Die Mobilitätwende Die Mobilitätswende im Autoverkehr bezieht sich darauf, den Einsatz von umweltschonenden und nachhaltigen Antrieben zu fördern. Infolgedessen stehen Elektroautos, Hybridautos und Wasserstoffautos im Fokus. Durch die Verwendung dieser Antriebstechnologien werden Emissionen reduziert, was dazu beiträgt, die Luftqualität zu verbessern und den Klimawandel zu bekämpfen. In den letzten Jahren hat sich der Ausbau regenerativer Energien für die Mobilität von Autos stark weiterentwickelt. Elektrofahrzeuge werden immer beliebter und können mittlerweile mit erneuerbaren Energien wie Wind- oder Sonnenenergie betrieben werden. Auch Brennstoffzellenfahrzeuge, die Wasserstoff als Antrieb nutzen, werden immer effizienter und haben den Vorteil, dass sie wasserstoffbasierte Brennstoffe als Treibstoff nutzen und somit emissionsfrei sind. Der Wirkungsgrad von Elektrofahrzeugen ist im Vergleich zu Verbrennungsmotoren sehr hoch und liegt bei etwa 70%, da sie direkt von Strom angetrieben werden und somit umweltfreundlicher sind, da sie keine Abgase produzieren. Das bedeutet, das bei der Produktion einer Kilowattstunde Energie für Strom etwa 70% Energie genutzt werden kann. Brennstoffzellenfahrzeuge haben ebenfalls einen hohen Wirkungsgrad, da sie Wasserstoff zu elektrischer Energie umwandeln und dabei nur Wasser abgeben. Zur Förderung der Elektromobilität sind weltweit bereits Tausende von Ladesäulen installiert worden. Es werden stetig weitere Lademöglichkeiten in Innenstädten, an Raststätten und in Parkhäusern geplant und gebaut, um eine ausreichende Ladeinfrastruktur zu schaffen. Auch die Entwicklung von Batterietechnologie verbessert sich stetig, wodurch Ladezeiten verkürzt werden und die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöht wird. Zusätzlich werden weitere Maßnahmen ergriffen, um den Ausbau von regenerativen Energien wie Solar- und Windenergie voranzutreiben, um immer mehr Elektrofahrzeuge mit sauberem Strom versorgen zu können. Die Förderung von erneuerbaren Energien ist ein wichtiger Teil der Energiewende und wird auch in Zukunft eine große Rolle spielen, um nachhaltige Mobilität zu ermöglichen. Der Personennahverkehr erfährt ebenfalls eine Veränderung. In vielen Städten werden moderne ÖPNV-Systeme wie Straßenbahnen, Metro-Netzwerke und Busse mit elektrischem Antrieb eingesetzt. Angebot und Frequenz werden erhöht, um eine effektivere Nutzung des öffentlichen Personennahverkehrs zu ermöglichen. Fahrgemeinschaften werden ebenfalls gefördert, um die Anzahl der Autos mit nur einer Person zu reduzieren und somit den Verkehr zu entlasten. Insgesamt geht es bei der Mobilitätswende darum, den Einsatz von Technologien und Transportmitteln zu fördern, die umweltschonender und nachhaltiger sind als die bisherigen. Der Fokus liegt auf der Vernetzung und Koordination des Personennah- und Güterverkehrs, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu reduzieren.
Güterverkehr Im Güterverkehr ist ein wesentlicher Baustein die Verlagerung von Transportvolumen auf den Schienenverkehr, der im Vergleich zu LKW-Transporten erheblich ressourcenschonender ist. Das erfordert eine Vernetzung von Güterverkehrszentren mit Schienennetzwerken sowie die Schaffung von Umschlags- und Logistikzentren. Elektrisch betriebene oder alternative Kraftstoffe nutzende LKW´s ersetzen in naher Zukunft die herkömmlichen LKW´s, um die Emissionen von Treibhausgasen zu reduzieren und die Luftverschmutzung zu minimieren. Der Transport von Gütern auf verschiedenen Verkehrsträgern wie Schiene, Straße, Wasser oder Luft und ein nahtloser und effizienter Austausch von Containern oder Ladeeinheiten zwischen verschiedenen Transportmitteln verbessert die Transporteffizienz und gewährleistet eine schnellere Lieferung der Güter und sorgt für weitere Entlastung auf Straße und Luft und fördert zudem eine multifunktionale Nutzung von Umschlagpunkten.
Schifffahrt und Luftverkehr Die Mobilitätswende in den Bereichen Luftfahrt und Schifffahrt zielt darauf ab, diese Industrien nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten. Im Bereich der Luftfahrt geht es darum, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und alternative, klimafreundliche Antriebe zu entwickeln. Dazu gehören zum Beispiel Elektroflugzeuge oder Flugzeuge, die mit Wasserstoff betrieben werden. Auch die Optimierung des Flugverkehrs durch moderne Technologien wie Flugroutenoptimierung und besseres Flugmanagement soll dazu beitragen, den Treibstoffverbrauch und damit den CO2-Ausstoß zu senken. In der Schifffahrt zielt die Mobilitätswende ebenfalls auf eine Reduktion der CO2-Emissionen ab. Eine Möglichkeit dazu sind alternative Antriebe, wie z.B. Flüssigerdgas (LNG) oder Brennstoffzellen. Außerdem soll die Effizienz von Schiffsantrieben verbessert werden, um den Treibstoffverbrauch und CO2-Ausstoß zu senken. Auch die Nutzung erneuerbarer Energien wie Wind- und Solarenergie für den Betrieb der Schiffe wird erforscht. Zusätzlich wird die Digitalisierung und Vernetzung bei beiden Verkehrsträgern eine Rolle spielen, um eine effizientere Nutzung und Planung der Transportressourcen zu ermöglichen. Dazu gehören zum Beispiel eine bessere Steuerung des Flugverkehrs und die Nutzung von intelligenten Logistiksystemen in der Schifffahrt. Insgesamt soll die Mobilitätswende in Luftfahrt und Schifffahrt dazu beitragen, klimafreundlichere und nachhaltigere Verkehrslösungen zu schaffen. Schwefeldioxid entsteht durch die Verbrennung von Schwefelverbindungen, insbesondere in der Industrie und im Schiffsverkehr. Es trägt zur Luftverschmutzung bei und kann das Klima durch die Reflexion von Sonnenstrahlen in der Atmosphäre abkühlen. Ozon ist ein bekanntes Treibhausgas und spielt eine Rolle bei der Klimaerwärmung. Es entsteht durch die Wechselwirkung von Stickoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen und Sonnenstrahlen in der Atmosphäre. Ozon kann jedoch auch in der Stratosphäre vorkommen und uns vor schädlichen UV-Strahlen schützen.
E-Fuels - synthetische Kraftstoffe E-Fuels sind künstliche Kraftstoffe, die aus erneuerbaren Energieträgern wie Sonnen- oder Windenergie hergestellt werden. Die Herstellung von E-Fuels erfolgt in mehreren Schritten, darunter Elektrolyse, Synthese und Veredelung. Zunächst wird Wasser mit Hilfe von Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der gewonnene Wasserstoff dient als Grundstoff für die E-Fuels-Synthese. Bei der Synthese wird der Wasserstoff mit Kohlenstoffdioxid zusammengeführt, um Kohlenwasserstoffe zu erzeugen. Diese Kohlenwasserstoffe werden dann gereinigt und veredelt, um hochwertige E-Fuels herzustellen. Da die Prozesskette für die Herstellung von E-Fuels sehr energieintensiv ist, liegt der Wirkungsgrad dieser E-Fuels bei etwa 13%. Das bedeutet, das bei der Produktion einer Kilowattstunde Energie durch E-Fuels nur 13% Energie genutzt werden kann. E-Fuels können in Zukunft nur eine Nischenrolle in der Mobilität und in der Industrie spielen. Sie bieten aber eine kleine Möglichkeit, die CO2-Emissionen zu reduzieren und gleichzeitig den bestehenden Kraftstoffinfrastruktur zu nutzen. Da E-Fuels synthetisch hergestellt werden können, können Länder ohne eigene fossile Brennstoffvorkommen unabhängiger von Importen werden. E-Fuels können auch in der Luftfahrt und im Schiffsverkehr eingesetzt werden, um die Emissionen in diesen Bereichen zu reduzieren.
Straßenentlastung Um den Straßenverkehr in Zukunft zu entlasten und ökologisch nachhaltiger zu gestalten, kann man den Transport von Waren auf die Schiene verlagern. Dazu muss die Infrastruktur für den Güterverkehr auf der Bahn ausgebaut werden, indem LKW-geeignete Containerbahnhöfe und -Terminals gebaut werden, die den schnellen Umschlag der Güter garantieren. Um die Bahn als Alternative für den Straßentransport attraktiver zu machen, müssen außerdem die Transportzeiten verkürzt und die Flexibilität erhöht werden. Dazu können beispielsweise Logistikketten optimiert und die Abfahrts- und Ankunftszeiten besser auf die Bedürfnisse der Kunden abgestimmt werden. Neben den ökologischen Vorteilen, wie einer Senkung von CO2-Emissionen und Luftverschmutzung, hat die Verlagerung des Gütertransports auf die Bahn auch positive Auswirkungen auf den Straßenverkehr. Eine geringere Anzahl an LKW´s auf den Straßen führt zu einer Entlastung des Verkehrsnetzes und zu einem reibungsloseren Verkehrsfluss, was wiederum zu weniger Stress, Staus und Unfällen führt.
Stadtinfrastruktur Zukünftig sollte sich die Infrastruktur einer Stadt durch eine intelligentere und nachhaltigere Nutzung der verfügbaren Ressourcen auszeichnen. Grünflächen wie Parks und Grünstreifen sollten in der Innenstadt gut verteilt werden und einen angenehmen Aufenthaltsort sowie eine Erholungsfläche für die Bewohner bieten. Versiegelte Flächen sollten reduziert und nicht versiegelte Flächen wie Gräben oder Mulden, die das Regenwasser sammeln und ableiten, entstehen. Eine Stadt sollte über ausreichende Schutzzonen gegen Überhitzung, in Form von Wasserspeiern oder begrünten Fassaden verfügen. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, das Klima in der Stadt angenehmer und gesünder zu gestalten, indem sie die Luftqualität verbessern und die Temperatur senken. Parkhäuser und Tiefgaragen sollten leicht zu erreichen sein und über ausreichend Ladesäulen für Elektroautos verfügen. Die Dächer und Seiten von Parkhäusern können mit Photovoltaik bestückt werden und ihren produzierten Strom in das Stadtnetz einspeisen. Die Straßen innerhalb der Stadt sollten gut befahrbar, mit ausreichender Beweglichkeit durch breite Bürgersteige und Fahrradwege sein. Die Bürgersteige sollten barrierefrei gebaut werden, um das Gehen und den Zugang zu den Geschäften und öffentlichen Gebäuden für alle Menschen zu erleichtern. Parallel zu den Autostraßen sollten sich trennbar ausgebaute Radwege befinden, um den Fahrradverkehr von der Straße weg, auf die Fahrradstreifen zu fördern und daher sicherer zu gestalten. Die Straßen sind mit Ladesäulen für Elektrofahrzeuge ausgestattet, um den Umstieg auf umweltfreundlichere Transportmittel zu erleichtern. Natürlich sollten sich auch Parkplätze vor den Geschäften befinden, um das Ein- und Ausladen von Gütern und Einkäufen zu erleichtern.