Autonome Autos sind Roboter gut für die Umwelt?

Autonome Autos kommen. So kommen wir zu einer Welt voller fahrerloser Autos So kommen wir zu einer Welt voller fahrerloser Autos Fahren ist eine langwierige, gefährliche und anspruchsvolle Aufgabe. Könnte es eines Tages durch die fahrerlose Autotechnologie von Google automatisiert werden? Weiterlesen . Wann genau ist davon auszugehen, aber zehn Jahre scheinen eine sichere Wahl für die Verfügbarkeit auf dem Massenmarkt zu sein.

Die Art und Weise, wie wir Autos verwenden, wird The Transportation Of Tomorrow verändern: Awesome Erfindungen, die den Pendelverkehr von morgen verändern können: Awesome Erfindungen, die den Pendelverkehr verändern können Der Lauf der menschlichen Zivilisation war schon immer durch den Transport geprägt. Der Transport von morgen löst vielleicht nicht alle diese Probleme, aber er löst vielleicht einige - und es ist wichtig, sich die Sache zu überlegen… Lesen Sie mehr. Diese Veränderungen reichen von der Autokultur über die Wirtschaft bis hin zur globalen Sterberate - aber ein Bereich, der noch nicht so detailliert untersucht wurde: die Auswirkungen auf die Umwelt.

Autos sind einer der größten Beiträge zur CO2-Produktion in den Industrieländern, und jede Änderung in der Art, wie wir Autos verwenden, sollte in diesem Licht betrachtet werden. Können selbstfahrende Autos konventionelle öffentliche Verkehrsmittel aus Effizienzgründen schlagen? Wie viel Verbesserung bieten sie gegenüber dem regulären Fahrzeugbesitz? Heute untersuchen wir das Problem der Umweltfreundlichkeit von autonomen Fahrzeugen, basierend auf viel Forschung und ein wenig Spekulation.

Effiziente Fahrstrategien

So gut ein menschlicher Fahrer auch sein mag, er macht Fehler, und diese Fehler wirken sich auf die Kraftstoffeffizienz aus.

Menschen verlieren sich, bleiben im Verkehr stecken und kämpfen darum, einen Parkplatz zu finden. Autonome Fahrzeuge würden besser fahren und dabei Kraftstoff sparen. Autonome Autos können “Herde”, hintereinander zeichnen, um den Luftwiderstand zu reduzieren, und es gibt die Möglichkeit des automatischen Fahrens mit Fahrgemeinschaften im Flottenumfeld, wodurch die Anzahl der benötigten Fahrzeuge und der gesamte Kraftstoffverbrauch erheblich verringert werden kann.

Allein das Entwurfskonzept könnte (laut Rocky Mountain Tech) 30% des Autokraftstoffverbrauchs einsparen, und MIT schlägt vor, dass durch den Wegfall des Parkens mehr als 40% des Kraftstoffverbrauchs für autonome Fahrzeuge entfallen könnten. Sie könnten auch Staus in der Stadt vermeiden, was die Reiseeffizienz erheblich beeinträchtigen würde. Laut dem KPMG-Institut,

In einem autonomen Fahrzeugtransportsystem werden Fahrzeuge viel effizienter navigieren als derzeitige menschliche Bediener. Die Ineffizienz von Fahrzeugen mit menschlichem Antrieb führt zu erheblichen Staus bei hohem Verkehrsaufkommen und häufigen Verkehrsstaus. In seinem Urban Mobility Report von 2011 schätzte das Texas Transportation Institute, dass die Verkehrsbelastung der Amerikaner 4,8 Milliarden Stunden Zeit, 1,9 Milliarden Gallonen verschwendeter Kraftstoff (dies entspricht einem zweimonatigen Betrieb der Alaska-Pipeline) und 101 Milliarden Dollar an Verzögerungen und Treibstoff kostet Kosten.

Ökologisches Autodesign

Je mehr selbstfahrende Fahrzeuge unterwegs sind, desto weniger Unfälle gibt es. Die meisten betrunkenen Fahrer (die Ursache von 26 von 91 durchschnittlichen Autototen in den USA) für den Einsatz autonomer Fahrzeuge zu haben, hätte einen großen Einfluss auf die Fahrsicherheit.

Abgesehen von dem offensichtlichen Vorteil, dass Menschen nicht sterben, hat dies weitere unerwartete Vorteile. Wenn das Unfallrisiko so niedrig wie möglich gehalten werden kann, könnten Automobilunternehmen viel leichtere Autos bauen, indem sie viele traditionelle Sicherheitsfunktionen (wie Airbags, Sicherheitsgurte und eine Knautschzone) wegwerfen. Die Kfz-Versicherungskosten würden ebenfalls sinken.

Wenn das Fahren so sicher ist wie das Fliegen (so sicher, dass einzelne Unfälle die Nachricht auf dieselbe Weise wie bei Luftkatastrophen machen), kann das Fahren in viel leichteren, weniger robusten Autos wesentlich komfortabler sein, was wiederum eine enorme Menge einsparen kann von Kraftstoff.

Da Sie möglicherweise nur so viele Autos beschwören können, wie Sie benötigen, besteht für die meisten Fahrzeuge in der Flotte keine Notwendigkeit, eine standardmäßige Fünfsitzer-Limousine zu sein. Wenn Sie zweisitzige Fahrzeuge bauen und Gewicht und Luftwiderstand minimieren möchten, können Sie Gas-Prototypautos mit 285 MPG bauen, was im Vergleich zu den besten derzeit erhältlichen Verbrauchsfahrzeugen eine fast 80% ige Verringerung des Kraftstoffverbrauchs bedeutet. Laut einem Journalisten für Autos.ca, der mit dem Volkswagen-Team, das den Prototyp entworfen hat, gesprochen hat:

Trotz seiner geringen Größe und seines geringen Gewichts ist das 1-Liter-Auto laut Volkswagen so sicher wie ein für den Rennsport zugelassener GT-Sportwagen. Mit Hilfe von Computer-Crash-Simulationen wurde das Fahrzeug mit eingebauten Crash-Rohren, Drucksensoren für die Airbagsteuerung und vorderen Knautschzonen konstruiert. Sein Aluminium-Kraftstofftank befindet sich in einem geschützten Bereich hinter den Insassen.

Elektroauto Annahme

Im Moment sind Elektroautos in der schwierigen Lage, fast perfekt zu sein - aber das "Fast" ist wirklich wichtig. Selbst mit herkömmlicher Fahrzeugtechnik (und einer Menge unglaublich schwerer Lithium-Ionen-Batterien) erreichen moderne Elektroautos 120 MPG und der Strom wird auf wesentlich sauberere Weise erzeugt.

In Bezug auf den gesamten Verbrauch fossiler Brennstoffe bedeutet dies eine Ersparnis von etwa 50% im Vergleich zu traditionellen Automobilen der Spitzenklasse bei gleichem Baugewicht.

Das Tesla Model S, ein reines Elektroauto, erhielt die höchste Punktzahl, die jemals von Consumer Reports mit 99 von 100 Punkten bewertet wurde. Jake Fisher, der Leiter des Automotive-Tests für Consumer Reports, sagte, dass sein einziges Problem die Auflagenbeschränkungen seien.

Wenn es in drei Minuten in einer Tankstelle aufgeladen werden könnte, würde dieses Auto etwa 110 Punkte erzielen.

Leider brauchen Elektroautos viel länger zum Aufladen als Benzinautos zum Auffüllen und haben bei jeder Ladung eine begrenzte Reichweite. Dies führt zu der bedauerlichen Tatsache, dass Elektroautos für die meisten Amerikaner derzeit keine gangbare Option sind.

Auch wenn sie für 95% der Reisen, die die Menschen jemals unternehmen (Besorgungen in der Stadt), völlig ausreichend sind, scheitern sie bei den letzten fünf Prozent der Langstrecken-Langstreckenreisen völlig. Es ist schwierig, Orte zum Aufladen Ihres Elektroautos zu finden, und an manchen Orten ist es unmöglich.

Autonome Autos bieten einige Lösungen für dieses Problem. Autonome Autos wären am nützlichsten in einem Flottenszenario, in dem alle Autos im Besitz einer zentralen Agentur sind und je nach Bedarf von den Benutzern abgesetzt werden können.

In diesem Fall könnte der Benutzer nicht darauf warten, dass sich das Fahrzeug auflädt, sondern nur, wenn er die Reichweite eines bestimmten Fahrzeugs überschreitet. Wenn der Beifahrerteil des Autos und der Roboter- / Motor- / Batterieteil des Autos separate Module wären, könnten diese Tauschvorgänge in wenigen Sekunden durchgeführt werden, ohne dass die Fahrer jemals herauskommen mussten.

Dies hat alle Vorteile eines Batteriewechsels mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Batterie zu Ihnen kommen kann. Durch den Einsatz einer vielfältigen Flotte, die nur einen kleinen Teil der gasbetriebenen Fahrzeuge umfasst, könnten Sie auch Ausflüge in Gebiete zulassen, die sonst für selbstfahrende Autos nicht zugänglich wären, insbesondere in den frühen Tagen, wenn die Ladeinfrastruktur weniger verfügbar ist.

Vergleich mit öffentlichen Verkehrsmitteln

Das Schöne an all diesen unterschiedlichen Einsparpotenzialen ist, dass sie größtenteils unabhängig sind. Mit anderen Worten stapeln sich alle diese Vorteile.

Wenn Sie herausfinden, zwischen den 80% Einsparungen bei der Konstruktion von leichten Microcars, den 30% Einsparungen durch intelligentes Zeichnen und den 50% Einsparungen, die Sie durch den Einsatz von Elektrofahrzeugen erzielen, haben Sie eine ökologische Gesamtwirkung, die so ähnlich ist 14-mal weniger als bei einem modernen 60-MPG-Benziner, ein Vorteil, der selbst für die meisten Fernreisen ausreicht (vorausgesetzt, es gibt eine Fahrzeugflotte, mit der Sie in jeder Stadt unterwegs tauschen können). Zahlreiche andere kleine Vorteile wie Fahrgemeinschaften, weniger Zeitverlust und weniger Verkehr sowie effizientere autonome Parkplätze zählen nicht dazu.

Dadurch werden alle anderen Transitwege durch einen Erdrutsch weggeblasen. Traditionelle Busse sind nur fünfmal effizienter als Autos, wenn sie vollständig mit Passagieren beladen sind (was ungewöhnlich ist). Züge und Flugzeuge können unter realen Einsatzbedingungen tatsächlich schlechter sein als Autos. Eine Flotte autonomer Fahrzeuge wäre wahrscheinlich die effizienteste Option, um Menschen zu bewegen, ganz zu schweigen von der Bequemlichkeit, einen Roboter herbeirufen zu können, der Sie jederzeit und überall mitnimmt. Der öffentliche Verkehr braucht Arbeit, um effizient genutzt zu werden, und autonome Fahrzeuge könnten das wegblasen.

Wie viel fahren?

Das sind alles wirklich gute Nachrichten für die Umwelt. Leider gibt es einen großen Vorbehalt, nämlich dass selbstfahrende Autos wahrscheinlich dramatische Auswirkungen haben werden wie viel Leute fahren. Junge, alte und behinderte Menschen werden sich viel leichter fortbewegen können, und obwohl dies schwer zu vermuten ist, dass dies eine schlechte Sache ist, hat es auch einen messbaren ökologischen Fußabdruck.

Die Situation wird verschärft, weil Einsparungen bei der Kraftstoffeffizienz auch Einsparungen in Dollar und nicht nur beim Gaspreis bedeuten. Die Kosten für den Betrieb eines herkömmlichen Gaswagens belaufen sich auf etwa 60 Cent pro Meile, einschließlich der Wartung, der Kosten des Fahrzeugs über seine Lebensdauer und des Kraftstoffpreises. Da Elektroautos dagegen mechanisch einfacher sind und nicht so viele bewegliche Hochtemperaturteile aufweisen, liegen die tatsächlichen Kosten für den Betrieb von Elektroautos wie dem Nissan Leaf eher bei 3,5 Cent pro Meile, von denen etwa drei Cent Kraftstoffverbrauch sind.

Elektrofahrzeuge benötigen weniger Wartung und halten länger. Sie können nicht viel über die verbleibenden Wartungskosten tun, aber die Kraftstoffkosten können im Vergleich zu den Abnutzungskosten des Fahrzeugs auf ein vernachlässigbares Maß reduziert werden. Die Überquerung der Vereinigten Staaten (dreitausend Meilen) kostet bei etwas mehr als einem halben Cent pro Meile etwa fünfzehn Dollar pro Person. Selbst wenn man auf eine hohe Gewinnspanne rechnet, ist das immer noch absurd billig.

Diese Zahlen halten auch beim Experimentieren an. Ein Elektrofahrzeugbesitzer (der ActiveE, ein Auto, das erheblich weniger effizient ist als das Leaf), verfolgte seine Energieverbrauchs- und Wartungskosten über mehrere Jahre hinweg und bei den Verbraucherkosten:

… Es hätte mich ungefähr 3.000 Dollar gekostet, den Active E in den letzten 20 Monaten und 57.000 Meilen zu fahren,

Diese Art der Senkung der realen Kosten ist einen messbaren Einfluss darauf haben, wie viel Menschen fahren. Die Menschen wären viel eher bereit, lange Arbeitswege in Kauf zu nehmen, wenn sie unglaublich günstig sind und Netflix auf Reisen beobachten können.

Stellen Sie sich vor, was Roadtrips angeht “Schlafwagen” - autonome Fahrzeuge, im Wesentlichen als Queen-Size-Bett auf Rädern konzipiert. So könnten die Benutzer am Freitagabend abreisen, die gesamte Fahrt bis zu ihrem Ziel ausschlafen, einen Tag praktisch überall im Land genießen und dann die Rückfahrt einlegen und am Sonntagmorgen ausgeruht zu Hause sein - alles für ein Paar von Dollar. Dies wird sich natürlich stark auf die Anzahl der Tagesausflüge auswirken.

Es ist nicht klar, welche Auswirkungen dies auf die Gesamtsteuerquote haben wird, aber es gibt gute Neuigkeiten. Die Menschen verbringen bereits weit über eine Stunde am Tag mit dem Fahren. Selbst wenn jeder Einzelne in den USA zwölf Stunden pro Tag in einem Auto verbringen würde, wäre er immer noch nicht in der Lage, den Effizienzunterschied zwischen einer selbstfahrenden Elektroautoflotte und herkömmlichen Gasfahrzeugen auszugleichen.

Allgemeine Effizienz

Wenn man die Zahlen betrachtet, scheint es klar zu sein, dass autonome Autos eine überwältigende Kraft für die Umwelt sein werden.

Zugegeben, viele dieser Optimierungen (vor allem die Kraftstoffeinsparungen durch das Entfernen von Sicherheitssystemen aus Autos) hängen davon ab, dass von Menschen angetriebene Autos auf der Straße fehlen. Oder zumindest selten. Ein autonomes Fahrzeug kann Sie sehr effektiv vor Ihren eigenen Fehlern schützen, aber es kann weniger tun, um Sie vor jedem anderen Idioten auf der Straße zu schützen.

Wir sind wahrscheinlich ein paar Jahrzehnte von dem Punkt entfernt, an dem wir sehen werden, wie das traditionelle, in Privatbesitz befindliche Gasauto tatsächlich von den Straßen verschwindet. In der nahen Zukunft wird die Performance also etwas weniger dramatisch sein.

Es scheint jedoch klar zu sein, dass selbstfahrende Fahrzeuge (langfristig) einen großen Beitrag dazu leisten werden, das Reisen billiger, komfortabler und weniger belastend für die Biosphäre und unsere begrenzten natürlichen Ressourcen zu gestalten.

Bildnachweise: “Den Rahmen des Vaters LKW "fahren"“, von JD Hancock, “Im Flug“, von Don McCullough, “Sicherheit zuerst” von Toronto History

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