750 000 Euro von Carl-Zeiss-Stiftung: Zukunftswerkstatt für intelligente Fahrzeuge in Ulm

Die Autos sollen sogar untereinander und mit ihrer Umwelt kommunizieren. Jetzt hat die Carl-Zeiss-Stiftung zugesagt, das Forschungszentrum in den kommenden vier Jahren mit 750 000 Euro zu unterstützen (Programms zur Stärkung von Forschungsstrukturen an Universitäten).

Abstandswarnsysteme, Brems- und Parkassistenten finden sich schon heute in vielen Serienfahrzeugen – allerdings erleichtern sie nur bestimmte Situationen im Straßenverkehr. Im Forschungszentrum für kooperative, hochautomatisierte Fahrerassistenzsysteme und Fahrfunktionen (F3) wollen Ulmer Wissenschaftler aus den Ingenieurwissenschaften, der Informatik und Psychologie diese Technologien erweitern und letztlich automatisierte Fahrzeuge entwickeln, die sich ganz ohne Fahrereingriff sicher und effizient durch den Straßenverkehr bewegen.

Diese intelligenten Automobile sollen sogar untereinander und mit ihrer Umwelt kommunizieren können und sich individuell auf den jeweiligen Fahrer einstellen. Die Forschungsvision der Wissenschaftler um Professor Klaus Dietmayer, Direktor des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik, hat die Carl-Zeiss-Stiftung überzeugt: In den kommenden vier Jahren wird sie die Einrichtung des Zentrums mit 750 000 Euro unterstützen. Die Förderung erfolgt im Rahmen des Programms zur Stärkung von Forschungsstrukturen an Universitäten 2013.

Mit dem Zentrum F3 wird in Ulm eine bundesweit einzigartige Struktur für die anwendungsnahe Grundlagenforschung im Bereich des automatisierten Fahrens geschaffen. Professor Klaus Dietmayer, Sprecher des Zentrums, erklärt die Hintergründe: „Die Zahl der Verkehrstoten ist seit einigen Jahren rückläufig – auch dank verbesserter Fahrerassistenzsysteme. Analysen schwerer Unfälle zeigen jedoch, dass weiter optimierte Assistenzsysteme und insbesondere das hochautomatisierte Fahren die Unfallzahlen weiter senken könnten.“ Solche selbst steuernden Fahrzeuge würden zudem älteren Menschen helfen, trotz altersbedingter Einschränkungen länger mobil zu bleiben.

Dazu kommt der Wunsch vieler Autofahrer nach Komfort: Vermutlich würden sich viele Fahrer gern von ihrem „intelligenten Fahrzeug“ zum Arbeitsplatz chauffieren lassen. Bei diesen „Routinefahrten“, häufig im zäh fließenden Verkehr, könnten sie zum Beispiel E-Mails lesen. Autos, die untereinander sowie mit der Verkehrsinfrastruktur vernetzt sind, tragen womöglich zu einer effizienteren Nutzung des Straßennetzes bei. Sie bräuchten weniger Treibstoff, würden also weniger Kohlenstoffdioxid ausstoßen.

Und so könnten die technischen Rahmenbedingungen der (hoch-)automatisierten Fahrzeuge aussehen: Sensoren senden die nötigen Umweltinformationen an das Auto. Dann analysieren integrierte Mini-Computer die Daten, vergleichen sie mit der eigenen Wahrnehmung durch bordeigene Sensoren, planen die nächsten Manöver und steuern Bremse, Gas und Lenkrad an. Über Funkmodule können die Autos untereinander beziehungsweise mit ihrer Umgebung kommunizieren und nahende Fahrzeuge zum Beispiel vor Staus oder Baustellen warnen. Multimodale Bedienkonzepte im Auto erlauben die flexible Interaktion mit dem Fahrer.

Als „Werkstatt und Labor“ für diese Zukunftsmobile bietet die Universität Ulm beste Bedingungen: Klaus Dietmayer und seine Mitarbeiter forschen seit über zehn Jahren zu Fahrerassistenzsystemen – unter anderem im gemeinsamen Innovationszentrum mit der Daimler AG „driveU“. Die Ingenieure bringen zudem mehrere Versuchsfahrzeuge in das Forschungszentrum ein.

Wie sich „intelligente“ technische Systeme auf ihre Nutzer einstellen können, wird im kürzlich verlängerten interdisziplinären Sonderforschungsbereich/TRR 62 „Eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme“ erforscht, an dem mehrere F3-Mitglieder beteiligt sind. Außerdem ist die Mensch-Maschine-Interaktion ein Schwerpunkt der in Ulm stark kognitions- und technikorientierten Psychologie.

Im Forschungszentrum wird Professorin Anke Huckauf, Leiterin der Abteilung für Allgemeine Psychologie, von dem zukünftigen Professor – respektive von der Professorin – für Human Factors mit dem Schwerpunkt Verkehrspsychologie unterstützt.

Auf Seiten der Informatik tragen Professor Michael Weber, Direktor des Instituts für Medieninformatik und Experte für Bedienschnittstellen in Fahrzeugen, und Professor Frank Kargl, Direktor des Instituts für Verteilte Systeme mit den Schwerpunkten Kommunikation, IT-Sicherheit und Datenschutz im Automobilbereich, zum Schwerpunkt bei. Die Gruppe wird durch Professor Christian Waldschmidt (Institut für Mikrowellentechnik) komplettiert, der an neuen Radarsensorkonzepten für Fahrerassistenzsysteme forscht.

In den kommenden Jahren wollen die Wissenschaftler die Fähigkeiten eines menschlichen Fahrers teilweise auf Automobile übertragen. Sie planen, eine robuste 360-Grad-Erfassung der Fahrumgebung zu entwickeln und das „Situationsverstehen“ der Autos zu verbessern. Dazu soll das Fahrzeug auch in eine intelligente Verkehrsinfrastruktur eingebunden werden und aktiv mit benachbarten Fahrzeugen kommunizieren. Weiterhin will die Gruppe zu neuen Kombinationsmethoden von Kameras, Radaren sowie Lasersystemen forschen und letztlich innovative Methoden für die Regelung hochautomatisierter Fahrfunktionen vorstellen. „Aus psychologischer Sicht untersuchen wir, wie Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer hochautomatisierte Fahrfunktionen schätzen und akzeptieren, und was der Umgang mit ihnen bewirkt“, erklärt Psychologieprofessorin Anke Huckauf. Weitere Forschungsaktivitäten zur Rolle des Fahrers und zu seinen potentiellen Nebenaufgaben (E-Mail lesen, Videos schauen) runden den Fragenkatalog ab.

Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert Natur- und Ingenieurwissenschaftliche Forschung an staatlichen Hochschulen in Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz und Thüringen: Im Programm zur Stärkung von Forschungsstrukturen an Universitäten unterstützt die Stiftung wissenschaftlich exzellente, interdisziplinär arbeitende Gruppen bei der Behebung struktureller Defizite. Die Förderdauer beträgt vier Jahre. Weiterhin fördert die Stiftung den wissenschaftlichen Nachwuchs und hat zusammen mit der „German Scholars Organization“ ein Rückkehrerprogramm für Wissenschaftler ins Leben gerufen, die im Ausland forschen.

Die Carl-Zeiss-Stiftung wurde 1889 von Ernst Abbe gegründet und nach seinem Geschäftspartner Carl Zeiss benannt. Heute ist die Stiftung mit Sitzen in Heidenheim an der Brenz und Jena Alleininhaberin der Carl Zeiss AG Oberkochen und der SCHOTT AG Mainz.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Klaus Dietmayer: 0731/50-26302
Prof. Dr. Christian Waldschmidt, Tel.: 0731/50-26356