Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
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Mobilität

Forschung für nachhaltige Mobilität

Im Geschäftsfeld Mobilität erforschen wir systemische und ökonomische Aspekte des Personen- und Güterverkehrs. Unsere Forschungsthemen umfassen volkswirtschaftliche, soziale und ökologische Effekte von verkehrspolitischen Strategien, Investitionsprogrammen und neuen Technologien, Nachhaltigkeitsbewertungen, innovative Geschäftsmodelle, Implementierungs- und Transformationspfade, Akzeptanzfragen sowie Industriestrukturen.

Wir untersuchen hierbei alle Verkehrsträger (Straßen- und Schienenverkehr, Schifffahrt, Fuß- und Radverkehr und neue Mobilitätsformen) sowie Strategien und Wirkungen von der lokalen bis zur globalen Ebene. Hierfür wurden und werden verschiedene Modellwerkzeuge entwickelt und eingesetzt. Mit diesen und weiteren Methoden berät das Geschäftsfeld Mobilität in enger Abstimmung mit nationalen und internationalen Partnern Auftraggeber aus Politik, Wirtschaft und Industrie.

Das Geschäftsfeld wird geleitet von Dr. Michael Krail.

Schwerpunkte unserer Mobilitätsforschung

Mobilität befindet sich im Wandel. Technologische Innovationen, neue Nutzungsformen und politische Zielsetzungen verändern, wie Menschen und Güter unterwegs sind. Gleichzeitig wächst der Druck, Mobilität nachhaltiger, gerechter, bezahlbarer und effizienter zu gestalten. Unsere Forschung untersucht diese Veränderungen systematisch. Wir analysieren Mobilitätssysteme, Verhalten und Rahmenbedingungen und bewerten ihre ökologischen, sozialen und ökonomischen Wirkungen. So schaffen wir Wissen für eine Mobilitätswende, die wirksam, praxistauglich und zukunftsfähig ist.

Transformation des Mobilitätssystems

Das Mobilitätssystem verändert sich grundlegend. Neue Angebote wie geteilte (autonome) Fahrzeuge, Mobility Hubs, Sharing-Systeme und Micromobility ergänzen bestehende Öffentliche Verkehrsmittel. Die Elektrifizierung des motorisierten Individualverkehrs sowie aktive Mobilität durch Radfahren und Zufußgehen gewinnen an Bedeutung. Wir untersuchen die potenziellen Wirkungen dieser Entwicklungen und analysieren dabei Nachhaltigkeitswirkungen, politische Handlungsoptionen und mögliche Markthochläufe. Mit quantitativen Modellen bewerten wir die Wirkung von Maßnahmen und Instrumenten. So zeigen wir, welche Entwicklungen Mobilität langfristig nachhaltiger machen und wo ein Nachsteuern nötig ist.

Governance und Gesellschaft

Die Mobilitätswende gelingt nur, wenn sie von der Breite der Gesellschaft getragen wird. Deshalb betrachten wir neben Technologien auch politische Prozesse, soziale Wirkungen und das Verhalten von Nutzer:innen. Wir untersuchen Verteilungseffekte, Fragen der sozialen Gerechtigkeit und die Akzeptanz neuer Maßnahmen. Ein weiterer Fokus liegt auf Partizipation, Planungs- und Governance-Instrumenten (z.B. Sustainable Urban Mobility Plans) sowie auf Strategien für verkehrsreduzierte Innenstädte. Dabei analysieren wir, wie Städte, Regionen und andere Akteure Mobilität wirksam gestalten können. Ziel ist eine nachhaltige Mobilitätsentwicklung, die gesellschaftlich akzeptiert wird und Teilhabe für unterschiedliche Gruppen ermöglicht.

Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodelle

Die Mobilitätswende verändert Märkte, Branchen und Wertschöpfungsketten. Wir analysieren, wie sich einzelne Sektoren im Zuge der Transformation entwickeln und welche ökonomischen Folgen daraus entstehen. Im Mittelpunkt stehen neue Geschäftsmodelle für nachhaltige Mobilität, etwa Sharing-Angebote, On-Demand-Dienste oder innovative Konzepte in der Schifffahrt. Wir untersuchen wirtschaftliche Potenziale, Risiken und Veränderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Dabei verbinden wir ökonomische Analysen mit einer ganzheitlichen Bewertung der Transformation. So schaffen wir Grundlagen für tragfähige Geschäftsmodelle und fundierte strategische Entscheidungen.

Instrumente zum systemischen Verständnis von Mobilität und Mobilitätssystemen

Unsere Forschung kombiniert quantitative Modellierung, empirische Analysen und partizipative Formate. Je nach Fragestellung verbinden wir unterschiedliche Methoden, um Mobilitätssysteme, politische Maßnahmen und Transformationsprozesse fundiert zu untersuchen. 

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  • Mit quantitativen Modellen und Simulationen analysieren wir Transformationspfade, Marktentwicklungen und Politikfolgen im Mobilitätssektor. Dazu gehören verkehrsbezogene, makroökonomische und agentenbasierte Modelle wie ASTRA, ISI-Makro und MATISSE. Sie helfen uns, Veränderungen in Verkehrsnachfragen, Emissionen, Fahrzeugflotten, Investitionen und wirtschaftlichen Wirkungen systematisch zu untersuchen. So können wir politische Instrumente, technologische Innovationen und langfristige Entwicklungen quantitativ bewerten und ihre Wechselwirkungen sichtbar machen. 

     

    ASTRA

    ASTRA ist ein systemdynamisches und integriertes Modell für strategische Analysen im Verkehrssektor. Es simuliert dabei detailliert zukünftige Entwicklungen im Personen- und Güterverkehr auf Basis von makroökonomischen, technologischen und sozialen Entwicklungen. Damit lassen sich Politikinstrumente, Markthochläufe und Transformationspfade in Ein-Jahres-Schritten bis 2050 simulieren. Das Modell bildet unter anderem den Modal Split im Personen- und Güterverkehr auf regionaler Ebene, die Fahrleistungen, die Antriebswahl bei Fahrzeugflotten sowie daraus resultierend den Energieverbrauch nach Energieträgern und die Treibhausgasemissionen ab. Es eignet sich besonders für die Abschätzung von Maßnahmenbündeln und deren Wirkungen auf Verkehr, Umwelt und Wirtschaft.

    ISI-Makro

    Mit ISI-Makro analysieren wir die gesamtwirtschaftlichen Wirkungen von Transformationen und politischen Maßnahmen. Das Modell hilft dabei, Wechselwirkungen zwischen Mobilität, Energie, Wirtschaft und Beschäftigung zu untersuchen. So können wir abschätzen, wie sich Investitionen, Regulierung oder technologische Veränderungen auf verschiedene Wirtschaftsbereiche auswirken. ISI-Makro eignet sich besonders für makroökonomische Einordnungen und für die Bewertung von Politikmaßnahmen im größeren wirtschaftlichen Kontext.

    MATISSE

    MATISSE ist ein agentenbasiertes Simulationsmodell für technologische Transformationsprozesse, insbesondere in der Schifffahrt. Es untersucht langfristige Emissionsminderungspfade, Technologieentscheidungen und Investitionen in alternative Kraftstoffe und Antriebssysteme. Dabei werden ökonomische Faktoren, Infrastrukturbedarfe und regulatorische Rahmenbedingungen gemeinsam betrachtet. Das Modell eignet sich, um Übergänge zu klimaverträglichen Technologien zu analysieren und Entwicklungspfade in schwer zu dekarbonisierenden Sektoren besser zu verstehen.

  • Mit interaktiven Anwendungen entwickeln und bewerten wir Zukunftsszenarien für nachhaltige Mobilität auf anschauliche und praxisnahe Weise. Ein Beispiel ist MobileCity, das komplexe Zusammenhänge der urbanen Mobilitätsplanung verständlich aufbereitet und verschiedene Entwicklungspfade erlebbar macht. Solche Werkzeuge eignen sich besonders für Beteiligungsprozesse, Workshops und den Austausch zwischen Forschung, Verwaltung, Politik und Öffentlichkeit. Sie verbinden wissenschaftliche Erkenntnisse mit niedrigschwelliger Kommunikation und fördern ein gemeinsames Verständnis von Handlungsoptionen.

     

    MobileCity

    MobileCity ist ein interaktives Simulations- und Beteiligungstool für urbane Mobilität. Die App macht komplexe Zusammenhänge der Mobilitätsplanung verständlich und bietet detaillierte Analysen für ausgewählte Mobilitätsangebote. MobileCity erlaubt es, Maßnahmen unmittelbar zu testen, sodass Nutzer:innen verschiedene Entwicklungspfade ausprobieren, und direkt sehen können, wie sich Entscheidungen auf Klima, Lebensqualität und Finanzen auswirken. MobileCity eignet sich für Szenarioentwicklung, Folgenabschätzung und Beteiligungsprozesse auf lokaler Ebene. Das Tool verbindet Modellierung, Gamification und Citizen Science für einen niedrigschwelligen Zugang zu Fragen nachhaltiger Mobilität in Städten und Regionen.

  • Mit Methoden der empirischen Sozialforschung untersuchen wir Einstellungen, Präferenzen, Akzeptanz und Verhalten verschiedener Akteur:innen. Dazu nutzen wir Befragungen, Umfragen, Expert:innengespräche und Workshops. So gewinnen wir Einblicke in gesellschaftliche Dynamiken, politische Umsetzbarkeit und die Perspektiven relevanter Zielgruppen. Diese Erkenntnisse sind wichtig, um Transformationsprozesse nicht nur technisch und ökonomisch, sondern auch sozial und institutionell fundiert zu bewerten.

     

    Befragungen und Umfragen

    Befragungen und Umfragen helfen uns, Einstellungen, Präferenzen und Verhaltensweisen von Nutzer:innen und relevanten Akteur:innen zu verstehen. Sie liefern wichtige Einblicke in Akzeptanz, Mobilitätsbedarfe und die Nutzung neuer Angebote. Wir setzen sie sowohl in explorativen als auch in standardisierten Formaten ein. So gewinnen wir belastbare empirische Grundlagen für die Analyse gesellschaftlicher Dynamiken und für die Bewertung von Maßnahmen und Transformationsprozessen.

    Expert:innengespräche und Workshops

    Expert:innengespräche und Workshops ergänzen unsere Modell- und Datenanalysen um Praxiswissen und fachliche Einordnungen. Sie helfen dabei, Annahmen zu validieren, Szenarien zu schärfen und unterschiedliche Perspektiven zusammenzubringen. Gleichzeitig schaffen sie Raum für Austausch, Beteiligung und gemeinsame Entwicklung von Lösungsansätzen. Diese Formate setzen wir sowohl in der Forschung als auch in der Zusammenarbeit mit Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Zivilgesellschaft ein.

  • Wir analysieren unterschiedliche Datenquellen, um Mobilitätsmärkte, Angebote und Nutzungsmuster systematisch zu erfassen. Dazu gehören statistische Daten, digitale Plattformdaten und automatisierte Datenerhebungen wie Web-Scraping. Mit diesen Ansätzen können wir aktuelle Entwicklungen beobachten, Trends erkennen und Märkte detailliert auswerten. Datenanalysen bilden damit eine wichtige Grundlage für evidenzbasierte Forschung und für das Monitoring von Transformationsprozessen.

  • Wir nutzen strukturierte Ansätze, um die Wirkungen von Technologien, Maßnahmen und Geschäftsmodellen systematisch zu bewerten. Dazu zählen Potenzial- und Folgenabschätzungen, Wirksamkeitsanalysen sowie Excel-basierte Szenarien und Vergleichsrechnungen. So lassen sich Chancen, Risiken, Zielkonflikte und Umsetzungsbedingungen transparent einordnen. Diese Methoden unterstützen fundierte Entscheidungen und schaffen eine belastbare Basis für Strategieentwicklung und Politikberatung.

     

    Potenzial- und Folgenabschätzung

    Mit Potenzial- und Folgenabschätzungen bewerten wir, welche Wirkungen neue Technologien, Maßnahmen oder Geschäftsmodelle entfalten können. Wir analysieren Chancen, Grenzen und Zielkonflikte und betrachten ökologische, soziale und ökonomische Effekte gemeinsam. Diese Methode eignet sich besonders, um zukünftige Entwicklungen strukturiert einzuordnen und Handlungsoptionen vergleichbar zu machen. So unterstützen wir strategische Entscheidungen mit einer fundierten und ganzheitlichen Bewertung.

    Excel-Modelle

    Excel-Modelle nutzen wir für strukturierte Abschätzungen, Szenarien und vergleichende Analysen. Sie eignen sich besonders für transparente und flexible Berechnungen, etwa bei Kostenentwicklungen, Markthochläufen oder Wirkungsabschätzungen einzelner Maßnahmen. Durch ihren modularen Aufbau lassen sich verschiedene Annahmen schnell variieren und nachvollziehbar darstellen. So unterstützen Excel-Modelle sowohl explorative Analysen als auch die Aufbereitung von Ergebnissen für Praxis und Politik. Beispiele dafür sind Excel-Modelle zur Berechnung der Total Cost of Ownership für Antriebsarten bei Pkw sowie zur Berechnung des Markthochlaufs von automatisierten Pkw und Nutzfahrzeugen.

    Wirksamkeitsabschätzung

    Mit Wirksamkeitsabschätzungen untersuchen wir, ob und in welchem Umfang politische Instrumente, Maßnahmen oder Programme ihre Ziele erreichen können. Dabei bewerten wir direkte und indirekte Effekte und betrachten verschiedene Wirkungsebenen gleichzeitig. Diese Analysen helfen, Maßnahmen systematisch zu vergleichen, Erfolgsbedingungen zu identifizieren und ihre mögliche Reichweite besser einzuschätzen. Sie sind eine wichtige Grundlage für evidenzbasierte Politikberatung.