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The HEAT is on

Drei Wochen lang war der von IAV und seinen Partnern gebaute autonome Kleinbus HEAT (Hamburg Electric Autonomous Transportation) in der Hansestadt auf öffentlichen Straßen unterwegs. Während des Tests erfüllte er alle Erwartungen hinsichtlich Performance und Sicherheit. Derzeit wird das Fahrzeug für seinen nächsten Einsatz vorbereitet: Im Februar soll es in einem größeren Gebiet mit höherer Geschwindigkeit fahren.

Mit maximal 15 Kilometern pro Stunde war HEAT in den ersten drei Augustwochen in der Hamburger HafenCity unterwegs. „Der Rundkurs um einen Häuserblock war vorgegeben, weil wir für das autonome Fahren eine Zulassung für bestimmte Straßenabschnitte beantragen müssen“, berichtet Veit Lemke, Executive Project Manager bei IAV und HEAT-Projektleiter.

Neben den bordeigenen Sensoren lieferte die umgebende Infrastruktur Daten an den Kleinbus: Projektpartner Siemens hatte an Masten Radar- und Lidar-Sensoren installiert, deren Messwerte drahtlos in das Fahrzeug übertragen wurden. „So konnte HEAT besser in Kreuzungen hineinsehen und seine Fahrstrategie rechtzeitig anpassen“, erklärt Lemke.

In dieser frühen Testphase war immer ein Fahrzeugbegleiter an Bord, der jederzeit einen Notstopp hätte auslösen und das Fahrzeug so zum Stehen hätte bringen können. Als Fahrgäste waren Entwicklungsingenieure von IAV mit HEAT unterwegs, um die technischen Systeme zu überwachen und Erkenntnisse für die Folgefahrten sowie für die nächste Entwicklungsstufe aus dem Fahrbetrieb zu ziehen.

„Während einer Demofahrt waren alle überrascht, wie ungewohnt das autonome Fahren ist und mit wie viel Sorgfalt alles entwickelt wurde“, berichtet Stefan Schmidt, Bereichsleiter Project Management Office bei IAV. „Aber alle haben sich nach kurzer Zeit völlig sicher gefühlt – und waren umso entschlossener, das Projekt zu einem Erfolg zu machen.“

Viel gelernt in einem dynamischen Umfeld

Dazu werden auch die gesammelten Erfahrungen beitragen. „Wir haben bei diesem Test in einem sehr dynamischen Umfeld viel gelernt“, so Lemke. „Neben der dichten Bebauung stellten uns viele Verkehrsteilnehmer, die sich nicht exakt an die Straßenverkehrsordnung hielten, vor Herausforderungen – zum Beispiel E-Roller, die sehr flink und flexibel unterwegs waren.“ An Bord des Kleinbusses waren Videokameras installiert, um möglichst viele solcher Verkehrssituationen zu erfassen.

Die Aufnahmen werden jetzt in Simulationen verwendet, um die autonomen Fahrfunktionen von HEAT weiter zu verbessern. Aus Datenschutzgründen wurden dabei alle personenbezogenen Daten wie Nummernschilder und Gesichter verfremdet. Für das autonome Fahren ist die exakte Positionsbestimmung des Fahrzeugs erforderlich.

Wir brauchen 15 Zentimeter Genauigkeit, sodass GPS hier nicht ausreicht.

Veit Lemke — Executive Project Manager bei IAV und HEAT-Projektleiter

„Darum haben wir in den drei Wochen eine hochaufgelöste Karte des Gebietes aufgezeichnet und beispielsweise die Position bestimmter Landmarken wie Schilder oder Randstreifen erfasst“, erklärt Lemke.

Derzeit wird der HEAT-Kleinbus bei IAV auf den nächsten Testlauf vorbereitet: Im Februar 2020 soll er mit maximal 25 Kilometern pro Stunde in einem größeren Gebiet unterwegs sein. Neben Software-Updates erhält er dafür auch neue Komponenten: „Wir bauen zum Beispiel einen verbesserten Joystick unseres Partners Schaeffler Paravan Technologies (SPT) für das manuelle Fahren ein“, sagt Lemke. „Bisher konnten wir in einer Gefahrensituation nicht manuell ausweichen und mussten so einen Notstopp durchführen. In Zukunft kann der Fahrzeugbegleiter auch im automatisierten Fahrbetrieb lenkend eingreifen.“ Bei den nächsten Testfahrten sollen erstmals speziell geschulte Fahrgäste an Bord sein. Nach jedem Upgrade des Fahrzeugs ist eine neue Prüfung durch den technischen Prüfdienst, die Dekra, gefordert und eine neue Zulassung von Seiten der Behörden erforderlich. Erst danach darf HEAT – mit einem regulären Straßenkennzeichen ausgestattet – wieder auf die Straße.

Bewährte Lösung für Drive-by-Wire

Zu den IAV-Partnern beim HEAT-Projekt gehört auch Schaeffler Paravan Technologies (SPT). Vom Weltmarktführer für behindertengerechte Fahrzeuglösungen stammt die dreifach redundante Drive-by-Wire-Technologie, über die die Bremsen und die Lenkung des Kleinbusses angesteuert werden. „Dabei handelt es sich um eine abgesicherte Technologie, die sich schon viele Jahre auf der Straße bewährt hat“, sagt Dr. Manfred Kraus, Leiter Produktentwicklung Fahrwerksysteme bei Schaeffler Paravan Technologies. „Wir konnten auf viele Millionen gefahrene Kilometer verweisen, was wichtig für die Zulassung war.“

Für die nächste HEAT-Generation wird das Unternehmen ein neues Rolling Chassis mit den Umfängen Antrieb, Lenkung, Bremse, Dämpfung und Radaufhängung beisteuern. Es wird ab dem zweiten Quartal 2020 zur Verfügung stehen und den Kleinbus in die Lage versetzen, seine Räder um 90 Grad zu drehen und auf der Stelle zu drehen.

Das Projekt ist extrem spannend für uns, weil wir hier etwas völlig Neues schaffen.

Dr. Manfred Kraus — Leiter Produktentwicklung Fahrwerksysteme bei Schaeffler Paravan Technologies

„Kein anderer schafft es bisher, mit einem automatisierten Kleinbus nach Level 4 SAE mit bis zu 50 Kilometern pro Stunde auf öffentlichen Straßen zu fahren – was wir hier tun, hat deshalb Signalwirkung“, so Dr. Kraus.

„Wir sind eine Gruppe von Partnern mit einem gemeinsamen Ziel: einen autonomen Kleinbus zum ersten Mal im Stadtverkehr einzusetzen“, sagt Schmidt. „Im Rahmen der künftigen Mobilität sind solche Lösungen gerade für die letzte Meile interessant.“ Das HEAT-Projekt liefert zudem wichtige Einsichten in die mobile Wertschöpfungskette – IAV erwirbt damit die Kompetenz, autonome Fahrzeuge zu entwickeln und gegebenenfalls zu betreiben. Seinen ganz großen Auftritt wird HEAT anlässlich des ITS-Weltkongresses im Oktober 2021 haben: Dann soll er mit bis zu 50 Kilometern pro Stunde automatisiert durch die HafenCity fahren.


Der Artikel erschien in der automotion 03/2019, dem Automotive Engineering-Fachmagazin von IAV. Hier können Sie die autmotion kostenfrei bestellen.