analysieren und voranzutreiben. Durch direkten Kontakt mit den Akteuren sowie über verschiedene Plattformen mit Mobilitätskonsumenten werden Analysen erarbeitet und das Verständnis für die Entscheidungsfindung von Mobilitätskonsumenten, Flottenmanagern, Händlern, Herstellern und Behörden im Hinblick auf eine umweltorientierte öffentliche Beschaffung vertieft. Die Analyse, Verbreitung und der Austausch von Ergebnissen innerhalb des neu geschaffenen internationalen Netzwerks aus Akteuren und politischen Entscheidungsträgern werden die politische Unterstützung für die Elektromobilität stärken.

Im Rahmen des ProEME-Projekts wird Vector21 zur Entwicklung eines Entscheidungshilfetools für Kunden in sieben verschiedenen EU-Ländern eingesetzt, nämlich in Deutschland, den Niederlanden, Dänemark, Schweden, Finnland, Ungarn und Österreich. Ziel des Tools ist es, einen detaillierten Vergleich der Gesamtbetriebskosten mit kundenspezifischen Einstellungen zwischen verschiedenen Antriebsoptionen für einen Kunden bereitzustellen. Das Tool kann sowohl für Personenkraftwagen als auch für schwere und leichte Nutzfahrzeuge verwendet werden und ist zudem in der Lage, Berechnungen für den Flottenbetrieb durchzuführen.

BWe mobil structural study (2018 - 2019)

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Structural study BW mobil 2019

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Die Studie zur Untersuchung des Wandels und des Strukturwandels durch Elektromobilität, Digitalisierung und Automatisierung zielt darauf ab, die Auswirkungen auf eine positive Gestaltung des Wandels in der Automobil- und Mobilitätsbranche in Baden-Württemberg systematisch zu analysieren. Dies soll dazu beitragen, Baden-Württemberg als Automobilstandort zu stärken und den technologischen Wandel sowie den damit verbundenen Strukturwandel als Chance zu verstehen und zu nutzen.

Das DLR-Modell VECTOR 21 wurde eingesetzt, um Markt- und Verbraucherverhalten zu simulieren und plausible Szenarien für den Markt für neue Personenkraftwagen in Europa unter zwei unterschiedlichen Rahmenbedingungen zu erstellen.

Verkehrsentwicklung und Umwelt (2014 - 2019)

Die Studie zum institutionell geförderten und institutsübergreifenden Projekt „Verkehrsentwicklung und Umwelt“ ist ein Gemeinschaftsprojekt im Rahmen des DLR-Programms „Verkehr“, an dem zehn DLR-Institute sowie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) beteiligt sind. Die vierjährige zweite Projektphase begann am 1. Januar 2014. Das Institut für Verkehrsforschung war für die Koordination und Leitung des Projekts verantwortlich. Mit seiner themen- und institutsübergreifenden Betrachtung des Verkehrssystems erfüllt das Projekt eine wichtige integrierende Funktion innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft und im DLR-Programm „Verkehr“. Das VEU-Projekt knüpft zudem an die Forschungsarbeiten der anderen DLR-Programme an, insbesondere in den Bereichen Energie und Luftfahrt.