Andocken und ausspannen

Das in Bremen entwickelte Fahrzeug EO smart connecting car verspricht die Verbindung der Vorteile von ÖPNV und Individualverkehr

Am DFKI Robotics Innovation Center in Bremen wird derzeit im Rahmen des Projekts „Neue Mobilität im ländlichen Raum“ das selbststeuernde Elektro-Automobil EO entwickelt, das sich mit anderen zu einem RoadTrain zusammenschließen und so nicht nur Energie, sondern auch Aufmerksamkeit sparen kann. Telepolis sprach mit Timo Birnschein, der die IT für das System entwickelt.

Herr Birnschein – was unterscheidet den EO von anderen Selbstfahrer-Autos wie sie beispielsweise von Google, Audi oder BMW entwickelt werden?

Timo Birnschein: Oh, sehr vieles eigentlich. Praktisch sämtliche Autos mit Autopiloten basieren auf normalen benzin- oder dieselgetriebenen Modellen mit Automatikgetriebe. Dann wird der Wagen über eine Mechanik oder (wenn vorhanden) über Ansprechen des CAN Busses des Fahrzeuges gesteuert. Es kann also sein, dass da "robotische Beine" wirklich Gas und Bremse betätigen.

Unser Auto ist voll elektrisch, hat vier Antriebe in den Rädern und ist komplett drive by wire fahrbar. Es gibt also keine mechanische Verbindung zum Fahrzeug mehr - abgesehen von der Bremse selbst. Die ist für Notfälle. Normalerweise wird über die Antriebe gebremst, indem man die Bremsenergie zurückgewinnt. Hinzu kommt, dass wir sowohl vorne als auch hinten lenken können - eigentlich könnte man das als Hauptmerkmal bezeichnen. Dadurch sind wir in der Lage, auf der Stelle zu wenden, oder so sogar seitwärts zu fahren. Und sollte die Parklücke zu klein sein, falten wir den Wagen einfach um 50 cm zusammen

Insgesamt ist unser Auto keinem bisher gebauten technisch wirklich ähnlich. Selbst normale, kommerzielle E-Autos besitzen einen Zentralmotor, ein Getriebe und Differenziale - und eben auch Achsen. All das fällt bei uns weg und spart damit schon gut 500 kg Gewicht ein. Unser Auto wiegt also nur rund 700 kg und ist entsprechend mobil und effizient.

Wie weit ist die Fahrautomatik schon entwickelt? Kommt der Wagen schon mit Rasern, Dränglern und spontanen Spurwechslern zurecht?

Timo Birnschein: Nein, die Automatik ist derzeit in der Entwicklung. Wir arbeiten zunächst in der Simulationsumgebung und bringen so die Algorithmen erst einmal auf ein Niveau, dass man es auf der realen Maschine testen kann. Das bedeutet, dass wir EO smart connecting car dazu nutzen werden, um den in der Simulation entwickelten Autopiloten in realer Umgebung zu testen.

Derzeit hat das Auto also noch keine Sensoren an Bord, diese Dinge werden dann im Nachfolger umgesetzt, an dem wir derzeit arbeiten. Die Fälle, die Sie beschreiben, werden dabei natürlich später auch beachtet.

Unser derzeitiges Ziel ist erst einmal die Entwicklung eines Autopiloten für Umgebungen wie Parkplätze, da das Docking im Vordergrund steht. Wir möchten gerne dem Wagen sagen können, dass er sich automatisch an die nächste Ladesäule andocken soll. Oder mich mitten im Regen vom Eingang meines Büros abholt, beziehungsweise auch autonom an das vor mir fahrende Fahrzeug andockt, um einen RoadTrain zu realisieren.

Anschließend, also innerhalb eines RoadTrains, übernimmt das vordere Fahrzeug die komplette Kontrolle über alle folgenden Fahrzeuge. Das nennen wir assistiertes Fahren im Verband.

Wie funktioniert das Docking genau?

Timo Birnschein: Derzeit entwickeln wir eine elektromechanische Schnittstelle. Diese Schnittstelle kann sowohl Kraft als auch Energie und Daten übertragen. Die Schnittstelle ist dann mit visuellen Markern und Kameras ausgestattet und ermöglicht so den autonomen Dockingvorgang.

Wenn nun zwei Autos mit dieser Schnittstelle sich auf der Straße begegnen - das funktioniert, weil wir die Routenplanung über das Internet zentral berechnen - kann der Fahrer des hinteren Fahrzeuges auf seinem Touchscreen im Auto auf das vordere Fahrzeug tippen und dann die Hände in den Schoß legen. Das Auto übernimmt dann die Kontrolle über sich selbst und fährt - vergleichbar mit Anwendungen und Entwicklungen im Weltraum - automatisch an den Vordermann heran und dockt. Aber natürlich nur, sofern dieser das auch wünscht.

Wir gehen allerdings davon aus, dass Fahrer solcher Autos sich zum Energiesparen entschieden haben und daher sehr gerne in Kolonne als RoadTrain fahren. Die gleiche Schnittstelle befindet sich an allen Fahrzeugen und Erweiterungsmodulen vorne und hinten und ist zusätzlich geschlechtslos. Wir arbeiten daran, diese Schnittstelle zu standardisieren um sie auf diese Weise auch anderen Automobilherstellern zur Verfügung stellen zu können.

Ist das RoadTrain-Ankoppeln zum Energiesparen bislang nur Theorie, oder klappt das schon mit mehreren Prototypen?

Timo Birnschein: Derzeit gibt es nur einen Prototypen. Wir haben hier ein neues Mobilitätskonzept entwickelt und nutzen das Fahrzeug als Demonstrationsobjekt dafür. Es geht uns hier vor allem um zwei Dinge: Sehr viel Energie zu sparen und den Menschen das Leben zu erleichtern. Denn nur das führende Fahrzeug erzeugt Luftwiderstand und alle anderen Fahrzeuge rollen lediglich. Das heißt, sie treiben zwar mit an, haben aber keinen Windwiderstand.

Wie schnell fährt der EO?

Timo Birnschein: Der Wagen fährt derzeit 55 km/h bei circa 100 km Reichweite

Ist das tatsächlich für eine „neue Mobilität im ländlichen Raum“ geeignet, wie das Projekt heißt, in dessen Rahmen er entwickelt wird?

Timo Birnschein: Ja, denn wir können den Wagen funktional erweitern, indem wir zum Beispiel Erweiterungsmodule andocken. Diese Module können zum Beispiel Range Extender sein, mit denen sich die Reichweite drastisch erweitern lässt. Darin können Akkus, dieselelektrische Generatoren oder auch Brennstoffzellen verbaut sein. Außerdem entwickeln wir Passagier- und PickUp-Module, mit denen mehr Personen und Nutzlasten transportiert werden können. Jedes Modul bringt eine eigene Antriebsachse und eine Energieversorgung mit. Die Antriebsachse ist genauso voll beweglich, wie die baugleichen am Auto.

So können wir aus einem Auto und einem Erweiterungsmodul ganz einfach ein "größeres Auto" machen. Denn die Steuerungssoftware regelt die Lenkung auf eine Weise, dass man den Wagen dann beispielsweise wie einen Kleinbus fährt, nicht aber wie ein Auto mit Anhänger! Das ist ein sehr wichtiger Aspekt.

Was meinen Sie – wie viel wird der EO oder sein Nachfolger einmal kosten?

Timo Birnschein: Wir möchten gerne in drei bis fünf Jahren eine Kleinserie realisieren. Mit der vollen Serienreife rechnen wir in etwa 10 Jahren. Der Wagen soll für den normalen Bürger erschwinglich sein. Also dürfte der Preis am Ende irgendwo zwischen 15- und 25.000 Euro liegen.

Könnte es Probleme mit der Zulassung geben, weil der Wagen so viel Neues enthält? Oder zeigen sich die Behörden eher aufgeschlossen?

Timo Birnschein: Nein, die Käufer der Kleinserie sind Großunternehmen wie Flughäfen oder Messegeländebetreiber. Wir möchten dort zunächst die Zuverlässigkeit der Autopiloten und RoadTrain Bildung demonstrieren. Allerdings hatten wir auf der CeBIT Besuch durch eine Versicherungsgesellschaft, die sehr aufgeschlossen und interessiert an der Einstufung des Fahrzeuges waren. Unsere Gespräche mit dem TÜV sind bisher ebenfalls sehr positiv verlaufen.

Kann man sich als EO-Testfahrer bewerben?

Timo Birnschein: Die Liste ist lang.