25. Januar 2022
GAIA-X 4 Future Mobility – fünf Projekte vorgestellt

Da­ten­zen­trier­te Lö­sun­gen für die Mo­bi­li­tät der Zu­kunft

Intelligente Mobilität
In­tel­li­gen­te Mo­bi­li­tät
Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

Intelligente Mobilität

In den ein­zel­nen Pro­jek­ten der Pro­jekt­fa­mi­lie GAIA-X 4 Fu­ture Mo­bi­li­ty geht es un­ter an­de­rem um ei­ne in­tel­li­gen­te Ver­kehrs­in­fra­struk­tur, den Pro­dukt­le­bens­zy­klus oder di­gi­ta­le Zwil­lin­ge im Zu­sam­men­hang mit dem au­to­ma­ti­sier­ten Fah­ren.
  • 80 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft entwickeln Grundlagen für eine intelligente Verkehrsinfrastruktur, fahrzeugtechnologische Konzepte und industrielle Anwendungen.
  • Das DLR-Institut für KI-Sicherheit koordiniert die Projektfamilie GAIA-X 4 Future Mobility.
  • Vernetzung der Projekte untereinander und mit weiteren Initiativen.
  • Schwerpunkte: Digitalisierung, Verkehr, Intelligente Mobilität, Big Data, Künstliche Intelligenz

Die Digitalisierung schafft mit hohem Tempo neue Entwicklungen – auch und gerade im Bereich der Mobilität. Besondere Aufmerksamkeit liegt dabei auf der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Systeme. „GAIA-X 4 Future Mobility“ bietet den Rahmen für bisher fünf Projekte, bei denen datenzentrierte Anwendungen im Mittelpunkt stehen. Das Institut für KI-Sicherheit im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordiniert die Projektfamilie GAIA-X 4 Future Mobility. Sie bringt 80 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft zusammen.

Das gemeinsame Ziel ist die Entwicklung von Anwendungen, bei denen eine enge Vernetzung von Nutzern, Dienstleistern, Herstellern und Zulieferern besonders wichtig ist. In den einzelnen Projekten geht es unter anderem um eine intelligente Verkehrsinfrastruktur, den Produktlebenszyklus oder digitale Zwillinge im Zusammenhang mit dem automatisierten Fahren. „Die zunehmende Digitalisierung aller gesellschaftlichen Bereiche eröffnet uns völlig neue Möglichkeiten. Europa schafft mit dem Aufbau von GAIA-X eine leistungs- und wettbewerbsfähige, sichere und vertrauenswürdige Dateninfrastruktur“, sagt Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR. „Das DLR engagiert sich im Bereich der Mobilität. Die Erfahrungen aus 30 Jahren Mobilitätsforschung sowie der interdisziplinäre Ansatz mit der engen Verzahnung von Luft- und Raumfahrt, Energie- und Verkehrsforschung und insbesondere der Digitalisierung schaffen dafür ideale Voraussetzungen.“

Die aktuell fünf Projekte wurden jetzt bei einer digitalen Veranstaltung vorgestellt: GAIA-X 4 KI, GAIA-X 4 AMS, GAIA-X 4 ROMS, GAIA-X 4 PLC-AAD und GAIA-X 4 moveID. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert bereits die ersten vier Projekte. GAIA-X 4 moveID ist in Vorbereitung. Alle Projekte aus GAIA-X 4 Future Mobility sind untereinander verbunden und kooperieren mit weiteren Initiativen. Das DLR-Institut für KI-Sicherheit in St. Augustin und Ulm stärkt die Vernetzung der Projekte. Es leistet selbst interdisziplinäre Forschung mit einem Schwerpunkt auf KI-basierten Lösungen und sicheren Dateninfrastrukturen.

GAIA-X ist eine europäische Initiative, welche die Grundlage für ein digitales Ökosystem bildet. In ihm sollen Daten und Dienste verfügbar gemacht, zusammengeführt, geteilt und genutzt werden. GAIA-X folgt europäischen Datenschutzgrundsätzen und setzt auf eine dezentrale Architektur und Transparenz. Hierzu werden europaweit Beiträge geleistet. GAIA-X setzt in verschiedenen Anwendungsdomänen Akzente. Eine dieser Domänen ist die Mobilität. In ihr ist die Projektfamilie GAIA-X 4 Future Mobility verankert.

GAIA-X 4 KI

Künstliche Intelligenz (KI) ist eine Schlüsseltechnologie bei der Entwicklung komplexer technischer Systeme. Das gilt auch für innovative Mobilitätslösungen. Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung von KI ist die breite Verfügbarkeit von geeigneten Daten, Diensten und IT-Ressourcen. Die Vereinigung von KI und GAIA-X in einem Projekt ermöglicht Erkenntnisse über die Anwendbarkeit von GAIA-X, deckt fachliche Bedarfe auf und fördert damit die Weiterentwicklung. Die Anwendungsebene kombiniert das automatisierte und vernetzte Fahren (AVF) mit der industriellen Fertigung. Zu den Zielen in der industriellen Anwendung gehören die Vereinheitlichung der Produktionsqualität sowie die Entwicklung von KI-Algorithmen, die kontinuierlich verbessert werden können und übertragbar sind. Daneben geht es im Bereich AVF um die cloudbasierte Überwachung von Fahrzeug-Zustand und -Sicherheit sowie die Nutzung verteilter Systeme, um Automatisierungsfunktionen im laufenden Betrieb verantwortungsvoll zu aktualisieren.

Durch die Verknüpfung der Anwendungsfelder entwickeln die Projektpartner Bausteine für einen Datenkreislauf über den gesamten Produktlebenszyklus. So liefert GAIA-X 4 KI wichtige Impulse für die Automobilindustrie. Im Rahmen des Projekts entstehen integrierte Datenbasen, standardisierte Schnittstellen sowie übergreifende Dienste. Die Kopplung mit weiteren Datenräumen aus der Domäne Mobilität kann dazu führen, dass die Projektergebnisse auch für andere Arbeitsbereiche nutzbar werden.

GAIA-X 4 KI wird geleitet vom DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik.

GAIA-X 4 AMS – Advanced Mobility Services

Die Vernetzung von Datendiensten aus den unterschiedlichen Domänen bietet auch für GAIA-X 4 AMS große Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen im Verkehr. Dabei kann die Vernetzung verschiedener Akteure im Verkehr zu einer Erhöhung von Sicherheit und Komfort und gleichzeitig zur Verringerung von Emissionen beitragen. Das Projekt Gaia-X 4 AMS hat zum Ziel, ein offenes und transparentes digitales Datenökosystem zu entwickeln, welches sowohl Daten als auch Datenservices in einem GAIA-X Mobility Data Space für Anwendungen im Verkehr zur Verfügung stellt.

Dies wird im Projekt an zwei praxisnahen Fällen getestet. Im ersten geht es darum, dass ein hoch automatisiertes Fahrzeug selbstständig bestimmt, ob die aktuellen Fahrbedingungen ausreichen, um automatisiert zu fahren. Hierzu braucht das Fahrzeug Informationen zur aktuellen Situation und dem eigenen Zustand, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Der zweite Anwendungsfall thematisiert die Bildung eines prototypischen vernetzten und sicheren Rettungskorridors. Dazu fließen dynamische Informationen aus dem Verkehrssystem, die Planung eines Rettungskorridors sowie die Bevorrechtigung von Rettungseinsatzwagen an Ampelschaltungen zusammen. Die automatisierten Fahrzeuge sollen koordiniert die Rettungsgasse bilden.

Das Projekt soll auch zeigen, dass fahrzeugtechnologische Anwendungen in GAIA-X unter den gesetzlichen Rahmenbedingungen betrieben werden können. Es entwickelt außerdem Grundlagen für die Nutzung von Gaia-X in der Automobilindustrie und ermöglicht damit die Entstehung neuer Geschäftsmodelle.

GAIA-X 4 AMS wird geleitet von der T-Systems GmbH.

GAIA-X 4 ROMS – Support und Remote-Operation automatisierter und vernetzter Mobility Services

Neue Mobilitätslösungen sollen den Transport von Personen und Gütern auch unter Klimaschutz-Aspekten sichern. Ansätze liegen hier neben der Dekarbonisierung in der Stärkung des öffentlichen Verkehrs und gemeinsam genutzter Mobilitätsdienstleistungen, sodass die fahrzeugbezogene Gesamtverkehrsleistung deutlich sinkt. Fahrzeugkonzepte im Personen- und Güterverkehr werden nach Ansicht der Projektpartner über zumeist elektrische Antriebssysteme verfügen und einen hohen Grad an Automatisierung aufweisen. GAIA-X 4 ROMS legt die Grundlagen für die Integration innovativer Fahrzeuge in das Gesamtsystem. Die Projektpartner entwickeln die ersten konkreten Technologiebausteine für fahrzeugbasierte Mobilitätskonzepte für Personen und Güter und stellen diese in der GAIA-X-Community dar.

Die Ergebnisse ermöglichen das zentrale und dezentrale Management großer Flotten sowie deren Betrieb in Städten und Regionen. Innovative Distributionsverfahren berücksichtigen sowohl die Anforderungen der Reisenden oder Handeltreibenden als auch die des wirtschaftlichen Betriebes der Fahrzeuge. Dabei können neuartige Konzepte wie zum Beispiel eine autonom navigierende Paketstation zur Paketannahme und -auslieferung und bedarfsorientierte Mobilitätsangebote für den öffentlichen Nahverkehr einfließen.

Eine Remote Operation steht zur Verfügung, wenn automatisierte Fahrzeuge an ihre Systemgrenzen gelangen. Der verteilte Ansatz der Systemarchitektur unterstützt hierbei die notwendige Zusammenarbeit verschiedener Akteure. Insgesamt kann so ein System geschaffen werden, das die Mobilität sichert, auf die speziellen Bedarfe der Nutzenden flexibel reagiert und gleichzeitig das Klima schützt.

GAIA-X 4 ROMS wird geleitet von der Arvato Systems GmbH.

GAIA-X 4 PLC-AAD – Product Life Cycle - Across Automated Driving

GAIA-X 4 PLC-AAD befasst sich mit der Entwicklung und dem Aufbau eines offenen Datenökosystems (ODDE, Open Distributed Data Ecosystem) im Umfeld von automatisiertem Fahren. Dieses Ökosystem ist wichtig für die Produktentwicklung, die Fertigung, sowie den Austausch über das System auf Basis Digitaler Zwillinge. Zudem deckt GAIA-X 4 PLC-AAD auch Teile der Entwicklung und des Betriebs automatisierter Fahrfunktionen ab. In diesem Zusammenhang ist die Einbindung von Digitalen Zwillingen in das GAIA-X Ökosystem ein wichtiger Aspekt. Entsprechende Informationsmodelle und Datenarchitekturen sowie deren Prozesse und Rollen werden erarbeitet.

Der Einsatz für das Automatisierte und Vernetzte Fahren (AVF) ist komplex. Er beginnt bei der Entwicklung und erstreckt sich über die Produktion, den Lebenszyklus, die Verifikation bis hin zur Wartung. In GAIA-X 4 PLC-AAD wird ein Ausschnitt betrachtet, um daran zu zeigen, dass die gesamte Kette abgebildet werden kann. Dazu müssen Testfelder, Testumgebungen und die Integration in GAIA-X für den gesamten Lebenszyklus erstellt werden. Über Schnittstellen können diese Anwendungen auch in anderen Bereichen eingesetzt werden.

GAIA-X 4 PLC-AAD wird geleitet von der msg systems AG.

GAIA-X 4 moveID (in Vorbereitung) – Decentralized digital identity and data sharing

Für den Informationsaustausch zwischen Anbietern und Kunden stehen aktuell vor allem Plattformen zur Verfügung, die auf spezielle Anwendungen und Gruppen zugeschnitten sind und diese binden. Mit dezentralisierten Lösungen für neue digitale Identitätskonzepte können die sogenannten Lock-in-Effekte verhindert werden. Deswegen entwickeln die Projektpartner eine gesamtheitliche und transparente Systemarchitektur, die Datenschutz- und Sicherheitsaspekte berücksichtigt.

Der Fokus liegt hier neben der technologischen Umsetzung von dezentralen, digitalen Identitäten im Straßenverkehr auch auf dem freien Zugang zu digitalen Services. Wichtig ist den Projektpartnern dabei, dass „die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit in einem zukünftigen Internet der Dinge (IoT) erhalten bleibt“. Dies betrifft auch die Autonomie der Daten in einer eng vernetzten, europäischen Infrastruktur. Das IoT basiert innerhalb von GAIA-X auf dezentralen, plattform-unabhängigen Technologien, die zukünftige Mobilitätsanwendungen unterstützen. Diese Technologien könnten den aktuell vorherrschenden Geschäftsmodellen nicht-europäischer Anbieter entgegentreten. Der Einsatz von dezentralen Technologien wird das GAIA-X Rahmenwerk in seinen Aufgaben der dezentralen Datenverarbeitung, Datensouveränität und Interoperabilität zur Erreichung der europäischen Werte Vertrauen, Schutz der Privatsphäre und Legalität unterstützen.

GAIA-X 4 MoveID wird geleitet von der Robert Bosch GmbH.

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  • Katja Lenz
    Pres­se­re­dak­ti­on
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Kom­mu­ni­ka­ti­on und Pres­se
    Telefon: +49 2203 601-5401
    Linder Höhe
    51147 Köln
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  • Prof. Dr. Frank Köster
    Grün­dungs­di­rek­tor
    Deut­sches Zen­trum für Luft-und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für KI-Si­cher­heit
    Rathausallee 12
    53757 Sankt Augustin
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