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Auto-Pulk wird zum Vogelschwarm

Professor Matthias Klinger vom Fraunhofer-IVI in Dresden. Foto. Heiko Weckbrodt

Professor Matthias Klinger vom Fraunhofer-IVI in Dresden. Foto. Heiko Weckbrodt

Forscher aus Sachsen wollen Roboterautos, Busse und Bahnen in der Großstadt zum grün-rasenden Kollektiv synchronisieren

Dresden, 23. März 2016. Um Staus und unnötige Straßenneubau in Großstädten zu vermeiden, wollen sächsische Forscher den Autos beibringen, sich synchron und dichtgepackt wie Vogelschwärme zu bewegen. Die für das Projekt „Synchrone Mobilität 2023“ benötigten Labore und Test-Trassen sollen in Dresden entstehen. Dort könnten die per WLAN- und 5G-Funk vernetzen Autos dann üben, im dichtgepackten Pulk an grüne Ampeln heranzufahren, ihr Tempo so anzupassen, dass sich Straßenbahnen und Autos nicht ins Gehege kommen, und jeden Dezimeter Straße optimal für Abbiege- und Einfädel-Manöver auszunutzen.

Fraunhofer-IVI: Autonomes Fahren + intelligente Steuerung = Synchrone Mobilität

„Wir wollen hier hochautonome Fahrfunktionen mit einer intelligenten Verkehrssteuerung in Ballungsräumen kombinieren“, kündigte Professor Matthias Klinger vom Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) in Dresden im Oiger-Gespräch an. „Unser Ziel ist es, so die bestehende Verkehrsinfrastruktur dadurch effizienter auszulasten, umweltschädliche Abgas-Emissionen und den Kraftstoff-Verbrauch zu vermindern und den Straßenverkehr flüssiger zu gestalten.“

Animiertes Erklärvideo: So funktioniert autonomes
Fahren mit Verkehrssteuerung (Video: Fraunhofer-IVI):

Attraktive Demo-Plattform für Zukunftstechnologien in Sachsen

Am Projekt „Synchrone Mobilität 2023“ beteiligen sich voraussichtlich Ingenieure und Forscher der Technischen Universitäten in Dresden und Chemnitz, Fraunhofer-Experten und Industriepartner. IVI-Chef Matthias Klingner schätzt, dass er etwa 30 bis 40 Millionen Euro einsammeln muss, „um in Dresden zu zeigen, wie das in der Praxis funktionieren kann“. Gelinge das Projekt, könne dies auch der sächsischen Industrie Spitzenpositionen im Zukunftsmarkt für „autonomen Fahren“ und intelligente Verkehrssteuerungen sichern. Damit schaffe „Sachsen eine attraktive Demonstrations- und Forschungsplattform für diese Zukunftstechnologien“, versichern die Partner in ihrer Projektskizze. Parallel dazu bahnt sich dazu eine enge Kooperation zwischen Sachsen und Nevada an. Projektpartner und US-Vertreter trafen sich Anfang März in Las Vegas statt.

Schwärme aus Hunderten Tieren schaffen Rechtsschenk wie ein einziges Wesen

Die Idee baut auf Konzepten auf, die bereits seit geraumer Zeit in den Köpfen von Autobauern und Verkehrsforschern herumgeistern. Schon seit jeher ist der Mensch fasziniert von der Fähigkeit der Vögel, Insekten, Fische und einiger Herden-Säugetiere, in riesigen Schwärmen und Rudeln nahezu gleichzeitige Richtungsänderungen bei hohem Tempo zu schaffen, ohne zu kollidieren. Autofahrern gelingt dies selbst bei schärfsten Drill nur schwerlich. Doch inzwischen werden die experimentellen Roboterautos von Google, Tesla, Daimler und anderen Konzernen langsam praxistauglich. Diese „autonom“ genannten Autos können sich dank moderner Elektronik, Sensoren und Software nun wirklich ohne Eingriffe menschlicher Fahrer im Straßenverkehr orientieren, fortbewegen und untereinander abstimmen.

Autonomes Fahren auch in der City statt nur auf der Autobahn testen

Aber viele Teststrecken für autonome Fahren – zum Beispiel an der deutschen A 9 – entstehen vorzugsweise an Autobahnen, deren Verkehrsflüsse für Computer einfacher zu durchschauen sind. Das sächsische Projekt hat dagegen das anspruchsvollere autonome Fahren in Ballungsräumen, im Zentrum von Großstädten im Fokus, betonte Prof. Matthias Klingner. „Wir wollen hier eine Verbesserung für den Öffentlichen Nahverkehr wie auch für den motorisierten Individualverkehr erreichen.“

Im Pulk auf der grünen Welle durch die Stadt „schwimmen“

Um dies auszuprobieren, wollen die Projektforscher zunächst zehn bis 15 Autos und Verkehrsbetriebe-Fahrzeuge so umrüsten, dass sie autonom fahren können. Außerdem werden diese Fahrzeuge sowie ausgewählte Teststrecken in Dresden mit dem Spezialfunkstandard „WLANp“ und mit dem kommenden Mobilfunk der 5. Generation (5G) vernetzt, so dass sie alle sehr reaktionsschnell miteinander kommunizieren können. Dann sollen sie im digitalen Netzverbund zum Beispiel lernen, im dichten Schwarm so an Ampeln heranzufahren, dass weder Straßenbahnen noch Autos unnötig halten müssen, sondern Grünphasen in hohem Tempo ausnutzen.

Grafik: hw

Grafik: hw

Auch wollen die Forscher die Roboterautos darin trainieren, sich von Nebenstraßen aus ganz geschmeidig in kleinste Lücken im Hauptstraßen-Verkehrsfluss einzufädeln, ohne dass jemand halten muss. Diese Koordinationsaufgabe würde menschliche Fahrer weit überfordern, könnte aber funkvernetzten Autos im Verbund mit schnellen Computern und intelligenten Programmen durchaus gelingen. Sind die Autos in Zukunft so dicht gepackt unterwegs, können die Straßen dann natürlich auch mehr Fahrzeuge auf einmal verkraften. Teure Ausbauten können so unter Umständen überflüssig werden.

Forscher rechnen mit 15 % weniger Spritverbrauch und Abgasen

„Wenn dies gelingt und wir diese Konzepte auf alle Fahrzeuge in Dresden anwenden, könnte dies 15 Prozent des heutigen Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen sparen“, schätzt IVI-Experte Matthias Klingner ein. „Das wäre etwa so, als ob wir alle Fahrzeuge in der Stadt auf Hybridantrieb umrüsten würden.“

Autor: Heiko Weckbrodt

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