PKW – Seite 4

Der Abschied vom Auto wie wir es kennen?
Das Auto ist das individuelle Fortbewegungsmittel schlechthin – und wird es auch noch eine ganze Weile bleiben. Wenn auch in veränderter Form. Antrieb und Technik werden sich ändern, genauso wie die Besitzverhältnisse. Das Auto ist künftig in ein größeres Netz aus Verkehrsinfrastruktur-Elementen zu integrieren. Der Zugang zu Mobilität wird günstiger, ressourcenschonender und letztlich auch bequemer. Neue Mobilitätskonzepte und Geschäftsmodelle erobern unsere Städte im Sturm.

Level 4: Automatisiertes Valet Parken

Smart Mobility Blume

Die Smart Mobility Blume beschreibt wieviel Knowhow ein Unternehmen in einem der fünf Themengebiete der Smart Mobility besitzt. Je mehr eines der farbigen Blütenblätter dunkel eingefärbt ist, desto höher ist die Relevanz im entsprechenden Themengebiet. Analog ist kann dies auf die Anwendungsfälle übertragen werden.

Der Fahrroboter stellt das Fahrzeug nach Verlassen der Passagiere und dem Ausladen von Transportgut in einer nahen oder auch entfernten Parkposition ab. Der Fahrroboter fährt das Fahrzeug wieder von der Parkposition an eine Wunschadresse und besitzt die Möglichkeit und Berechtigung umzuparken. Der Fahrer spart die Zeit für die Parkplatzsuche, das Abstellen sowie die Fußwege eines entfernteren Parkplatzes. Außerdem wird der Zugang zum Fahrzeug räumlich wie zeitlich erleichtert. Zusätzlich wird der Parkraum besser genutzt und die Parkplatzsuche effizienter gestaltet. Dieser Anwendungsfall wird als Einstiegsszenario betrachtet und könnte zunächst als Anwendungsfall XY, das automatisierte Parkhaus Verwendung finden. Ein solches wird derzeit vom Fraunhofer FOKUS in Berlin eingerichtet. Entwicklungsherausforderungen sind die Ausweisung geeigneter Flächen, hochgenaue Lokalisierung und vernetzte Parkinfrastrukturen.

Level 4: Parallell Platooning

Smart Mobility Blume

Im Anwendungsfall Parallel Platooning fahren Fahrzeuge nicht automatisch hintereinander, sondern nebeneinander her. Kommuniziert wird über IEEE 802.11p oder Mobilfunk. Ein gutes Anwendungsbeispiel bietet die Landwirtschaft. Als Beispiel aus dem Haushalt kennt man ja bereits den Rasenmähroboter, der an einer Führung fährt. Während der Erntezeit sind große Landmaschinen unabdingbare Helfer. Meist werden sie von Landwirten aufgrund der hohen Investition nur für wenige Tage gemietet. Dabei sind die Betriebsstunden teuer. Um bei der Ernte oder beim Dreschen Geld zu sparen bietet es sich an die Fahrzeuge automatisch und parallel arbeiten zu lassen. Insbesondere das Wenden und das sogenannte „Overloading“ erfordern dabei Koordination und Kommunikation.

Level 4: Automatisierte Last Mile Logistik

Smart Mobility Blume

Auch der Transport von Gütern in Städten bieten hohe Potentiale für den Einsatz automatisierter Fahrzeugtechnologie. So könnten automatisierte und elektrifizierte Kleintransporter mit dynamischer Tourenplanung das Konzept der City-Logistik zu neuem Leben erwecken. Güter würden hierbei zentral umgeschlagen und optimal in Fahrzeuge kommissioniert werden, die dann die Verteilung in den Innenstädten übernehmen, vergleichbar mit fahrerlosen Transportsystemen, die bereits in Krankenhäusern und Warenlagern zum Einsatz kommen. Die Technologie hierfür steht im Prinzip bereit, muss aber für den städtischen Einsatz (Fußgänger, Radfahrer, Autos) zum LSAE Level 4 hin entwickelt werden. Die Herausforderungen sind demnach organisatorischer und rechtlicher Art. Es braucht entsprechende Fahrzeuge und IT, sowie den Willen kommunaler Verwaltungen.

Level 3/4: Automatisierter Zug

Smart Mobility Blume

Das autonome Fahren ist in der gesamten Verkehrsbranche das Zukunftsthema schlechthin. Am selbstfahrenden Auto arbeiten etliche Erstausrüster/Original Equipment Manufacturer (OEMs). Auf der Schiene sind in vielen Ländern bereits U-Bahnen und Metros ohne Lokführer unterwegs. Als Verbindung zwischen Flughafenterminals sind fahrerlose Bahnen vielerorts längst eine Selbstverständlichkeit. Aufgrund der nicht veränderlichen Streckenführung und dem planbaren Fahrprofil bieten sich Züge für eine Automatisierung an. Schon heute fahren viele Züge, insbesondere U-Bahnen, oft teil-automatisiert (Stufe 3 laut EU 2009) oder assistiert (Stufe 2). In Nürnberg wird deutschlandweit die erste vollautomatisierte U-Bahn (Stufe 4) betrieben. Im Fern- und Regionalverkehr steuert dagegen noch immer ein Lokführer den Zug – er beschleunigt, bremst, muss Signale beachten und bei unvorhergesehenen Situationen reagieren. Dabei haben komplett automatisierte Züge mehrere Vorteile: Sie können schneller hintereinander fahren, weil Bremsweg, Geschwindigkeit und der kleinstmögliche Abstand ständig berechnet werden. Die Technologie spart Strom, außerdem kann bei hohem Passagieraufkommen zügig eine weitere Bahn eingesetzt werden – ohne dass ein Lokführer bereitstehen muss. Eine gewerkschaftliche Auseinandersetzung ist also zu erwarten.
Die Herausforderungen auf dem Weg zu einem vollautomatisierten Level 4 Betrieb sind neben der Entwicklung geeigneter Züge mit Sensoren und Bordtechnik der Automatisierung, vor allem der Ausbau relevanter Kommunikationsinfrastruktur und die Koordination der Züge in Mischverkehren. Wie beim autonomen Fahren wird der fahrerlose Zug deshalb zunächst in begrenzten Streckenabschnitten genutzt werden können. Auch rechtliche Grundlagen sind noch zu erarbeiten.

Level 3/4: Autobahnpilot

Smart Mobility Blume

Der Fahrroboter stellt das Fahrzeug nach Verlassen der Passagiere und dem Ausladen von Transportgut in einer nahen oder auch entfernten Parkposition ab. Der Fahrroboter fährt das Fahrzeug wieder von der Parkposition an eine Wunschadresse und besitzt die Möglichkeit und Berechtigung umzuparken. Der Fahrer spart die Zeit für die Parkplatzsuche, das Abstellen sowie die Fußwege eines entfernteren Parkplatzes. Außerdem wird der Zugang um Fahrzeug räumlich wie zeitlich erleichtert. Zusätzlich wird der Parkraum besser genutzt und die Parkplatzsuche effizienter gestaltet. Dieser Anwendungsfall wird als Einstiegsszenario betrachtet und könnte zunächst als beispielsweise auch als automatisiertes Parkhaus Verwendung finden. Ein solches wird derzeit vom Fraunhofer FOKUS in Berlin eingerichtet. Bosch und Daimler arbeiten ebenfalls an einem eigenen System. Auch Audi hat einen „Parkhauspiloten“ bereits prototypisch getestet. Entwicklungsherausforderungen sind die Ausweisung geeigneter Flächen, hochgenaue Lokalisierung und vernetzte Parkinfrastrukturen. Hierfür bedarf es konsortialer, anwendungsorientierter Projekte mit Partnern der Fahrzeug und der Infrastruktur, sowie der Software-Seite.

Level 4: Vollautomat mit Verfügbarkeitsfahrer

Smart Mobility Blume

Die Fahrerin besitz in diesem Anwendungsfall die Möglichkeit, in den freigegebenen Bereichen die Fahraufgabe an das System zu übergeben. Der Fahrer wird während der autonomen Fahrt zum Passagier und hat die Möglichkeit, seine Hände bzw. Füße vom Lenkrad bzw. von der Pedalerie zu nehmen sowie einer anderen Tätigkeit nachzugehen. Die Fahraufgabe kann vom Fahrer an das System übergeben werden, wenn die Szenerie, in der er sich befindet, für einen autonomen Fahrbetrieb freigegeben ist. Nahezu der gesamte Verkehrsbereich im zulassenden Land könnte für das Fahrzeug freigegeben sein, jedoch stünde diese Freigabe unter dem Vorbehalt einer Eingrenzung. Wenn beispielsweise die Straßenführung geändert oder ein neues Parkhaus eröffnet wird, so könnten diese Bereiche bis zur Freigabe kurzzeitig nicht autonom befahrbar sein. Auch erscheint es in diesem Szenario sinnvoll, dass Streckenabschnitte permanent oder temporär von der Freigabe ausgenommen sind, z. B. Strecken mit einer hohen Fußgängerüberquerfrequenz. Auch hier muss die Übergabe zwischen Fahrer und Fahrsystem in sicherer Weise geschehen. Dieser Use Case dürfte den heutigen Vorstellungen des autonomen Fahrens am nächsten kommen, da er stark mit der heutigen PKW-Nutzung übereinstimmt. Zwar ist die Fahraufgabe nahezu vollständig an das System delegiert, jedoch begleitet der bisherige Hauptnutzer und Fahrzeugführer diese Fahrt weiterhin. Diese Form des vollautomatisierten Fahrens birgt ein enormes Potenzial für den Nutzer wie auch für die Wirtschaft. Der Markt zeigt derzeit eine hohe Dynamik das Thema voranzubringen.