Hey Bot, ich habe eine Aufgabe für dich!

Author: Achim Geiger

21. Feb. 2024

Das vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderte Projekt Campus FreeCity könnte nicht nur die Landschaftspflege revolutionieren, sondern auch den Verkehr im innerstädtischen Bereich verbessern. Im Fokus steht die Erforschung einer vernetzten Flotte modularer Roboterfahrzeuge. DEKRA sorgt für die funktionale Sicherheit der sogenannten CityBots und die rechtliche Einordnung in Hinsicht auf eine Straßenzulassung.

Die meisten Mobilitätskonzepte für den Individualverkehr in der Smart City lassen in der Regel Grünanlagen, Parks, Sport- und Freizeitplätze außen vor. Dabei gäbe es auch in diesem Bereich Bedarf für smarte Konzepte, etwa in Landschaftspflege, Straßenreinigung und Müllentsorgung. Genau dafür bietet der Fahrzeugentwickler Edag Engineering in Fulda eine Lösung. Demnach würden in naher Zukunft ganze Flotten schwarmintelligenter und multifunktionaler Roboterfahrzeuge mit elektrischen Antrieben die entsprechenden Aufgaben übernehmen. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Campus FreeCity – Reallabor zur Erforschung einer vernetzten Flotte modularer Roboterfahrzeuge“ kann diese Vision jetzt teilweise Realität werden. Das seit November 2021 mit rund 18 Millionen Euro vom BMDV geförderte Projekt soll zeigen, wie ein ganzheitliches und vernetztes Mobilitätsangebot in der Praxis funktionieren könnte. Entwickelt und umgesetzt wird das Campus-Projekt von einem Konsortium, dem unter anderem das House of Logistics and Mobility (HOLM), Edag Engineering und T-Systems, die Hochschule Fulda sowie die DEKRA Automobil GmbH angehören.

Das Stadiongelände von Eintracht Frankfurt ist ein perfektes Reallabor

„Wir müssen das sichere Inverkehrbringen der Roboterfahrzeuge gewährleisten“, erklärt DEKRA Fachspezialist Toni Lehmann, der die dazu nötigen Prüfungen mit weiteren DEKRA Experten im Bereich ADAS/FuSi/Cyber Security durchführt und verantwortet. Konkret geht es dabei um die funktionale Sicherheit und um die aktuellen Sicherheitsstandards der hochautomatisierten Fahrzeuge, damit diese eine Zulassung für den Betrieb im Reallabor erhalten können. Das Betriebsumfeld für die Anfang März beginnende dreimonatige Testphase stellt der Fußball-Bundesligist Eintracht Frankfurt zur Verfügung. Der Deutsche Bank Park – das Stadiongelände des Clubs – ist als Privatgelände das perfekte Terrain für ein Reallabor. Hier lassen sich mit den als „Edag CityBots“ firmierenden Roboterfahrzeugen Szenarien testen, die im öffentlichen Raum aufgrund des Rechts- und Regulierungsrahmens nur eingeschränkt möglich wären. Die Use Cases sehen zum Beispiel vor, dass ein CityBot auf dem Campus selbstständig die Beförderung von mobilitätseingeschränkten Personen übernimmt, ein anderer die Belieferung der Kioske, die Entsorgung von Abfällen und Grünschnitt und die Bewässerung von Grünflächen.

Die CityBots für das Campus-Projekt passen in keine Schablone

Die Begutachtungen der Strecke für den Reallaborbetrieb, die alle Steigungen, Gefälle, Durchfahrten und Ausweichmöglichkeiten auf dem Campus dokumentieren, hat DEKRA Experte Lehmann mit seinem Team bereits fertiggestellt. Auch die Erstbegutachtung der CityBots ist erfolgt. Jetzt steht für die finale Phase ein Gutachten zu den CityBots auf dem Dienstplan, das den aktuellen Stand der Technik und mögliche Abweichungen festhält. Eine knifflige Aufgabe, wie Toni Lehmann und seine Klettwitzer Kollegen aus dem Bereich ADAS/FuSi/Cyber Security einräumen. Schließlich handelt es sich bei den CityBots für das Campus-Projekt um Prototypen, die in keine Schablone passen. Der Schutz von Fußgängern und anderen Verkehrsteilnehmern steht daher ebenso auf dem Prüfplan wie die lichttechnischen Einrichtungen mit Bremslicht, Blinker und Tagfahrlicht sowie das Fahr- und Bremsverhalten.

Im Fokus der hochautomatisierten Fahrt steht die Objekterkennung

Herzstück der Roboterfahrzeuge ist das Zugmodul, das eine Vielzahl unterschiedlicher Module aufnehmen kann – zum Beispiel eine komplett ausgestattete Buskabine oder eine Arbeitsmaschine. Die Technik des innovativen Fahrzeugs befindet sich vorne im Zugmodul, das aufgrund des hohen Automationsgrads weder Lenkrad noch Pedale benötigt. Für die eigenständige Fahrt auf dem Campus ist die Objekterkennung entscheidend. Dafür befindet sich eine Künstliche Intelligenz (KI) an Bord, die unter anderem die Bilder der stereoskopischen Kamera mit Umgebungsdaten der Sensorsysteme wie Lidar und Ultraschall zusammenführt. Mit diesen Fähigkeiten rangieren die Bots zwischen den SAE-Leveln vier und fünf des automatisierten Fahrens, wie Toni Lehmann und seine Kollegen aus der DEKRA Service Division Digital & Product Solutions berichten. Ganz allein und ohne ein hohes Maß an Kontrolle dürfen die Roboterfahrzeuge noch nicht fahren. Die Aufsicht über die Bots führen der Dispatcher und der Teleoperator in einem Kontrollzentrum auf dem Campus. Sie sind über das lokale 5G-Netz mit den Fahrzeugen verbunden. Mit Hilfe von Kameras und Monitoren ist die Aufsicht somit jederzeit über die Aktivitäten der Fahrzeuge im Bild.

Im Notfall sorgen mehrere Rückfallebenen für Sicherheit

Wie würde ein typisches Szenario für einen CityBot im Campus-Projekt aussehen? Denkbar wäre zum Beispiel, dass das als Busshuttle eingesetzte Fahrzeug von einem Nutzer über die dafür entwickelte App einen Fahrauftrag erhält. Der Bot fährt dann in moderatem Tempo zur adressierten Haltestelle und nimmt den Fahrgast auf. Anschließend geht die Fahrt auf direktem Weg ans gewünschte Ziel. Kommt es nun in einem Abschnitt der Fahrt zu einem außergewöhnlichen Ereignis – etwa einem Hindernis auf der Straße –, versetzt sich das Fahrzeug in den risikominimalen Zustand. Es bleibt an geeigneter Stelle stehen und gibt den Fahrauftrag an das Kontrollzentrum zurück. Der Teleoperator prüft dann, ob das Fahrzeug mit eigenen Mitteln weiterfahren kann oder ob eine externe Steuerung notwendig wird. Ist Letzteres der Fall, steuert der Operator das Fahrzeug mit Hilfe einer Fernlenkung aus der Gefahrenzone. Gibt es dagegen keine Lösung, tritt die unterste Rückfallebene in Aktion: Ein Sicherheitsfahrer geht vor Ort und nimmt den Roboter entweder per Notausknopf außer Betrieb oder er manövriert ihn mit Hilfe einer Fernbedienung an den vorgesehenen Halteplatz.

Bei Heimspielen der Eintracht bleiben die CityBots vorerst in der Garage

Die Fußballfans, die während der Testphase auf dem Campus zu den Heimspielen der Eintracht Frankfurt unterwegs sind, werden die CityBots nicht sehen. „Ströme von Fans würden die Fahrzeuge überfordern – im Endeffekt würde das System mehr stehen als unterwegs sein“, schränkt Toni Lehmann das vorläufige Betätigungsfeld der CityBots ein. An normalen Tagen dagegen gehöre ein regulärer Verkehr mit Fußgängern, Radfahrern und kleineren Fahrzeugen durchaus zu den alltäglichen Aufgaben, die ein Bot bewältigen muss.