Auto/Motor

Fraunhofer FHR zeigt State of the Art Radartechnologie auf der European
Microwave Week in London

Zukunftstechnologie an der Themse: Das Fraunhofer-Institut für
Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR präsentiert die breite Palette
seiner Fähigkeiten auf der 24. European Microwave Week 2021 (EuMW), die
nach Verschiebung durch die Pandemie vom 2. bis 7. April 2022 in London
stattfindet. Auf Europas führender Leitmesse und Konferenz für
Mikrowellentechnologie, Hochfrequenztechnik und Radar kommen Industrie und
Wissenschaft nun wieder vor Ort zusammen. Das Fraunhofer FHR beteiligt
sich mit einem Gemeinschaftsstand und 11 Konferenzbeiträgen an der EuMW.

Im Rahmen des Gemeinschaftsstands mit der niederländischen Organisation
für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung TNO, dem Technischen
Forschungszentrum Finnland VTT und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte
Festkörperphysik IAF zeigt das Fraunhofer FHR ein breites Spektrum seiner
Forschungstätigkeit und Radaranwendungen aus verschiedenen Bereichen.

So präsentieren die Wissenschaftler aus Wachtberg einen aktiven
Radarreflektor zur Kalibrierung von Fahrerassistenzsystemen.
Automatisierte Fahrzeuge verwenden mehrere Sensoren zur Wahrnehmung, wobei
die Ausrichtung von Kamera- und Radarsensoren zueinander überprüft werden
muss, damit beide nicht in unterschiedliche Richtungen "schauen". Der am
Fraunhofer FHR entwickelte aktive Radarreflektor kann zusammen mit einem
optischen Testchart von Image Engineering zur Kalibrierung und Überprüfung
der Ausrichtung eingesetzt werden. Durch das Design des Reflektors
erscheinen die optische Kalibriermarke und die Radarreflexion unter exakt
dem gleichen Winkel. Dies ermöglicht eine präzise Ausrichtung der
Sensorsysteme und damit eine erhöhte Zuverlässigkeit und Sicherheit des
Fahrerassistenzsystems.

Auch das Thema additive Fertigung von Hochfrequenzstrukturen wird
vorgestellt: Die am Fraunhofer FHR eingesetzten 3D-Fertigungsverfahren
ermöglichen völlig neue Designs im Hochfrequenzbereich. Besucher können
sich mit den Vorteilen von additiven Fertigungsverfahren in der
Hochfrequenztechnik vertraut machen und einen Einblick in die technischen
Parameter der Anlagen am Fraunhofer FHR und den gefertigten
Hochfrequenzstrukturen gewinnen.

Am Konferenzbereich der Veranstaltung beteiligt sich das Institut mit
einem umfangreichen Vortragsprogramm. 11 Beiträge und Postersessions von
Forschenden des Fraunhofer FHR stehen auf der Agenda. „Wir freuen uns
sehr, diese wichtige Veranstaltung wieder persönlich besuchen und
gestalten zu können und sind mit spannenden Themen in London dabei. Ob als
Plattform zur Präsentation oder für Austausch und Vernetzung - die EuMW
ist einmalig“, so Prof. Peter Knott, Institutsleiter des Fraunhofer FHR.

Erfolgreicher Projektabschluss von Lidar-Spezialist Ibeo, der Christian-
Albrechts-Universität Kiel und Airbus Operations

Autonomes Fahren unter den besonderen Sicherheitsanforderungen auf dem
Airport-Rollfeld erfolgreich getestet
Abschluss der Projektpartnerinnen und -partner mit Livepräsentation auf
dem GATE InnoAirport Rostock-Laage

Nach rund dreijähriger Forschungs- und Entwicklungszeit hat der Hamburger
Lidar-Spezialist Ibeo Automotive Systems GmbH zusammen mit der Christian-
Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Airbus Operations das Projekt
AirPortMover mit einer Livepräsentation auf dem GATE InnoAirport Rostock-
Laage erfolgreich abgeschlossen. Im Fokus des vom Bundesministerium für
Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projektes stand dabei der
fahrerlose Transport von Personen, wie zum Beispiel Flugzeugcrews, auf dem
Roll- bzw. Vorfeld.

Als Spezialist für Lidar-Sensoren, die dazugehörige Software und
begleitende Systeme gestaltet die Ibeo Automotive Systems GmbH die Zukunft
der Mobilität entscheidend mit. Relevant sind dabei für den weltweiten
Innovationsführer sowohl Lösungen für den individuellen Straßenverkehr als
auch für Logistik, Schiene oder in sich geschlossene Umgebungen wie etwa
Flughäfen. Die Kieler Universität hat sich als wissenschaftliches Zentrum
Schleswig-Holsteins unter anderem den Fragen zur nachhaltigen und
innovativen Entwicklung von Mobilität verschrieben. Ein Schlüsselaspekt
bei der Einführung autonomer Verkehrsmittel ist deren sichere
Funktionsweise und hohe Vertrauenswürdigkeit. Die Arbeitsgruppe
„Zuverlässige Systeme“ unter der Leitung von Professor Dirk Nowotka stellt
sich diesem Projektthema insbesondere vor dem Hintergrund von
Zulassungsverfahren.

Airbus begleitete das Projekt mit wichtigen Informationen zu den Themen
Prozessabläufe auf dem Airport-Vorfeld, Anforderungen an die Kommunikation
zwischen Flughafentower und autonomem Fahrzeug sowie der dafür benötigten
Infrastruktur. Die Innovationsplattform GATE InnoAirport bot für das
Projekt auf dem Flughafen Rostock-Laage eine Testumgebung unter
Realbedingungen. Mit einem erfolgreichen Projektabschluss auf dem
Flughafengelände zeigten die Projektpartnerinnen und -partner Lösungen für
komplett autonom fahrende Fahrzeuge unter den besonderen Herausforderungen
und Sicherheitsbedingungen eines Flughafenvorfelds.

„Seit dem Projektstart im Jahr 2018 hat sich die Technik in einer hohen
Geschwindigkeit weiterentwickelt. Das war sehr spannend, aber auch eine
echte Herausforderung. So haben wir im Sensorbereich von Anfang an auf
eine Kombination aus Ibeos Solid-State-Lidar-Sensoren und Kameras
gesetzt“, sagt Max Stehn, der als Projektmanager Autonomous Driving für
Ibeo projektverantwortlich war. „Solid-State-Sensoren sind wesentlich
kompakter und wartungsärmer als konventionelle Lidar-Sensoren und kommen
ohne bewegliche Teile aus. Gleichzeitig bieten Sie eine größere vertikale
Abdeckung des Umfelds, das heißt, sie erkennen auch zuverlässig Objekte,
die höher als sie selbst positioniert sind – etwa Leitwerke von
Flugzeugen. Mit den ibeoNEXT-Sensoren haben wir eine 360-Grad-Abdeckung
realisiert, um sowohl statische als auch dynamische Hindernisse rund um
das Fahrzeug zu erkennen. Dies ist besonders wichtig bei der Annäherung an
ein Flugzeug.“

„Meilenstein auf dem Weg der Automatisierung von Flughafenprozessen“

Herausforderungen gäbe es allerdings noch im Bezug auf die große Menge von
Daten, die in Echtzeit verarbeitet und dann an die jeweiligen
Fahrzeugfunktionen weitergegeben werden müssen. „Mit der schnellen
Entwicklung der Rechnerleistungen und möglichen Verlagerungen von
Rechenleistungen in die Cloud sind diese technischen Hürden jedoch
absehbar in den Griff zu bekommen“, so Stehn weiter.
Wie gut das System funktioniert, zeigte vor Ort eine Livepräsentation, in
deren Rahmen eine ausgerüstete Mercedes V-Klasse vollautonom verschiedene
Testkandidatinnen und -kandidaten über das Rollfeld zu verschiedenen
Flugzeugmodellen manövrierte.

„Wir haben im Team bewiesen, dass die heutige Technologie in der Lage ist,
die komplexen Herausforderungen von Objektlokalisierungen auf kleinstem
Raum sicher und zuverlässig zu gewährleisten. Das gelingt beispielsweise
auf dem Vorfeld, wo Shuttlefahrzeuge an Flugzeuge herangeführt werden. Ich
bin mir sicher, dass wir und die Projektpartnerinnen und -partner in
diesem Bereich und aus diesem Projekt in der nahen Zukunft weitere
wichtige Erkenntnisse gewinnen werden“, so Professor Dirk Nowotka von der
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.

„Als Ideengeber für den weltweiten Flugverkehr und Innovationstreiber für
den Flughafenbetrieb liegt unser Schwerpunkt auf der komfortablen und
nachhaltigen Reise des Fluggastes mit Gepäck, von der Ankunft am Flughafen
und der dort verbrachten Zeit bis zum Ein- und Aussteigen, einschließlich
des Transfers, sowie auf dem effizienten Transport von Fracht.
Automatisierung ermöglicht genau das – und zwar in vielen Bereichen. Im
Falle des AirPortMovers kommt eine wichtige Sicherheitskomponente dazu –
hier entkoppelt Automatisierung die Mobilität in einem
sicherheitsrelevanten Bereich von menschlichen Schwächen, wie etwa
kurzfristigen Unaufmerksamkeiten. Ich bin stellvertretend für das gesamte
Team sehr stolz darauf, diesem wichtigen Projekt hier auf dem Gelände des
GATE InnoAirports eine entsprechende Bühne gegeben haben zu können“, freut
sich Kevin Fischer, Innovation Manager des Verbands der Flughafenausrüster
GATE, abschließend.

Die Preise für Rohöl haben in Folge des Überfalls Russlands auf die
Ukraine kurzzeitig die höchsten Werte seit mehr als einem Jahrzehnt
erreicht. Besonders auffällig ist, dass die Kluft zwischen den Preisen für
Kraftstoffe und Rohöl der Sorte Brent seit dem 7. März dramatisch
gestiegen ist. Das ergibt die Auswertung der Kraftstoff- und
Rohölpreisdaten des Jahres 2022 im Rahmen des Benzinpreisspiegels des RWI
– Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung.

Das Wichtigste in Kürze:

- Die globalen Ölmärkte sind in Folge des Überfalls Russlands auf die
Ukraine in Aufruhr geraten: Lag der Rohölpreis der Sorte Brent unmittelbar
vor Ausbruch der Kampfhandlungen am 24. Februar noch etwas unter 100 US-
Dollar pro Barrel (159 Liter), stieg er danach in der Spitze auf über 125
US-Dollar (Abbildung 1). Seit Beginn der Spekulationen um einen russischen
Überfall auf die Ukraine im Dezember 2021 ist der Brent-Preis von rund 70
US-Dollar auf aktuell rund 100 US-Dollar gestiegen, ein Anstieg von rund
50 Prozent.

- Infolgedessen stiegen auch die Benzinpreise stark an, besonders in der
vergangenen Woche, in der die durchschnittlichen Preise für Superbenzin
und Diesel mit rund 2,20 und 2,30 Euro neue Allzeithochs erreichten
(Abbildung 2).

- Besonders auffällig ist, dass Diesel zwischenzeitlich teurer geworden
ist als Superbenzin (Abbildung 2), obwohl Diesel bei der Mineralölsteuer
einen steuerlichen Vorteil von rund 18 Cent je Liter hat und daher
üblicherweise erheblich günstiger ist als Superbenzin. Dies ist ein Indiz
dafür, dass Diesel aktuell besonders knapp ist. Das wird unter anderem
damit erklärt, dass die Herstellung von Diesel mit der von Heizöl
konkurriert und Heizöl gerade stark nachgefragt ist, ehe Rohöl noch teurer
werden könnte.

- Dementsprechend ist auch die Differenz zwischen Diesel- und Rohölpreisen
gestiegen, seit dem 7. März 2022 sogar dramatisch: Betrug die Lücke im
Jahr 2021 noch rund 30 Cent pro Liter, hat sie sich seit dem 7. März auf
rund 80 Cent pro Liter massiv erhöht (Abbildung 3). Das ist das Ergebnis
der Auswertung der jüngsten Kraftstoffpreis- und Rohölpreisdaten für das
Jahr 2022 im Rahmen des RWI-Benzinpreisspiegels. In der Regel folgen die
Kraftstoffpreise den Preisen für Rohöl mit einer gewissen Verzögerung. Es
sollte daher erwartet werden können, dass die Preise an der Tankstelle in
absehbarer Zeit wieder sinken, falls die Rohölpreise in Abhängigkeit von
den Geschehnissen in der Ukraine nicht erneut zum Höhenflug ansetzen.
Entsprechend sollte die weitere Entwicklung erst einmal beobachtet werden,
bevor Maßnahmen wie eine Mehrwertsteuersenkung auf Kraftstoffe oder ein
Tankrabatt beschlossen werden.

- Die Auswertung im Rahmen des RWI-Benzinpreisspiegels hat zudem ergeben,
dass die Differenz zwischen den E10-Superbenzinpreisen und den
Rohölpreisen pro Liter in den vergangenen Monaten ebenfalls höher ausfiel
als zu früheren Zeiten, und ab dem 7. März beinahe ebenso drastisch
anstieg wie bei Diesel (Abbildung 3).

Zur vorgeschlagenen Einführung eines Tankrabatts bei Benzinpreisen über 2
Euro sagt der Leiter des Kompetenzbereichs „Umwelt und Ressourcen“ am RWI,
Manuel Frondel: „Mit einem Tankrabatt wird nicht nur den Bedürftigen,
sondern auch den Wohlhabenden geholfen und Steuergeld mit der Gießkanne
verteilt. Statt solch eher aktionistischer Maßnahmen sollte man erst
einmal abwarten, wie sich die bereits wieder gesunkenen Rohölpreise weiter
entwickeln“.

Nachhaltige Mobilität ist ein wichtiges Forschungsfeld der Professur für
Netzwerkdynamik (geleitet von Prof. Marc Timme) am Center for Advancing
Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden. Unter anderem wird hier zum
„Ride Sharing“, also dem Teilen von Fahrten geforscht. Die jüngste Studie
zu diesem Thema wurde soeben veröffentlicht, sie adressiert die Frage, wie
die Effizienz des Ride Sharings durch das dynamische Zusammenlegen von
Haltepunkten erhöht werden kann.

Allein der Verkehrssektor verursacht etwa ein Fünftel aller
klimaschädlichen Emissionen in Deutschland. Einer der vielversprechenden
Lösungsansätze auf dem Weg zu einem klimafreundlicheren Verkehrssystem ist
die „Geteilte Mobilität“, also das Teilen von Fahrten mit ähnlichen Routen
wie in einem flexibilisierten und breit verfügbaren Sammeltaxi (Ride
Sharing). Dadurch werden weniger Fahrzeuge gebraucht und die Emissionen
gesenkt.
Je mehr Fahrten man zusammenlegt, desto effizienter können Fahrten geteilt
werden. Die gefahrene Strecke pro Fahrgast sinkt, wenn mehr Nutzer:innen
einen Bus teilen, und der Service wird nachhaltiger. Allerdings bedeuten
mehr Nutzer:innen pro Bus auch mehr Umwege für jeden Einzelnen. Die
gestiegene Nachhaltigkeit wird somit durch längere Reisezeiten erkauft.
Vier Wissenschaftler:innen des Center for Advancing Electronics Dresden
(cfaed) an der TU Dresden schlagen in einer Studie nun vor, geeignete
benachbarte Haltepunkte dynamisch zu zentralen Haltepunkten
zusammenzulegen (Dynamic Stop Pooling). Statt alle Fahrgäste exakt vor Ort
einzusammeln, laufen diese gegebenenfalls ein Stück zu Fuß. So kann ein
Bus mehrere Passagier:innen am selben zentralen Haltepunkt einsammeln.
„Die Busse fahren direktere Wege und müssen seltener halten. Das Besondere
ist, dass Haltepunkte dynamisch entsprechend der aktuellen Anfragen
zusammengelegt werden, sodass die Fahrtrouten der Busse flexibel bleiben“,
erläutert Charlotte Lotze, die Erstautorin der Studie.
In der Studie konnte gezeigt werden, dass es für die Nutzer:innen dieses
Systems gleichzeitig möglich ist, kürzer zu warten und zu fahren. Wenn sie
nur einen kurzen Anteil ihres Weges laufen, können sie trotz der
zusätzlichen Laufzeit mit zusammengelegten Haltepunkten im Mittel
schneller sein als in einem herkömmlichen geteilten Taxiservice. „Im
Ergebnis können weniger Fahrzeuge dieselben Nutzer:innen bei
gleichbleibender Reisezeit bedienen, wenn die Fahrgäste bereit sind, ein
Stück zum Einstiegs- oder vom Ausstiegsort zum Ziel zu laufen“, so Lotze.
„Das dynamische Zusammenlegen von Haltepunkten ermöglicht daher einen
effizienteren und nachhaltigeren Service mit weniger Fahrzeugen, ohne dass
die Nutzer:innen längere Wegezeiten einplanen müssen“, ergänzt Prof. Marc
Timme, Leiter der Professur für Netzwerkdynamik.

Die Studie ist beim Open-Access-Fachjournal „New Journal of Physics“
publiziert. Ein erklärendes Video zur Forschungsarbeit gibt es unter
diesem Link (YouTube, Laufzeit 3:13 min, Englisch, dt. Untertitel):
https://www.youtube.com/watch?v=Jd0uNIbmX8k

Titel: Dynamic stop pooling for flexible and sustainable ride sharing
Autor:innen: Charlotte Lotze, Philip Marszal, Malte Schröder, Marc Timme
New Journal of Physics,  DOI: 10.1088/1367-2630/ac47c9
Link (Open-Access-Artikel): https://doi.org/10.1088/1367-2630/ac47c9