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Yuqing Bai im Freien in einem Park in Shanghai
Innovation

Volle Fahrt in Richtung Zukunft: E-Mobilität revolutioniert nachhaltigen Verkehr in Megacitys

11. November 2024

In Shanghai unterliegt die Fahrzeugtechnik einem schnellen Wandel, der sowohl von umfassenden Innovationen als auch von komplexen Entwicklungen bei Brennstoffzellen angetrieben wird. Als Senior Applications Engineer im Mobilitätssektor spielt Yuqing Bai eine entscheidende Rolle bei dieser Transformation. Ihre Arbeit spiegelt die Bedeutung von messtechnischen Lösungen bei der Entwicklung sichererer, besserer und emissionsärmerer Fahrzeuge der Zukunft wider. Die verstärkte Nutzung nachhaltiger Verkehrsmittel bietet großes Potenzial, die Lebensqualität vieler Menschen weltweit zu erhöhen.

In Shanghai erlebt Yuqing Bai jeden Tag, wie verschiedene Welten aufeinanderprallen. In den Seitenstraßen des Stadtbezirks Pudong sieht sie inmitten traditioneller Marktstände die Überbleibsel einer alten Kultur – Essensstände säumen den Weg soweit das Auge reicht. So ist China in der Vorstellung vieler Menschen.

Doch sobald sie im Zentrum zur großen Einkaufsstraße Nanjing Lu kommt, prasselt der Lärm in voller Lautstärke auf sie ein. Sie befindet sich in einer hochmodernen Megacity. Im Verkehr röhren die Motoren und unzählige Wolkenkratzer lassen Passanten wie Zwerge erscheinen. Alles in dieser Stadt ist in Bewegung und im Wandel – und zwar rasend schnell.

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Porträt von Yuqing Bai

Die E-Mobilität ist der Schlüssel zu mehr Nachhaltigkeit im Verkehrssektor.

Yuqing Bai

Senior Applications Engineer | ZEISS Shanghai
  • Fahrzeuge auf einer Straße in Shanghai
  • Yuqing Bai vor ihrem Auto in Shanghai
  • Fahrzeuge auf einer Straße in Shanghai
  • Yuqing Bai vor ihrem Auto in Shanghai

Innovationen im rasanten Tempo

Das rasante Tempo von Shanghai stört Bai nicht. Sie liebt die Stadt von Herzen. Als Senior Applications Engineer bei ZEISS erlebt sie hautnah mit, wie die Stadt unablässig nach Fortschritt strebt. „Shanghai verkörpert die Quintessenz von Innovation und Fortschritt“, bemerkt sie und stellt fest, wie die Stadt die Grenzen des Möglichen immer weiter verschiebt. Bai ist tief beeindruckt von der sich ständig wandelnden, facettenreichen Umgebung, die Shanghai bietet, in der menschlicher Ehrgeiz gedeiht und technologischer Fortschritt regiert.

Inmitten des immerwährenden Flusses von Autos und Motorrädern steigt Bai in ein vollständig elektrisch betriebenes Auto ein, in dem sie die kurze Strecke zum Büro von ZEISS in Shanghai zurücklegt. Fragt man sie, wie sie zu ihrer jetzigen Rolle gekommen ist, erzählt sie von ihrem Masterabschluss in Materialwissenschaften und Ingenieurwesen. Bai ist begeistert von E-Mobilität. Als Triebfedern ihrer Begeisterung nennt sie ihre Faszination für den Fortschritt, das exponentielle Wachstum der Stadt sowie die insgesamt rasante Weiterentwicklung der E-Fahrzeugtechnologie.

Yuqing Bai auf einer Brücke mit Blick auf die vollen Straßen von Shanghai

Eine Vision des urbanen Wachstums von Megacitys

Das Thema der Mobilität in Großstädten wird immer komplexer. Aktuell leben circa 56 % der Weltbevölkerung, insgesamt 4,4 Milliarden Menschen, in urbanen Räumen.1 Prognosen zufolge wird dieser Trend anhalten und sich die Rate des urbanen Wachstums noch beschleunigen. Im Jahr 2050 sollen knapp 7 von 10 Menschen in Städten leben.1

Zur besseren Einordnung: Die Einwohnerzahl von Shanghai liegt bei rund 29 Millionen.2 Stand 2018 gibt es weltweit 33 Megacitys – Städte mit einer Einwohnerzahl von mehr als 10 Millionen. Und Shanghai ist eine davon. Laut Prognosen der UN sollen bis zum Jahr 2030 weitere 10  Städte auf dieser Liste landen.3

Daizong Liu, Experte für nachhaltigen Stadtverkehr und East Asian Director am Institute for Transportation and Development Policy, sagt, dass es in der Natur von Megacitys liegt, enorme Ressourcen zu verbrauchen sowie Müll und Emissionen in großem Ausmaß zu verursachen. Es sei denn, sie integrieren Nachhaltigkeitskonzepte in ihre zentrale Infrastruktur: „Die Zukunft der urbanen Entwicklung in China und weltweit liegt in der Optimierung der Effizienz und Nachhaltigkeit bestehender Städte, nicht im Ausweichen auf neue Städte“, erklärt Liu. „Beispielsweise werden im Jahr 2050 voraussichtlich 80 % der Menschen in China in Städten leben. Der Umgang mit diesem Wachstum erfordert eine strategische Anpassung unseres Blicks auf die Mobilität. Diese Mobilität muss nachhaltiger werden und gleichzeitig ihre Nutzerinnen und Nutzer berücksichtigen.“

Der mit dem Bevölkerungswachstum einhergehende höhere Mobilitätsbedarf in Megacitys sorgt dafür, dass die heutigen Mobilitätskonzepte dem Mobilitätsbedarf von morgen nicht gerecht werden können. Darüber hinaus gehen die ständigen technologischen Fortschritte mit veränderten Anforderungen der Hersteller von New Energy Vehicles (NEV) sowie mit angepassten Regulierungen einher.

  • 10 Millionen

    Einwohner leben in Megacitys.

  • 33

    Megacitys gab es 2018, bis 2030 sollen Prognosen zufolge weitere 10 hinzukommen.3

  • 80 %

    allen Mülls und mehr als 60 % der Treibhausgasemissionen entstehen heute in Städten.4

  • 1881

    wurde das erste Elektrofahrzeug der Öffentlichkeit vorgestellt – es erreichte eine Spitzengeschwindigkeit von 12 km/h.5

  • 14,64 Millionen

    NEV, mehr als die Hälfte der 2022 weltweit gezählten derartigen Fahrzeuge, befanden sich in China.6

Porträt von Daizong Liu

Die Zukunft der urbanen Entwicklung in China und weltweit liegt in der Optimierung der Effizienz und Nachhaltigkeit bestehender Städte.

Daizong Liu beim ITDP

Daizong Liu

East Asian Director | Institute for Transportation and Development Policy
Yuqing Bai bei der Arbeit mit Messgeräten im Labor

Batterien sind Teil der urbanen Mobilität

In den kommenden Jahren wird der Schwerpunkt noch stärker auf der Nutzung alternativer Verkehrsmittel liegen, die den Individualverkehr ersetzen. Dieser Umstieg erfolgt sowohl durch die Entwicklung innovativer Konzepte als auch durch die Optimierung vorhandener Alternativen, vom autonom fahrenden Shuttle bis hin zu Mikro-Mobilitätslösungen. Ziel ist dabei immer die Förderung nachhaltigerer Verkehrsinfrastrukturen.

Laut Bai ist es dabei auch erforderlich, alle Einzelkomponenten der Batterien in genau diesen NEV, die zur Verkehrswende beitragen, in den Blick zu nehmen. Sie konzentriert sich auf metrologische, d. h. messtechnische Lösungen bei NEV-Batterien.

„Messtechnik ist für New Energy Vehicles von entscheidender Bedeutung. Präzise Messungen gewährleisten die Verlässlichkeit und Sicherheit der New Energy Vehicles, da sie bei kritischen Komponenten wie Batterien, Motoren und Brennstoffzellensystemen die Einhaltung strenger Qualitätsstandards sicherstellen. Wir unterstützen Hersteller im Umgang mit den speziellen Herausforderungen der NEV-Produktion für Megacitys wie Shanghai und der Zukunft der Mobilität. Dies sichert eine konsistente Qualität und Effizienz in der gesamten Branche“, sagt Bai.

Yuqing Bai bei der Arbeit mit Messgeräten im Labor

Im Rahmen ihrer täglichen Arbeit optimiert sie Verarbeitungsprozesse auf Basis von Materialanalysen und durch die Zusammenarbeit mit internen und externen Partnern an verschiedenen Projekten für große global agierende Automobilhersteller. Sie unterstützt auch bei der Fehlerbehebung und hält Schulungen für Kunden, damit diese Batterien in möglichst hoher Qualität anbieten können.

Durch ihre Arbeit bei ZEISS will Bai die Transformation des wichtigsten Wirtschaftsmotors Chinas fördern – von einem lautstarken Röhren hin zu einem umweltverträglichen Surren. „Durch mein Leben und meine Arbeit in einer Metropole wie Shanghai ist mir voll und ganz bewusst, welche Herausforderungen mit der städtischen Mobilität und der Verkehrswende einhergehen. Themen wie erhöhtes Verkehrsaufkommen und Luftverschmutzung wirken sich in Städten überall auf der Welt massiv aus. Daher rührt meine Begeisterung für meine kundenorientierte Arbeit an E-Mobilitätslösungen der Zukunft, die sich den vor uns liegenden Herausforderungen stellen.“

Wie Batterien die E-Mobilität in Megacitys verändern

Die Zukunft der Mobilität leuchtet hell

Am Telefon verabschiedet Bai sich vom letzten Kunden des heutigen Tages und sieht aus dem Bürofenster die Sonne am Horizont von Shanghai versinken. Unten sind die Straßen voller Autos. Gerade ist Rush Hour. In Bais Vorstellung sieht es zu dieser Zeit des Tages in Zukunft auf den Straßen anders aus. „Ich stelle mir vor, dass es vielleicht gar keine Fahrer mehr gibt. Es kommt nicht zu Unfällen. Autos könnten ihre Form verändern, um sich an verschieden große Straßen anzupassen. Vielleicht machen wir aus einer Idee, die wir früher für Science Fiction hielten, einfach eine weitere Innovation.“

Wie auch immer die Zukunft des nachhaltigen Verkehrs aussieht, für Bai steht eines fest: Sie möchte mit ihren Kunden ganz vorne mit dabei sein und sie bei der zuverlässigen Entwicklung neuer Technologien unterstützen. Sie glaubt fest daran, dass die Zukunft der Mobilität von mehr Sicherheit, Effizienz und Umweltfreundlichkeit gekennzeichnet sein wird. Und sie ist zuversichtlich, dass sich Shanghai und die ganze Welt an wachsende Herausforderungen anpassen und vom Wandel profitieren können. Beides ist schließlich schon viele Male geschehen.

Im Fokus: E-Mobilität in Megacitys

  • Die Entwicklung der E-Mobilität im Kfz-Bereich ist eine der großen Zukunftsfragen der weltweiten Wirtschaft und des städtischen Wachstums. E-Fahrzeuge können tatsächlich zu einem Schlüsselelement der Energiewende werden. Sie stellen eine sauberere Alternative zu Verbrennern dar. Mit dem voranschreitenden Ausbau der Infrastruktur für E-Autos und deren weiterer technologischer Verbesserung werden sie für Verbraucher immer attraktiver und erschwinglicher. Doch auch wenn E-Autos einen entscheidenden Beitrag leisten, die Zukunft der Mobilität wird wahrscheinlich in verschiedensten Technologien und Transportmitteln liegen, um unterschiedlichen Ansprüchen und Herausforderungen rund um Nachhaltigkeit gerecht werden zu können.

  • Ziel der nachhaltigen Mobilität ist es, individuelle Mobilitätsbedürfnisse in der Gegenwart mit dem Schutz von Ressourcen für zukünftige Generationen in Einklang zu bringen – mithilfe entsprechender Verkehrssysteme und -praktiken. Dieses Konzept priorisiert Transportmittel mit geringen Emissionen zur Minimierung der Umweltfolgen und steht für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen, eine bessere Luftqualität, die Bewahrung von Ressourcen, die öffentliche Gesundheitsförderung und den gerechten Zugang zu Beförderungsangeboten. Es umfasst verschiedene Arten der Fortbewegung, wie Laufen, Radfahren und das Nutzen von öffentlichen Verkehrsmitteln, E-Autos und Car-Sharing-Angeboten.

  • Mit der wachsenden Bevölkerung und dem Anstieg des durchschnittlichen Einkommensniveaus weltweit, steigt auch das individuelle Mobilitätsbedürfnis, das auf dem Wunsch nach mehr Komfort und Flexibilität beruht. Besonders hoch ist die Nachfrage in Megacitys, die dicht besiedelt sind. Zusätzlich wird die Verkehrswende hin zu neuen Antriebsformen und alternativen Kraftstoffen von Umweltaspekten angetrieben. Traditionelle Verkehrskonzepte werden von neuen revolutionären Technologien und innovativen Geschäftsmodellen weiter in Frage gestellt. In dieser dynamischen Umgebung spielt die Aussicht auf autonomes Fahren und Augmented-Reality-Technologien eine große Rolle – ein Hinweis darauf, welche gewaltigen Umbrüche uns neben den bereits laufenden breit gefächerten Entwicklungen noch erwarten. Diese vielfältigen Neuerungen haben das Potenzial, den Mobilitätssektor von heute erheblich umzukrempeln.