Transporttechnologie

Autonomes Fahren - Fahrerlos glücklich?

Das Thema autonomes Fahren steht in der Transportbranche im Fokus der letzten Jahre. Es stellt sich die Frage, wo die aufwändige Technologie tatsächlich Nutzen bringt. LTM-Autor Oliver Willms ist der Frage nachgegangen.

Wechselbrücken zu versetzen ohne Fahrer: Der Traum vieler Speditionen. Autonome Technik macht es möglich. © Oliver Willms

Mercedes-Benz hatte es vor ein paar Jahren eindrucksvoll auf einem noch nicht eröffneten Autobahnteilstück demonstriert: Ein autonom fahrender Sattelzug schwimmt mit Autobahnmarschtempo im dichten Verkehr mit, sein sportlich-jugendlicher Fahrer kümmert sich während der Fahrt mit flinken Fingern um Bürotätigkeiten auf dem Tablet. Das Schauspiel war technisch faszinierend, wäre mit enormen Aufwand an infrastrukturellen Installationen auch in die Praxis umsetzbar und doch stellt sich die Frage: wer will das eigentlich? Während das gemeinsam elektronisch gekoppelte Verbandfahren von Lastzügen, oder neudeutsch kurz Platooning, als autonome Einfachlösung seine ersten Gehversuche im Praxistest unternimmt, ist die Branche vom tatsächlich auf öffentlichen Straßen vollständig ­autonom fahrenden Lkw weiter entfernt, als es manche technikverliebten Entwickler glauben machen wollen. Kein Bundesland macht derzeit Anstalten in die notwendige Funkinfrastruktur zu ­investieren, den Technologiekosten vom Fahrzeug steht keine echte Amortisation gegenüber und der allfällige Mangel ­an qualifizierten Fahrern stellt die Branche vor deutlich wichtigere Herausforderungen, als die verbliebenen deutschsprachigen Fahrer als Bürohilfskräfte am Steuer umzuschulen.

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ZF zeigt, wie es geht
Wie autonomes Fahren schon heute effektiv funktionieren kann, zeigt Systemhersteller ZF im Vorfeld der IAA auf seinem Technologiecampus in Friedrichshafen. Autonomes Fahren findet dort auf dem Firmenhof statt. Konkret wird der Umschlag von Wechselbrücken, eine Paradedisziplin für erfahrene Hängerzugfahrer, ganz fahrerlos dargestellt. Ein Solo-Lkw mit Wechselbrückenaufbau versetzt dabei vollständig autonom aufgestellte Wechselbrücken von einem Standplatz zum anderen. Dank Radar und Kameraüberwachung sowie WLAN und GPS-Anbindung vollzieht der schwere Lkw die anspruchsvollen Rangierübungen mit einer applausverdächtigen Präzision, die auch nach zehn Stunden Arbeit immer konstant hoch bleibt. Das Verriegeln der Twist-Locks auf dem Fahrzeug sowie das Einklappen der Abstellfüße beherrscht das System noch nicht. Auf dieser letzten Meile wäre derzeit dann noch der Mensch gefragt.

Effizienz statt langem Warten
Mit ebensolcher Treff­sicherheit vollzieht auch der Umsetzer von Terberg seinen Rangierjob auf dem Firmenareal. Auf den Zentimeter genau setzt er seine höhenverstellbare Sattelplatte unter den Kingpin des Auflieger, nimmt ihn auf und verbringt den Trailer punktgenau an die Rampe, setzt ab und eilt mit knurrendem Dieselantrieb zum nächsten Umsetzkunden. Mit dieser Technik könnten Fahrer vom stundenlangen Warten vor den Rampen großer Entladestellen entbunden werden und tatsächlich etwas Sinnvolles tun. ZF steuert für diese schöne neue Welt auf dem Ladehofe die wichtigsten Komponenten bei. Die elektronische Steuerung und Sensorik der Fahrzeuge spielt dabei Hand in Hand mit neuen Komponenten wie einer elektro-hydraulischen Lenkung oder dem Hybridkomponenten des ZF Traxon-­Getriebes. Mit dieser Teilelek­trifizierung im Antriebsstrang könnten die Trucks im Rangierbetrieb auch reinelektrisch und damit flüsterleise über den Hof ­huschen, womit auch der nächtliche Umschlag in wohnnahen Gebieten kein Hindernis wäre. Oder der Paket-Transporter, der GPS gesteuert auf der letzten Meile die Zustelladressen ansteuert, auf den V­erkehr achtet und dynamisch auf veränderte Wegstrecken reagiert. Hier ist der Mensch nur noch Beifahrer, der die Paketsendung auf flinken Beinen direkt vor die Tür des Adressaten wirft. Herzstück aller Zukunftsszenarien im Frachtumschlag ist die entsprechende intelligente Computertechnologie, die ZF zusammen mit Computer­spezialist nVidia entwickelt hat. Paketstücke mit elektronischen Tags die nicht nur ihre Adresse und Standort wissen, sondern Weg, Temperatur und andere transportrelevante Daten in Echtzeit an den Empfänger übermitteln. An der Entladerampe wartet dort schon der vom Zentralrechner gesteuerte führerlose, dafür aber rundum sensierte Gabelstapler, um die Ladung zielsicher zum Bestimmungsort zu verbringen Just-in-time Verkehre könnten mit dem mitdenkenden Frachtstück eine völlig neue Terminqualität bekommen. ZF erprobt dieses System quasi an dem eigenen Leib in ihrem Werk in Friedrichshafen. Einen ebenso pragmatischen, wie praxisnahen Ansatz verfolgt das Projekt aFAS, bei dem MAN zusammen mit sieben anderen Partnerfirmen maßgeblich Regie führte. Dabei handelt es sich quasi um die Langsamvariante auto­nomen Fahrens bei einem Absicherungsfahrzeug der Autobahnmeistereien. Denn der Job der Arbeits­brigaden auf dem Standstreifen ist höchst riskant. Allein in Hessen, wo der Modellversuch in der Praxis bereits erfolgreich durchgeführt wurde, kommt es jährlich zu 300 Unfällen mit Absicherungsfahrzeugen.

Autonome Absicherungsfahrt
Aufgrund des drastischen Tempounterschieds zwischen maximal 10 km/h im Absicherungsfahrzeug mit Warntafelhänger im Schlepp und den rund 85 km/h eines Lkw fallen diese Zusammenstöße oft dramatisch aus. Bei dem MAN TGM 18.340 mit aFAS-Technik (auto­matisch fahrerlos fahrendes Absicherungsfahrzeug für Arbeitsstellen auf Bundesautobahnen) bleibt der Platz am Steuer während der Absicherungsfahrt in bis zu hundert Meter Entfernung hinter dem Arbeitstrupp leer. Zwischen dem Leitfahrzeug im Arbeitseinsatz und dem mit Radar und Kameratechnik ausstaffierten Absicher­ungstruck wird dabei zuerst im Abstand von maximal zehn Metern eine stabile WLAN-Funkverbindung aufgebaut. Dann kann sich der Fahrer des TGM anderen Aufgaben am Einsatzgebiet widmen, sein Truck hält in stoischer Präzision im Tempobereich zwischen 2 und 10 km/h den vorgegebenen Abstand und folgt den Straßenwerkern bis zum Abschluss der Arbeiten. Dort wird der autonom fahrende Zweiachser nach Arbeitsende wieder „eingefangen“ und wie ein ganz normaler TGM von seinem Fahrer zum nächsten Einsatzort gelenkt werden. Mit Radar und Kamera alleine lässt sich diese intelligente Führung weit hinter dem Leitfahrzeug nicht mehr realisieren. Eine eigens für dieses Anwendungsgebiet entwickelte Umgebungssensorik mit integrierter und absolut zuverlässigen Objekt- und Fahrstreifenerkennung ermöglicht es dem Elektronikgehirn im TGM überdies, Daten zu Strecken­charakteristik und Verkehrssituation zu erfassen und zu analysieren. Die Umsetzung der gesammelten Fahrinformationen auf Lenkung, Antrieb und Bremsanlage erfolgt dann über bewährte Baukomponenten. Ein elektro­hydraulischer Stellmotor für die Bedienung der Lenkanlage sowie die intelligente Regelung von Gas und Bremse gehören ebenso zum Technikpaket wie ein doppelt abgesichertes Bremssystem, das den Lkw im Falle eines Funkkontaktverlustes sofort anhält.

Gegen stupide Schleichfahrten
Die Autobahnmeistereien sind an dem Projekt hochgradig interessiert. Nicht nur, weil es Menschenleben am Steuer des Absicherungs-Lkws retten kann, sondern weil damit auch die stupide, aber gleichwohl stressige Schleichfahrt des Fahrers automatisiert wird. Er kann sich währenddessen am Arbeitsplatz um andere Aufgaben kümmern. Ein kleines bisschen Autonomie für die tägliche Praxis serviert auch Volvo Trucks zur diesjährigen IAA. Die seit ein paar Jahren optional erhältliche elektro-hydraulische Lenkung VDS (Volvo Dynamic Steering) bekommt Intelligenz eingehaucht. Neben dem individuellen Anpassen von Lenkstärke und Rückstellmoment verfügt die VDS Modelljahr 2019 über einen aktiven ­Lane Guard Assistent. Im Gegensatz zum lästig knatternden Akustikalarms, der im Alltag erfahrungsgemäß schnell abgeschaltet wird, greift der neue ­Lane Keeping Assist aktiv in die Lenkarbeit ein, wenn der Truck offensichtlich ­unbeabsichtigt die Fahrspur verlässt. Beim blinkerlosen Überfahren der Fahrbahnmarkierung meldet die Bordkamera an die Lenkanlage Handlungsbedarf, die wiederum in Sekundenbruchteilen sanft aber bestimmt eingreift, um den Zug auf Kurs zurückzubringen. Zum autonomen Lenken wurde das System allerdings nicht entwickelt. Nach mehrmaligem Eingriff ins Steuer mahnt der Bordrechner folglich einen aufmerksameren Fahrstil an. Dieses minimal­autonome Feature ergänzt das bisherige Sicherheitspaket eines modernen Lkw hervorragend, ohne den Fahrer aus der Verantwortung oder Aufmerksamkeit zu nehmen.Denn die völlige Entkopplung, so weiß der erfahrene Verkehrspsychologe Johannes Vetter aus München, birgt durchaus Risiken. Mit einer Vollkasko-Denkweise am Steuer unterschätzen manche Fahrer oftmals die potenziellen Gefahren, die von einem in Autobahntempo rollenden Lastzug auch mit maximaler Ausstattung von Assistenz- und Sicherheitssystemen ausgehen kann. Eine Kombination aus praktischer Rangierhilfe und endlich erfüllten Kindertraum liefert dafür ein zusätzliches Feature der aktuellsten VDS-Lenkanlage: Mittel Funkfernsteuerung im Industriedesign kann der Volvo-Fahrer seinen Truck von einem Standort außerhalb lenken, bremsen und bis maximal 10 km/h beschleunigen. So lässt sich der Lastzug aus jeder beliebigen Sichtposition, beispielsweise an der Abkippkante, am Straßenfertiger oder an engen Rampen, zentimetergenau steuern. Auch hier ist letztlich der Mensch in der Pflicht. Gegen grobe menschliche Fehleinschätzungen von Raum, Tempo und Weg ist auch dieses System nicht gefeit. Zieht man Bilanz unter dem aktu­ellen Entwicklungsstand autonomen Lkw-Verkehrs, wird klar: Im Straßen­alltag darf man auf einen vollständig selbst fahrenden Lkw wohl noch lange warten. Dafür überzeugen die praxisnahen Interpretationen des autonomen Verkehrs bereits heute. Und letztendlich sollte man die Männer und Frauen am Steuer nicht vergessen. Denn fast alle Fahrer wählen den Fahrerberuf, weil sie fahren wollen - und nicht, um als Bürohilfsarbeiter auf Rädern arbeiten müssen.

Über den Autor:
Der Experte und Fachjournalist Oliver Willms schreibt seit 2010 für LT-manager über den Bereich Nutzfahrzeuge.

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