Mobile-Menu

Zusammenarbeit Projekt ATLAS-L4: Einsatz autonomer Nutzfahrzeuge auf Schnellstraßen und Autobahnen

Von Stefanie Eckardt 4 min Lesedauer

Der autonome Truck im Straßenverkehr wird Realität: Im Forschungsprojekt „Automatisierter Transport zwischen Logistikzentren auf Schnellstraßen im Level 4“, kurz ATLAS-L4“ konnten MAN Truck & Bus, Knorr-Bremse, Leoni, Bosch, Fernride, BTC Embedded Systems, Fraunhofer AISEC, Technische Universität München, Technische Universität Braunschweig, TÜV SÜD, Autobahn GmbH und das WIVW GmbH neue Erkenntnisse gewinnen.

Im Forschungs- und Entwicklungsprojekt ATLAS-L4 arbeiten 12 Projektpartner daran, autonome Nutzfahrzeuge auf die Straße zu bringen.(Bild: MAN Truck & Buses)
Im Forschungs- und Entwicklungsprojekt ATLAS-L4 arbeiten 12 Projektpartner daran, autonome Nutzfahrzeuge auf die Straße zu bringen.
(Bild: MAN Truck & Buses)

Ziel im Forschungsprojekt war es, einen nach Autonomie-Level-4 ausgelegten Lkw für den Hub-to-Hub-Transport auf die Schnellstraßen zu bringen. Basis dafür war das 2021 verabschiedete Gesetz, das autonomes Fahren auf fest definierten Strecken unter einer technischen Aufsicht grundsätzlich ermöglicht. „Wir haben uns zusammen mit unseren Partnern ein hohes Ziel gesetzt und ein industrialisierbares Basiskonzept für das autonome Fahren im Hub-to-hub Einsatz verwirklicht. Die Entwicklung und Integration der für den sicheren Einsatz notwendigen redundanten Komponenten wie Lenkung, Bremse und Bordnetz sowie das Erstellen eines Validierungskonzeptes erforderte interdisziplinäre Kompetenz und enge Teamarbeit“, resümiert Dr. Frederik Zohm, Vorstand für Forschung und Entwicklung bei MAN Truck & Buses.

Erprobungsphase

Am 1. Januar 2022 fiel der Startschuss für ATLAS-L4. Nachdem das Kraftfahrt-Bundesamt im April 2024 die erste Level-4-Erprobungsgenehmigung für einen Nutzfahrzeughersteller erteilt hatte, fand die Premiere im öffentlichen Straßenverkehr mit der ersten Autobahnfahrt eines autonomen Lkw in Deutschland statt. Bei dieser und allen weiteren Erprobungsfahrten war immer ein Sicherheitsfahrer an Bord. Die Automatisierungs-Software im Fahrzeug wurde durch regelmäßige Releases kontinuierlich über einen langen Zeitraum hinweg optimiert und direkt in der Praxis erprobt.

Ergebnisse

Welche Ergebnisse konnte man nun verzeichnen? Die für die Level-4-Architektur sicherheitsrelevanten Komponenten wie redundantes Bremssystem, Bordnetz und Lenkung wurden aufgebaut. Ein Validierungskonzept wurde erstellt, parallel das Control Center für die technische Aufsicht in Betrieb genommen. Risikoanalysen und Safety-Betrachtungen für das Level 4 – inklusive Cybersicherheit, etwa in Form von authentischer und verschlüsselter Kommunikation, sowie die Definition von funktionalen Sicherheitsmaßnahmen wie Redundanzen und Degradationskonzepten für das autonome Fahrsystem – fanden statt. Das Ergebnis: eine prototypische Technologie als Blaupause für weitere Projekte und Serienentwicklungen.

Weitere Entwicklungsarbeit

Die Arbeit von ATLAS-L4 kann folglich als Basiskonzept für zukünftige Entwicklungen genutzt werden, wobei für einen autonomen Truck in Serie noch diverse Detailfragen geklärt werden müssen, die das Projekt aufgezeigt hat. „Wir haben wertvolle Pionierarbeit geleistet, indem wir für die technische Machbarkeit von autonomen Trucks den praktischen Nachweis erbracht haben“ so Projektkoordinator Sebastian Völl, MAN Truck & Bus. „Diese Konzepte fließen nun in die weitere Entwicklungsarbeit zur Serienentwicklung von autonomen Lkw ein.“

Denn Logistik 4.0 bietet viel Potenzial: Fahrerlose Lkw als Teil einer Hub-to-Hub-Automatisierung für Pendelfahrten zwischen Logistikhöfen können einen wichtigen Beitrag zu mehr Effizienz sowie zur Vermeidung von Staus und Unfällen leisten. Auch für den Fahrermangel, an dem die Branche seit Jahren leidet, bieten Automatisierungskonzepte einen Lösungsansatz. Schon heute fehlen in Deutschland etwa 100.000 Lkw-Fahrer.

Verantwortlichkeiten im Projekt

Der Nutzfahrzeughersteller MAN Truck & Bus war im Projekt verantwortlich für die Gesamtsystementwicklung und die Integration aller Komponenten in das Fahrzeug. Auch die Datenübertragung zum Fahrzeug und die Inbetriebnahme des Control Centers, das die Testfahrten im Sinne der im Gesetz zum autonomen Fahren vorgesehenen technischen Aufsicht überwachen wird, lagen in der Verantwortung des Nutzfahrzeugherstellers. Zulieferer Knorr-Bremse entwickelte die spezielle, redundant ausgelegte Bremssystemarchitektur inklusive Lenkungsredundanz durch Steer-by-Brake, die den sicheren Betrieb eines Level-4-Lkw in jeder Situation ermöglicht.

Der Projektpartner Leoni stellte sicher, dass das Bordnetz und die elektronische Leitungsverteilung des Automatisierungssystems unabhängig von möglicherweise auftretenden Fehlern immer zuverlässig funktionieren. Robert Bosch Automotive Steering entwickelte ein fehlertolerantes Lenksystem für ATLAS-L4, das alle Anforderungen für die SAE-Level-4-Automatisierung erfüllt.

Das Münchner Startup Fernride, das sich auf autonomes Fahren auf Logistikgeländen spezialisiert hat, untersuchte die Möglichkeiten von Teleoperation im vom Projekt adressierten Hub-to-hub-Szenario. Mit der Teleoperations-Technologie des Start-Ups können autonome Fahrzeuge überwacht und bei Bedarf ferngesteuert werden.

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Der Test-Tool-Hersteller BTC Embedded Systems AG widmete sich Szenarien-basierten und simulativen Testansätzen zur Gesamtfahrzeugverifikation und Sicherheitsvalidierung unter besonderer Berücksichtigung von kritischen Fahrsituationen. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit erweiterte im Projekt erstmalig seine Methoden für Cybersicherheits-Risikoanalysen auf automatisierte Lkw und forschte an Lösungen für ein holistisches Security-Management. Auf dieser Grundlage wurden Security-Risikoanalysen sowie Schutzkonzepte für die Lkw und ihr Ökosystem entwickelt. Das Institut für Regelungstechnik der TU Braunschweig erarbeitete unter anderem Konzepte für den sicheren Betrieb von Level-4-Lkw. Der Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der TU München steuerte seine Expertise hinsichtlich verschiedener Fahrdynamikaspekte bei und erarbeitete Interaktionskonzepte für die technische Aufsicht.

Tüv Süd brachte bei den Projekttestfahrten seine umfassende Erfahrung mit Testumgebungen für automatisierte Fahrzeuge ein, testete dabei die Fähigkeiten der Fahrzeuge selbst sowie die Validität der Simulation und bewertete im Rahmen des Freigabeprozesses die Sicherheit der Fahrzeuge. Mit dem Gesetz zum autonomen Fahren fällt die Genehmigung von Betriebsbereichen auf Autobahnen in die Zuständigkeit der Autobahn GmbH. Im Rahmen des Projekts entwickelte sie ein digitales Managementsystem für die Betriebsbereichsgenehmigung und brachte ihre langjährige Expertise im Bereich des kooperativen und vernetzten Fahrens in das Projekt ein.

Die WIVW GmbH baute einen Teleoperator-Arbeitsplatz auf, der durch die Kopplung mit der Fahrsimulation die Steuerung eines virtuellen Lkw erlaubt. Die erarbeiteten Anforderungen an einen Teleoperator-Arbeitsplatz können so in ein konkretes Konzept umgesetzt, implementiert, visualisiert und evaluiert werden.

 (se)

(ID:50417449)

Weiterführende Inhalte