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MAN Anita: Autonomer Terminal-Truck als Schlüssel der Verkehrswende
Der Lkw-Hersteller MAN Truck & Bus die Deutsche Bahn, die Hochschule Fresenius und die Götting KG haben eine positive Halbzeitbilanz im gemeinsamen Automatisierungs-Projekt ANITA gezogen. Das sogenannte Autonome Innovation im Terminalablauf-Projekt stellte mit der ersten öffentlichen Fahrt des autonomen Lkw-Fahrsystems auf der MAN Teststrecke in München das bisher Erreichte vor und kündigten als nächsten Schritt intensive Praxis- und Entwicklungsfahrten auf dem Container-Depot von DB Intermodal Services und dem DUSS-Terminal (Deutsche Umschlaggesellschaft Schiene-Straße mbH) in Ulm Dornstadt an.
Ziel von ANITA ist es, mit autonom fahrenden Lkw den Containerumschlag von der Straße auf die Schiene in seinen Ablaufprozessen zu verstetigen und damit effizienter, planbarer und zugleich flexibler zu machen. So können künftig mehr Güter im umweltfreundlichen Kombinierten Verkehr befördert werden.
"Wir brauchen einen Primat des umweltfreundlichsten Verkehrsmittels. Auf kurzen Strecken ist der Lkw konkurrenzlos, auf langen Strecken die Bahn. Und für den Umschlag brauchen wir die Automatisierung. Hier liegt die größte Herausforderung", appellierte Dr. Sigrid Nikutta, Vorstand Güterverkehr der Deutschen Bahn AG und Vorstandsvorsitzende der DB Cargo AG.
Der Kombiverkehr ersetze schon heute zehn Millionen Lkw-Fahrten in Deutschland, drei Millionen die DB Gütersparte. Die 220 Terminals seien gut ausgelastet, die Automatisierung der Prozesse daher der Schlüssel für mehr Effizienz. Ziel sei das Terminal 4.0, wofür man mit dem Anita-Projekt eine Blaupause legen wolle. Damit könne auch der Rund-um-die-Uhr-Betrieb ermöglicht werden. Deutschland sei beim autonomen Fahren mit dem Bundesratsbeschluss von letzter Woche Vorreiter und könne hier ein Beispiel für ganz Europa setzen.
Der Lkw muss Augen und Ohren bekommen
Damit das gelingt, schärft der Hersteller in den kommenden Monaten die elektronischen Sinne des autonomen Lkw im realen Einsatzumfeld, damit er wie ein echter Fahrer die Umgebung wahrnehmen, reagieren und planen kann. Sicher und schnell sei die Zielsetzung. Das System müsse mit der Ausnahme klarkommen, nicht mit der Regel, so sein Postulat.
"Der Lkw muss Augen und Ohren bekommen. Die grundlegende Automatisierungstechnologie ist bereit. Für die Feinabstimmung gehen wir nun in den direkten Abgleich mit der Praxis, um das System mit Blick auf Einsatzsicherheit und Mehrwert für den künftigen Anwender weiterzuentwickeln. WIr müssen so viele Szenarien abdecken wie nur möglich", erklärte Dr. Frederik Zohm, Vorstand für Forschung und Entwicklung bei MAN Truck & Bus, im Rahmen der Premierenfahrt.
Ein langer Weg: Ab Ende des Jahrzehnts in Serie
Man plant, autonome Lkw in Terminalverkehren ab Ende des Jahrzehnts als Serientechnik anbieten zu können. Dafür seien engagierte Partner wie die Deutsche Bahn, die Götting KG und die Hochschule Fresenius essentiell. Ein ganzes Jahr planen die Partner für Erprobungsfahrten ein, um den autonomen Prototyp möglichst oft entlang der schrittweisen Entwicklung und Optimierung mit der Realität zu konfrontieren. Ein Sicherheitsfahrer, der nötigenfalls eingreift, ist dabei immer an Bord. Die intensiven Testfahrten kommen nicht nur der Weiterentwicklung des autonomen Lkw zu Gute, sondern auch der Vorbereitung der Terminals für die Integration der neuen Technologie.
„Schiene und Straße kombiniert – das ist die umweltfreundliche Lösung für die Logistik der Zukunft. Wir arbeiten hier zusammen, damit diese intermodalen Verkehre wachsen. Digitalisierung und Automatisierung helfen uns, die Schnittstellen zum Güterzug, die Abläufe in den Terminals einfach und schnell zu machen", erklärt Nikutta weiter.
Damit der autonome Lkw seine Transportaufgabe im Containerumschlag erfüllen könne, muss er mit der Infrastruktur von DBIS Depot und DUSS Terminal kommunizieren können. Dafür haben die Wissenschaftler der Hochschule Fresenius in der ersten Projektphase die bestehenden Prozesse, Abläufe und Verhaltensweisen von Menschen und Maschinen vor Ort analysiert und in ein digitales Regelwerk übertragen. Als gemeinsame Sprache für die eindeutige und vollständige Kommunikation aller beteiligter Systeme dient die Contract Specification Language (CSL) von Deon Digital. Entstanden ist so eine komplette sogenannte Missionsplanung, die sowohl das Fahrzeug als auch die IT-Systeme von DBIS Depot und DUSS-Terminal miteinander verbindet.
„Wir freuen uns zu sehen, wie unsere Vorarbeit erfolgreich im Zusammenspiel mit dem Lkw im weiteren Projektverlauf von ANITA genutzt werden kann", betont Prof. Dr. Christian T. Haas von der Hochschule Fresenius. Die Missionsplanung der Wissenschaftler übermittelt dem automatisierten Lkw in den kommenden Praxisfahrten seine Aufträge und begleitet ihn durch den Prozess des Containerumschlags.
„Bei den Praxistests im Terminal werden wir jeden Tag dazu lernen", ergänzt MAN Projektleiterin Amelie Jacquemart-Purson. Es erfordere hohe Ingenieurskunst – die Kamera-, Lidar- und Radardaten zusammenzuführen, zu interpretieren und richtig umzusetzen, präzisiert die Verantwortliche. Die Lidarsensoren liefern dabei einen Scan mit 1,2 Millionen Punten, sortieren Fahrbahn, Bäume und Fußgänger.
Software und Sensorik als Schlüssel
Konkret bedeutet das alles viel Softwareentwicklung: Bei den Testfahrten wird MAN das Verhalten des Fahrzeuges analysieren. Diese Erkenntnisse werden dann schrittweise über Software Updates implementiert. Alle Entscheidungen, die ein Fahrer heute aufgrund seiner Sinneseindrücke trifft, muss auch das autonome System abdecken können – es geht damit um nicht weniger, als menschliche Wahrnehmungen und Handlungen zu ersetzen.
Das Projekt „Autonome Innovation im Terminal Ablauf" (ANITA) startete am 1. Juli 2020 mit dem Ziel, den Umschlag zwischen den Verkehrsträgern zu automatisieren und dadurch flexibler und effizienter zu gestalten. Es wird mit Mitteln in Höhe von 5,5 Millionen Euro aus dem Programm „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Die Laufzeit beträgt 39 Monate.
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