Autonom und flexibel auf der letzten Meile
DLR
Im Projekt IMoGer (Innovative modulare Mobilität Made in Germany) entwickelt und testet das DLR ein in seiner Vielseitigkeit und Praxisnähe einzigartiges Mobilitätsangebot: Es kombiniert den autonomen, flexiblen und bedarfsorientierten Transport von Personen und Gütern auf der „letzten Meile“. Darunter versteht man etwa den Weg vom Bahnhof nach Hause oder den letzten Teil der Transportkette bei Paketlieferungen vom Verteilzentrum zu den Kundinnen und Kunden. IMoGer unterstützt dabei auch den Markthochlauf des autonomen Fahrens in Deutschland und der damit verbundenen Technologien, Innovationen und Services. Außerdem nutzt das Projekt die Synergiepotenziale zwischen dem Personen- und Gütertransport. Es kann so dazu beitragen, die Verkehrsbelastung zu reduzieren sowie die Effizienz und Nachhaltigkeit im Mobilitätsbereich zu erhöhen.
Mit einer kleinen Testflotte soll das IMoGer-Konzept ab Mitte 2027 im Braunschweiger Stadtteil Schwarzer Berg über mehrere Wochen erprobt werden. Dabei werden die Fahrzeuge des DLR den öffentlichen Nahverkehr ergänzen und Fahrten im Bereich der Kurier-, Express- und Paketlogistik übernehmen. Bis dahin muss das Team aus mehreren Instituten der DLR-Verkehrsforschung noch einiges an Pionierarbeit leisten. Beteiligt am Projekt sind auch Unternehmen der Mobilitätsbranche, der Verkehrswirtschaft und Logistik. In den Bereichen der Technologieentwicklung für Fahrzeug-Automation, Betriebsmanagement und Infrastrukturunterstützung sind das die Firmen Motor Ai, DiMOS Operations und VITRONIC Machine Vision. Die Braunschweiger Verkehrs-GmbH als Anbieter des öffentlichen Nahverkehrs und der weltweit tätige Logistik- und Paketdienstleister UPS ermöglichen die testweise Einbindung der Flotte in Betriebsprozesse und -systeme.
Modulares Fahrzeugkonzept U-Shift als Grundlage
Als mobile Plattform kommt das am DLR entwickelte „U-Shift“ zum Einsatz. Es wurde schon im autonomen Forschungsbetrieb auf einer halb öffentlichen Strecke bei der Bundesgartenschau im Jahr 2023 erprobt. Das Fahrzeug ist elektrisch angetrieben und damit leise. Für Fahrten in Stadtquartieren ist das ideal. Es besteht aus einer u-förmigen Antriebseinheit, daher der Name. Dieses „Driveboard“ beinhaltet die technischen Komponenten für Automation und Antrieb und kann wahlweise Personen- und Güterkapseln transportieren. Für den Erprobungsbetrieb im Projekt IMoGer baut das DLR eine kleine Flotte auf, bestehend aus drei Driveboards, drei Personen- und drei Güterkapseln. Die Fahrzeuggeneration des U-Shift, die auf öffentlichen Straßen in Braunschweig unterwegs sein wird, wird dafür an wichtigen Stellen technisch weiterentwickelt. Dazu zählen das Lenk- und Bremssystem sowie ein ausfallsicherer Bordcomputer.
Eine zentrale Herausforderung für das Team ist es, die U-Shift-Fahrzeuge fit für das autonome Fahren auf Level 4 der SAE-Klassifizierung zu machen. Alle dafür notwendigen Komponenten wie Kameras und Sensoren werden sich im Fahrzeug befinden.
Autonomes Fahren erfolgreich auf die Straße bringen
In Deutschland gibt es seit 2021 das „Gesetz zum autonomen Fahren“. Es erlaubt, dass autonome Fahrzeuge ohne physisch anwesende Fahrerinnen oder Fahrer am öffentlichen Straßenverkehr teilnehmen. Dies gilt zunächst nur für vorab festgelegte und genehmigte Bereiche. „Entsprechend erstreckt sich die Zulassung der IMoGer-Fahrzeuge auf das Stadtquartier Schwarzer Berg und unsere genau definierten Einsatzzwecke“, erklärt Projektsprecher Dr. Tobias Hesse vom DLR. Außerdem schreibt das Gesetz eine sogenannte Technische Aufsicht vor. Für den Erprobungsbetrieb am Schwarzen Berg muss eine Sicherheitsbegleitung den autonomen Betrieb dauerhaft überwachen und eingreifen können. Für einen späteren Regelbetrieb kann die Technische Aufsicht beispielsweise in der Leitstelle des Flottenbetreibers sitzen und sich bei Bedarf auf das Fahrzeug aufschalten. Das kann der Fall sein, wenn ein anderes Fahrzeug unerlaubt in zweiter Reihe parkt und die Aufsicht dem autonomen Fahrzeug erlaubt, dieses Hindernis zu umfahren. „Mit IMoGer zeigt das DLR den Weg auf, wie Technologien für autonomes Fahren in die praktische Anwendung kommen können. So bereitet es einen Regelbetrieb vor“, fasst Hesse zusammen.
Mit IMoGer sind wir direkt vor den Haustüren der Menschen aktiv. Wir wollen das Projekt für alle erlebbar machen und aus dem laufenden Betrieb lernen.
Im Bereich des vernetzten und autonomen Fahrens kann das DLR auf umfassende Expertise und Erfahrung zurückgreifen: Es hat zum Beispiel einen Arbeitsplatz für die Technische Aufsicht entwickelt und speziell die Schnittstelle untersucht, an der Mensch und autonomes Fahrzeug zusammenarbeiten. Mit diesem „Remote-Operation-Workplace“ gehört das DLR zu den Vorreitern in diesem Bereich. Außerdem steht ihm mit dem Testfeld Niedersachsen eine einzigartige Forschungsinfrastruktur zur Verfügung, um die Digitalisierung der Straße voranzutreiben, autonome Fahrfunktionen weiterzuentwickeln, zu testen und abzusichern. Dazu fördert das Bundesministerium für Verkehr (BMV) das Projekt mit rund 35 Millionen Euro.
Autonomes Fahren könnte auch eine Lösung für den großen Personalmangel im öffentlichen Nahverkehr und bei Lieferbetrieben sein. Nach Schätzungen des Bundesverbands Deutscher Omnibusunternehmen (BDO) fehlen in Deutschland aktuell rund 20.000 Busfahrerinnen und Busfahrer. Bis zum Jahr 2030 soll diese Zahl auf bis zu 87.000 steigen. Ähnlich sieht es im Transport- und Logistikwesen aus.
Intensive Beteiligung der Menschen vor Ort
Für den Erprobungsbetrieb baut das DLR vor Ort Infrastruktur auf, zum Beispiel Kameras und Sensoren für die Verkehrsbeobachtung oder einen kleinen Betriebshof. Dort werden die Fahrzeuge geparkt und geladen, die Kapseln gewechselt und kleinere Wartungsarbeiten durchgeführt.
Im öffentlichen Nahverkehr des Stadtteils Schwarzer Berg wird IMoGer in den Spitzenlastzeiten als zusätzlicher Zubringer-Bus zu einer Straßenbahn-Haltestelle unterwegs sein. Dafür kommt die modern ausgestattete Personenkapsel zum Einsatz. Anwohnende können sich als Testpersonen registrieren, um dieses Angebot zu nutzen. Ist weniger los auf den Straßen, unterstützen die IMoGer-Fahrzeuge den Logistikdienstleister UPS bei der Paketzustellung.
Die Beteiligung der Bürgerinnen und Bürger sowie weiterer Stakeholder wird im Projekt großgeschrieben: „Mit IMoGer sind wir direkt vor den Haustüren der Menschen aktiv. Deshalb wollen wir das Projekt für alle erlebbar machen und aus dem laufenden Betrieb lernen“, so Tobias Hesse. „Rückmeldungen vor Ort sind dem DLR wichtig, um gemeinsam das Konzept und die damit verbundenen Technologien voranzubringen.“
Ein Beitrag von Denise Nüssle aus dem DLRmagazin 178. Denise Nüssle ist Presseredakteurin im DLR und berichtet vorwiegend über die Forschungsbereiche Energie und Verkehr. Sie hat das U-Shift-Fahrzeug von der Entwurfsphase an begleitet und ist gespannt auf den IMoGer-Erprobungsbetrieb.