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Autonomer LKW: Kölner Spedition tüftelt am autonomen Fahren

Schon seit Jahren benutzen Lkw Parkassistenzsysteme. Copyright: pixabay
Schon seit Jahren benutzen Lkw Parkassistenzsysteme.
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Das sogenannte autonome Fahren ist eine der Zukunftstechnologien des 21. Jahrhunderts. Längst sind in vielen Bereichen des täglichen Lebens wie auch im Arbeitsalltag viele Prozesse automatisiert und digitalisiert. Pkw-Fahrer nutzen seit Jahren Parkassistenzsysteme, die auf Knopfdruck das Auto einparken. Auch in der Logistik wird das autonome Fahren bei Lkw immer wichtiger.

Betriebsgelände von Firmen oder allgemein räumlich abgegrenzte Gebiete sind optimale Testfelder, um das autonome Fahren zu erproben. Auf diesen Flächen benötigen die Fahrzeuge keine Straßenzulassung. Darüber hinaus werden die Faktoren drängelnde Pkw, abbiegende Fahrradfahrer oder kreuzende Fußgänger bei diesen Tests ausgeklammert. Denn Unbefugte haben dort keinen Zutritt.

Zurzeit entwickelt das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme zusammen mit der Industrie Technologien für autonom fahrende Trucks in Logistikzentren. Daran beteiligt ist die Kölner Spedition Emons. Dort wird das Verbundprojekt AutoTruck getestet. Die Forschungsergebnisse zu den selbstfahrenden Fahrzeugen sollen auch hilfreich für den normalen Straßenverkehr sein.

Auf dem Betriebshof fährt der Lastkraftwagen ohne Fahrer

Für die Branche wäre es ein revolutionärer Schritt. Der Lkw-Fahrer, der nach langer Tour mit seinem Truck endlich am Betriebshof eingetroffen ist, kann sofort am Eingangstor Feierabend machen. Aktuell ist das noch ganz anders. Seit jeher fahren die Fahrer ihre Trucks zur Beladerampe, warten dort, bis das Fahrzeug vollständig entladen (und beladen) ist, und fahren es dann auf einen nahe gelegenen Parkplatz. Das soll sich nun ändern. Bei der Spedition aus Köln können die Fahrer wohl bald bereits am Tor zum Betriebshof aussteigen und direkt Feierabend machen. Den Rest macht der Lastkraftwagen alleine: die selbstständige Anfahrt zur Laderampe, warten und anschließend parken.

Speziell eingerichtete Automatisierungszonen

In Zukunft können gerade diese Unternehmen von autonomen und automatisierten Prozessen profitieren. copyright: pixabay.com
In Zukunft können gerade diese Unternehmen von autonomen und automatisierten Prozessen profitieren.
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Das soll die Forschung des Fraunhofer-Instituts für Verkehrs- und Infrastruktursysteme beim Projekt AutoTruck erreichen. Dabei setzen die Forscher insbesondere auf sogenannte Automatisierungszonen: Dazu gehören Häfen, Betriebsgelände von Firmen oder Lkw-Betriebshöfe. Dort ist eine bessere Kontrolle der Fahrzeuge als im öffentlichen Straßenverkehr möglich. Die Menschen, die auf den Testgeländen verkehren, werden entsprechend eingewiesen. Auch sind im Vergleich zu Tests mit autonom fahrenden Pkw, die zurzeit bis zu 130 Stundenkilometer schaffen, die Geschwindigkeiten auf einem Betriebshof mit maximal 20 Stundenkilometern deutlich geringer. ”

Gegenüber dem Straßenverkehr haben speziell eingerichtete Automatisierungszonen einen entscheidenden Vorteil. “Dort kann man zulassungsfähige, autonom fahrende Fahrzeuge schon in naher Zukunft einsetzen”, erklärt Dr. Sebastian Wagner, Gruppenleiter am Fraunhofer IVI. “In diesen räumlich abgegrenzten Gebieten herrschen zwar kontrollierte Bedingungen. Dennoch sind auch hier wesentliche Herausforderungen zu lösen, die für den öffentlichen Straßenverkehr relevant und übertragbar sind.”

Kostensparende Zukunftstechnik

Vom Start zum Zielort völlig autonom - Spediteure tüfteln am autonomen Fahren. Copyright: pixabay
Vom Start zum Zielort völlig autonom – Spediteure tüfteln am autonomen Fahren.
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Doch das ist nicht der einzige Grund, warum gerade Speditionsunternehmen an diesen Testergebnissen und dieser Technologie Interesse zeigen. In Zukunft können gerade diese Unternehmen von autonomen und automatisierten Prozessen profitieren. Zum einen wirken autonom fahrende Fahrzeuge dem Fachkräftemangel entgegen. Denn die Firmen tun sich schwer, auch vor dem Hintergrund des demografischen Wandels Personal zu finden. Darüber hinaus müssen autonome Fahrzeuge keine Lenk- und Ruhezeiten beachten. Sie können Tag und Nacht eingesetzt werden.

Weiterhin sollen die Anzahl von Fehlern und Unfällen sinken. All diese Faktoren sparen Kosten. Die eingesetzte Technologie soll voraussichtlich ab Sommer 2019 auf dem Gelände der Kölner Spedition Emons eingesetzt werden. Die Lkw werden dabei von einem Operateur von einem zentralen Punkt aus gesteuert. Bis zu 50 Fahrzeuge können so gleichzeitig gesteuert werden. Ein System, das die Kosten stark senken könnte. Diese sind gerade in der Logistik stark gestiegen. Es herrscht ein harter Wettkampf. Die Auftragslage ist gut. Doch auch wenn beispielsweise die Deutsche Post immer mehr Pakete transportieren muss, brach zuletzt der operative Gewinn ein.

System von überall aus bedienbar

Ist der autonome LKW die Zukunft der Spedition? copyright: pixabay.com
Ist der autonome LKW die Zukunft der Spedition?
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Das Herzstück der Fraunhofer-Entwicklung, die künftig in Köln eingesetzt wird, ist das System HelyOS (“Highly efficient online yard operating system”). HelyOS kann per Internetbrowser bedient werden. So können beispielswiese von einem Ort aus Fahrzeuge an mehreren Standorten gleichzeitig gesteuert werden. Über das System kann der Operateur zu den einzelnen Fahrzeugen weitere Informationen wie Akku-Füllstand, Beladezustand und weitere Parameter abrufen. Darüber hinaus kann der Operateur mit den Fahrzeugen kommunizieren und ihnen beispielsweise Missionen oder Arbeitsaufträge schicken.

Mit einem System für Live-Manöverplanung, TruckTrix, kann der vollständige Weg berechnet werden, den der Lkw zurücklegen muss. Das System berücksichtigt dabei die Geometrie des Fahrzeugs sowie Hindernisse auf dem Weg oder Bahnen anderer Fahrzeuge. Der Online-Dienst TruckTrix ist nicht nur für den Anwender abrufbar, sondern über eine Schnittstelle auch für den Kunden verfügbar. Dieser kann dann einsehen, was mit dem Fahrzeug auf dem Betriebshof gerade passiert.

2019 erste eigenständige Lkw-Fahrt geplant

Damit die Technik funktionieren kann, müssen auch die Fahrzeuge entsprechend technisch ausgestattet sein. Das Fraunhofer IVI erhielt im Frühjahr 2018 einen Lastkraftwagen, der von Partnern auf Elektroantrieb umgerüstet wurde. An die Leistungsdaten wie 305 Kilowatt Dauerleistung aus Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien anstelle von PS und Zylinderzahl muss man sich in Zukunft gewöhnen. Darüber hinaus soll der Lkw mit Sensoren, Aktuatoren und einem Steuergerät für das autonome Fahren in den nächsten Monaten vorbereitet werden.

2019 soll der AutoTruck dann seine erste eigenständige Fahrt unternehmen. “Viele der entwickelten Technologien lassen sich mittel- bis langfristig auf den öffentlichen Straßenverkehr übertragen”, sagt Wagner. “So etwa die Regelalgorithmen, die Hinderniserkennung, die Ortungslösung oder die Kommunikation zwischen Lastkraftwagen und Infrastruktur.”

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