Süddeutsche Zeitung

Forschung:Mit dem autonomen Shuttle auf die Wiesn

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Die TU präsentiert auf dem Garchinger Campus den Stand ihrer Forschung zur Mobilität der Zukunft: Start-ups entstehen, und Probeläufe im Stadtverkehr sind geplant.

Von Sophia Goldner, Garching

Wie von Geisterhand transportiert der Lkw seine Fracht am Hafen von einem Ort zum anderen. Ein Fahrer ist nicht zu sehen. Der Laster fährt autonom. In einer Zentrale sitzt ein ausgebildeter Fernfahrer, der im Notfall das Fahrzeug aus der Ferne steuert. So könnte die Logistik der Zukunft ausschauen - zumindest, wenn es nach dem Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der Technischen Universität München (TU) geht. Bei einer Leistungsschau zeigten die Mitarbeiter des Lehrstuhls ihre Ansätze im Bereich der autonomen Mobilität. Auch Start-ups waren vertreten, die ihre innovativen Ideen mit der Öffentlichkeit teilten. An insgesamt sechs verschiedenen Stationen konnten sich Besucher aus Politik und Wirtschaft einen Eindruck über die Forschungen der TU verschaffen.

Forschung beginnt im Motorsport

Hohe Geschwindigkeiten, schnelle Reaktionszeiten, unterschiedliche Witterungsverhältnisse und dazu keine Fahrbahnmarkierungen: Bei Rennen im Motorsport ist die Aufmerksamkeit des Fahrers gefragt. Wie sich fahrerlose Fahrzeuge in solchen Situationen verhalten und wo deren Grenzen liegen, erforscht aktuell die TU. Dabei werden immer wieder neue Algorithmen erstellt, die zur Problemlösung beitragen. Zum Beispiel, wie sich ein autonomes Fahrzeug bei einem Überholvorgang verhalten soll. Das Ergebnis demonstriert Simon Hoffmann vom Team AV Teleoperation der TU bei der Leistungsschau an einem Simulator. Dort sieht man, wie sich Mensch und die KI-Software bei einem Rennen miteinander messen.

Einige Erfahrungen konnten Vertreter der TU bereits bei der "Indy Autonomous Challenge" in Indianapolis im Jahr 2021 sammeln. Bei der Rennserie traten erstmalig Teams internationaler Universitäten mit Roboterrennwagen gegeneinander an und maßen sich in unterschiedlichen Disziplinen. Obwohl das eigene Team den Wettbewerb am Ende für sich entschied, war das Rennen Auslöser für einen neuen Forschungsansatz im Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik.

Im Vordergrund der Veranstaltung in den USA standen die Zusammenarbeit und der Datenaustausch der Universitäten. "Wir wollen auch zukünftig Entwicklung und Innovationen autonomer Fahrzeuge kanalisieren", sagt Simon Hoffmann vom Team AV Teleoperation. Daher will die TU eine für alle Forschenden zugängliche Open-Source-Software entwickeln, deren Algorithmus später als Plattform für selbstständig fahrende Pkw und Lkw dienen soll.

Premiere für den autonomen Edgar

"Edgar" - so heißt das neue autonome Forschungsfahrzeug der TU. Der Name des blau-weißen Vans leitet sich von "Excellent Driving Garching" ab. Edgar hat einige Merkmale, die ihn von herkömmlichen Kleinbussen unterscheiden. Erst dadurch wird autonomes Fahren überhaupt möglich. Phillip Karle aus dem Team AV Perception erklärt: "Die Augen des Fahrzeugs sind Kameras. Sie nehmen zum Beispiel Verkehrsschilder, Ampeln und Personen wahr. Ein Lasersensor scannt die Umgebung detailgetreu. Allerdings stößt dieser bei schlechtem Wetter an seine Grenzen, weshalb ein zusätzlicher Radarsensor nötig ist. Für GPS-Empfang und Internet haben wir Antennen installiert." Alle Daten treffen laut Karle in einem Computer zusammen, der sich im Kofferraum des Fahrzeugs befindet. Dort werde die Umgebungswahrnehmung, Entscheidungsfindung und Handlung berechnet. Der Rechner gibt anschließend weiter, wie sich das Fahrzeug bewegen soll. "Um die Entwicklung realitätsnah zu gestalten, soll der autonome Kleinbus schon im nächsten Jahr in der Münchner Innenstadt erprobt werden", ergänzt Karle. "Ein Jahr später, 2024, wird Edgar sogar als autonomer Taxi-Shuttle um den Bavariaring am Oktoberfest fahren." So kann die TU abgesehen von der Rennstrecke auch Algorithmen für den Straßenverkehr erstellen. Außerdem wollen die Mitarbeiter des Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik mithilfe des Kleinbusses eine Open-Source-Gesamtsoftware für autonome Fahrzeuge realisieren.

Forschungspartner aus Ingolstadt

Einer der ersten Forschungspartner ist die Technische Hochschule Ingolstadt. Sie legt im Bereich des Autonomen Fahrens ihr Augenmerk auf kritische urbane Szenarien und den Ausbau intelligenter Infrastruktur. So zeigte die Hochschule im Zuge der Leistungsschau unterschiedliche Aufbauten an Sensorik und die dazugehörige Software. "Aus Daten von Infrarotkameras und Laserscannern wird über eine KI-basierte echtzeitfähige Objekterkennung und Sensordatenfusion die Grundlage für Algorithmen geschaffen, die das sichere automatisierte Fahren auch in kritischen urbanen Szenarien ermöglichen", erklärt Andreas Huber von der Pressestelle der TU.

Wenn das Roboterauto streikt

Oft stoßen die autonomen Fahrfunktionen noch an ihre Grenzen. Teleoperiertes Fahren bietet in solchen Fällen eine zuverlässige Sicherheitslösung an. Frank Diermeyer, Leiter Teleoperation, nennt ein Beispiel: "Wenn ein Ast auf der Fahrbahn liegt, kann das autonome Fahrzeug seine Fahrt nicht fortsetzen. Es wird ein menschlicher Operator aus der Ferne hinzugezogen, der die Situation beurteilt und entscheidet, ob der Wagen seine Fahrt fortsetzen kann oder nicht." Das ferngesteuerte Fahren stellt damit eine Schlüsseltechnologie für die Mobilität von morgen dar. Denn es wird laut Diermeyer eine zentrale Rolle bei der Einführung autonomer Fahrzeuge spielen. Aktuell konzentriert sich das Team des Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik darauf, sichere, effiziente und intuitive Lösungen für das Teleoperierte Fahren zu erforschen. Bei der Veranstaltung auf dem TU-Campus hatten die Besucher die Möglichkeit, im teleoperierten Forschungsfahrzeug mitzufahren.

Forscher und Firmengründer

Aus den Forschungsarbeiten der TU zum autonomen und teleoperierten Fahren sind zwei Start-ups entstanden: Driveblocks und Fernride. Driveblocks haben sechs Doktoranden aus dem ersten Indy-Siegerteam 2021 ins Leben gerufen. Darunter Alexander Wischnewski und Stephan Matz. Bei der Leistungsschau zeigten die beiden einen autonom fahrenden Lkw, der über elektronische Signale gesteuert wird. Um die Steuerung des Lastwagens zu gewährleisten, entwickeln die Gründer eine modulare und skalierbare Plattform zum autonomen Fahren. Diese umfasst verschiedene Algorithmen zur Objekterkennung, Umgebungswahrnehmung, Sensor-Fusion und Entscheidungsfindung. Die möglichen Einsatzgebiete für diese Plattform sind vielfältig, beispielsweise auf der Autobahn zum Transport zwischen Logistikzentren, in einem Container-Terminal oder in einer Mine.

Aus der jahrelangen Forschung im Bereich der Teleoperation an der TU haben drei Gründer 2019 das Start-up Fernride gegründet. Dort arbeiten sie an der Umsetzung von ferngesteuerten Elektrofahrzeugen. Schon jetzt können Teleoperatoren in schwierigen Situationen die Steuerung aus der Ferne übernehmen. Beispielsweise wenn die Software des Fahrzeugs überfordert ist. Doch das Start-up verfolgt ein größeres Ziel: "Fernride hat sich zur Aufgabe gemacht, die Probleme der Transport-Branche zu lösen", sagt Mitgründer Jean-Michael Georg von Fernride bei der Leistungsschau. Ein Beispiel: Allein in Europa fehlen heute bereits über 400 000 Lkw-Fahrer. Durch Teleoperationen könnte diese Zahl kompensiert werden.

Der besondere Ansatz ist die schrittweise Autonomie durch Teleoperation. So werden Fahrer laut Georg zu Teleoperatoren, die ihre Fahrzeuge aus der Ferne vollständig steuern. "Als Preisträger des Deutschen Mobilitätspreises verzeichnet das Unternehmen heute Partnerschaften mit namhaften Automobilherstellern, über 40 Mitarbeiter und Investitionen in zweistelliger Millionenhöhe", erklärt der Andreas Huber von der Pressestelle der TU. "50 000 bis 100 000 Lkw fahren bereits auf Hafen-, Werksgeländen oder in Logistikzentren teleoperiert."

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