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E-Mobility: Mit welchen Konzepten und Visionen Start-ups heute unter Vollgas an unserer Mobilität von morgen arbeiten.

Das Rennen um die Mobilität von morgen ist eines, an dem Teilnehmer aus verschiedensten Bereichen aus Wirtschaft und Gesellschaft teilnehmen: Zur Diskussion steht alles, von neuen Antrieben und Fortbewegungsmitteln über effiziente Energiespeicherlösungen, vernetzte Mobilität oder dem autonomen Fahren bis hin zu Car- und Bikesharing-Modellen. Start-ups sind in dieser Diskussion mittendrin und bringen uns die Zukunft mit neuen Ideen und Geschäftsmodellen ein Stück näher. Wir stellen spannende Lösungen von Start-ups vor.

Die Zukunft ist elektrisch

In Großstädten sollen Passagiere zukünftig mit Lufttaxis auf festen Routen zu wichtigen Zielen gebracht werden. Schnelle Rettungs- und Transportwege, wie sie sich die EU-Initiative Urban Air Mobility erhofft – immer noch Science Fiction und Wunschdenken? Nicht nur große Flugzeugher­steller, sondern auch Start-ups wie Lilium arbeiten am Traum vom ökonomisch und ökologisch effizienten Fliegen – und sehen in den kleinen Fluggeräten einen Zukunftsmarkt. Elektromobilität ist in diesem Zusammenhang wohl eines der wichtigste Schlagworte. „Neben den Megatrends wie Car­sharing oder autonomes Fahren ist aus unserer Sicht die Elektrifizierung des Straßenverkehrs besonders wichtig, weil sie einen maßgeblichen Beitrag zur Energiewende leisten kann. Sie ist eine wichtige Chance, Emissionen im Verkehrssektor schnell zu senken“, so Tobias Wagner, Co-Founder von Charge­X. „Die Zukunft ist für uns ganz klar elek­trisch.“

Mit einer innovativen Ladeinfrastruktur, deren Entwicklung durch eine aktuelle Finanzierungsrunde gesichert ist, will ChargeX das Aufladen von E-Autos erleichtern. Zielgruppe sind Immobilienbesitzer oder Unternehmen mit Elektroautos in der Dienstwagenflotte. Das Team sagt: Viel wichtiger als ein Durchbruch der Ladeinfrastruktur im ­öffentlichen Raum sei es, Autos kosten­effizient und netzdienlich dort zu laden, wo sie ohnehin die meiste Zeit stehen. Und das ist eben zu Hause und am Arbeitsplatz. Das mache immerhin 80 Prozent aller Ladevorgänge aus.

Die Sono-Motors-Gründer und ihr Elektroauto Sion, das nicht nur auf E-Mobilität setzt, sondern viele Themen der modernen Mobilität vereint. Foto: Sono-Motors

Von der Ladesäule auf die Straße: In München arbeitet das Start-up Sono Motors an einem Elektroauto, das viele Themen der modernen Mobilität vereinen soll. Das Auto selbst ist dabei nur ein Teil des Mobilitätskonzepts, das neben dem Thema Elektromobilität auch Ansätze wie Carsharing und Ride­sharing integriert. Die Serienproduktion ist inzwischen für die zweite Jahreshälfte avisiert. Allerdings: Die Batterie des Fahrzeugs wird wesentlich teurer als gedacht, der Preis der Akkus steigt voraussichtlich um das Doppelte.

Mit digitalen Zwillingen den Akku optimieren

Bis zur Hälfte der Kosten für ein E-Auto liegt in dessen Akku. Wie rentabel ein solches Fahrzeug am Ende ist, hängt entscheidend davon ab, wie gut seine Batterie genutzt werden kann. Diese muss aktuell meist noch bereits bei 70 bis 80 Prozent ihrer Kapazität ausgetauscht werden, um eine zuverlässige Funktionsweise zu garantieren. Allerdings lassen sich ihr genauer Zustand und ihre Restlebensdauer bislang noch nicht genau bestimmen. Das Start-up TWAICE hat eine Software entwickelt, die das ändern soll. Mithilfe von digitalen Zwillingen informiert das Programm präzise über den Gesundheitszustand einer Lithium-Ionen-Batterie. Die Analyse der Batterien erfolgt online und cloudbasiert, das System kann u.a. die Batterielebensdauer vorhersagen und optimieren, Fehler in Batteriesystemen werden frühzeitig erkannt. Durch eine zusätzliche Optimierung von Betriebsstrategie, Ladevorgängen und Betriebsgrenzen der Batterien kann die Lösung von TWAICE eine erhebliche Verlängerung der Akku-Laufzeit erreichen. Betreiber von elektrischen Fahrzeugflotten können damit die Gesamtkosten ihres Betriebs um bis zu 25 Prozent senken.

TWAICE hat eine Software entwickelt, die Batterien bzw. deren Kapazität präzise misst und so ihre Lebensdauer exakt bestimmt. Foto: TWAICE

Auch Volabo geht das Thema Effizienz an, und zwar über einen innovativen Antrieb. Anstelle von Kupferwicklungen im Stator verwendet das Team Aluminiumstäbe, die einseitig über einen Kurzschlussring abgeschlossen sind und einen Statorkäfig bilden. Das ISCAD (Intelligent Stator Cage Drive) getaufte System kann entgegen herkömmlichen E-Antrieben in jedem Betriebspunkt einen maximalen Wirkungsgrad erzielen. „Das schaffen wir, indem wir den Motor intelligent machen: Die Stäbe unseres Stators können durch eine Software individuell angesteuert werden. Der Motor kann sich bei uns permanent an das Lastprofil anpassen und somit eine bessere Ausnutzung der verfügbaren Batteriekapazität erreichen“, sagt Florian Bachheibl, Geschäftsführer von Volabo. „Die Mobilität von Morgen bedeutet für uns vernetzte, autonom fahrende Fahrzeuge mit elektrischen, intrinsisch sicheren 48-V-Antrieben.“

Sensorik für Navigation und autonomes Fahren

Der Trend zur Urbanisierung formt heute schon die Schwerpunkte von Innovationen im Mobilitätsbereich. Ein wesent­licher Teil neuer Konzepte ist für die Stadt ausgelegt. Ein Grund, der für den urbanen Fokus häufig angebracht wird: Mit der bestehenden Infrastruktur und traditionellen Mobilitätskonzepten lässt sich der massive Anstieg an Fahrzeugen kaum bewältigen. Autonomes Fahren ist eine Möglichkeit, unseren Verkehr effizienter zu gestalten. Das gilt auch für ländliche Regionen: Sich autonom bewegende Fahrzeuge könnten hier eher dünne Verkehrsanbindungen überbrücken. Viele Start-ups bringen gerade im Bereich Sensorik und Imaging echte Innovationen auf den Markt, die Voraussetzung für die Weiterentwicklung dieses Bereichs sind. Spannende Beispiele sind mehrfach ausgezeichnete Teams wie das Unternehmen Toposens, das einen 3D-Ultrasound-Sensor zum Erfassen, Zählen und Verfolgen von Objekten entwickelt hat, oder TerraLoupe, das Geobilddaten mittels Deep Learning ermitteln und so automatisiert ein digitales Abbild der Umwelt mit all ihren Informationen abbilden kann.

„Damit Fahrzeuge selbständig navigieren können, müssen sie ihre Umwelt erfassen. Was für uns Menschen die Augen sind, sind für selbstfahrende Fahrzeuge Sensoren“, sagt Blickfeld-Geschäftsführer Mathias Müller. Sein Unternehmen baut LiDAR-Sensoren, eine laserbasierte Sensortechnologie. „LiDAR gilt als die Schlüsseltechnologie für den Schritt in die neue Mobilität“, so Müller. Dabei handelt es sich um eine bereits vor längerer Zeit erfundene Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung. Blickfeld hat es geschafft, den herkömmlichen LiDAR-Aufbau deutlich zu vereinfachen und eine Kernkomponente neu erfunden. Die Innovation des Unternehmens beruht auf einem in Halbleiter-Technologie gefertigten Mikrospiegel, der durch eine besondere Fertigung skalierbar zu produzieren ist. Das Ergebnis ist ein sehr kleiner und leistungsfähiger Sensor, der einen wichtigen Baustein für die Sensorik autonom fahrender Fahrzeuge darstellt.

Nischen besetzen, der Weg zum vollautonomen Fahrzeug ist lang

„Bei aller Begeisterung für zukünftige autonome (und irgendwann auch fliegende) Pkws auf unseren Straßen, sehen wir weiterhin nur eine schrittweise Entwicklung hin zu einer großen Anzahl an sich vollautonom bewegenden Fahrzeugen im allgemeinen Straßenverkehr“, sagt Robert Gallenberger, Partner bei btov. Der VC zählt zu den europäischen Gesellschaften, die auch in Technologien aus dem Bereich moderne Mobilität investieren. „Viele Technologie-Start-ups im Bereich autonomes Fahren präsentieren uns moderne Geschäftsmodelle auf Basis monatlich wiederkehrender Umsätze pro Auto im Feld. Es ist allerdings fraglich, inwiefern diese Modelle gegenüber den etablierten Automobil-OEMs (Originalausrüstungs­hersteller, Anm.d.Red.) bzw. den Tier1-Lieferanten (Tier1 benennt den direkten Zulieferer mit größeren Baugruppen und Systemen, Anm.d.Red.) als Kundengruppe wirklich durchsetzbar sein werden“, sagt er.

Trotz des enormen Gesamtmarktpotenzials von autonomen Fahrzeugen gäbe es auch substanzielle Unsicherheiten, was das reale Umsatzpotenzial von Start-ups anbelangt. „Es gibt jedoch neben dem öffentlichen Straßenverkehr eine relevante Anzahl an Nischen, in denen sich vollautonom fahrende Fahrzeuge deutlich schneller durchsetzen können. Start-ups, die diese Nischen besetzen, um kurz bis mittelfristig nicht nur gutes Umsatzwachstum zu generieren, sondern auch ‚Real-World‘-­Erfahrungen mit autonomen Fahrzeugen sammeln, die weit über Testflotten hinausgehen, finden wir besonders interessant.“

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