SAFE20 – autonome Nutzfahrzeuge mit mindestens 20 km/h im Mischbetrieb

Autonome Fahrzeuge sind längst Teil der Gegenwart, doch um diese effektiv in alltäglichen Prozessen zu integrieren fehlt es oft an einem abgestimmten Sicherheitskonzept. Solch ein Sicherheitskonzept ist eine zwingende Voraussetzung für die Integrierung von autonomen Fahrzeugen im Regelbetrieb. Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML und das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI haben deshalb gemeinsam mit den Partnern ZF als Konsortialführer, DACHSER SE, Götting KG, TII KAMAG, Sensor-Technik Wiedemann GmbH und SICK AG an SAFE20 gearbeitet, um in Zukunft autonomes Fahren effizient und wirtschaftlich auf Betriebshöfen integrieren zu können. Gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.

Das Hauptziel von SAFE20 war es, ein solches Sicherheitskonzept zu entwickeln und umzusetzen, um einen Regelbetrieb von vollautomatischen Fahrzeugen auf Betriebshöfen mit mindestens 20 km/h im Mischbetrieb zu ermöglichen. Bei dem Vorhaben wurden die autonomen Fahrzeuge nicht isoliert, sondern aktiv innerhalb des Betriebshofs in einer sogenannten Automatisierungszone betrachtet, indem dort sicherheitsrelevante Informationen erhoben und den Fahrzeugen in Echtzeit zur Verfügung gestellt wurden. Hierbei stand der Mensch, als Teil der Automatisierungszone im Mischbetrieb, im Mittelpunkt der Sicherheitsbetrachtung sowie der Risikominderung.

Innerhalb von SAFE20 war das Fraunhofer-Institut IML verantwortlich für die systematisierte Anforderungsanalyse der Fahrzeuge sowie für die abschließende Evaluierung in den Logistikbetrieb. Außerdem entwickelte das IML die Sensortechnik und KI-Algorithmen für die Erkennung von Wechselbrücken, Trailern und LKWs mittels LiDAR Sensoren.

Die Untersuchung zur Durchsatzberechnung und Wirtschaftlichkeit automatisierter Fahrzeuge zeigte, dass die Anschaffung und der Betrieb der Automatisierungstechnologie, insbesondere Sensorik und spezielle Fahrzeugausstattung, wesentliche Kostentreiber sind. Die Wirtschaftlichkeit verbessert sich mit der Betriebsdauer, jedoch bleibt bis zu 40 % des Personaleinsatzes notwendig, da menschliches Eingreifen auch für Nebentätigkeiten erforderlich ist. Aktuell erreichen automatisierte Systeme nicht die Effizienz manueller Fahrzeuge, da diese Teilprozesse parallelisieren können, was zu höherer Flexibilität führt. Trotzdem wird ein hohes Potential für automatisierte Fahrzeuge erwartet. Die wirtschaftliche Integration wird zunächst vor allem in Umgebungen mit hohem, homogenem Auftragsbestand abseits der Stoßzeiten erfolgen, um Kostenvorteile und Effizienzgewinne optimal zu nutzen.

Weitergehend wurden auch rechtlich belastbare, sicherheitsorientierte Anforderungen an das Gesamtsystem, bestehend aus Fahrzeugen und hofseitiger Automatisierungszone sowie verwendete Technologien, geliefert. Um die komplexen Bedingungen im Hofbetrieb prüfen zu können wurde das Sicherheitskonzept im Dauerbetrieb auf dem DACHSER-Betriebshof im baden-württembergischen Langenau unter realen Bedingungen validiert. Bei der Abschlusspräsentation am 14. März 2024 konnten sich Vertreter aus Politik und Wirtschaft persönlich von dem Projekt überzeugen.

SAFE20 ebnete den Weg für eine Zukunft, in der die sichere, effiziente sowie wirtschaftliche Nutzung von vollautomatischen Nutzfahrzeugen im Mischbetrieb zur Normalität werden kann.