Im neuen Innovationsbereich „Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz“ des ODPfalz-II-Projekts werden aktuelle Entwicklungen in der „Mathematik für die Fahrzeugentwicklung“ des Fraunhofer ITWM in den Bereichen Simulation, Steuerung und Regelung von Verkehrsflüssen in die ODPfalz-Aktivitäten der Arbeitsgruppe integriert.

Prof. Dr.-Ing. Gerd Bitsch, Professor für Mechatronik und Robotik sowie Leiter der Kooperation von HS KL und ITWM, erläutert: „Moderne Simulationstechniken tragen dazu bei, den Verkehr von morgen sicher und nachhaltig zu gestalten. In der virtuellen Welt kann man Situationen testen, die in der Realität gar nicht umsetzbar oder zu gefährlich wären. Zum Beispiel, wie das Miteinander im Straßenverkehr funktioniert, wenn die Hälfte der Fahrzeuge autonom unterwegs ist, oder wie es sich auf den Verkehrsfluss auswirkt, wenn Fahrzeuge miteinander kommunizieren.“

Den gesamten Artikel zur Zusammenarbeit lesen Sie hier im Beitrag „Geballte Kompetenz für die Mobilität von morgen“ (S. 10-11) in der neuen Ausgabe des Hochschulmagazins 370 Grad – Wissen schafft Wirkung.

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Das Commercial Vehicle Technology Symposium ist eine zweitägige Konferenz und umfasst zahlreiche Fachvorträge und Posterpräsentationen, bei denen internationale Trends und technologische Entwicklungen der Nutzfahrzeugindustrie im Mittelpunkt stehen. Das Symposium wird von einer Fachausstellung mit Unternehmen und einer speziellen Fahrzeugausstellung begleitet.

Mehrere der Beteiligten sind auch in der Offenen Digitalisierungsallianz Pfalz aktiv, in den Innovationsbereichen Fahrzeuge sowie Produkte.

• Homepage des Symposiums: https://www.cvt-symposium.de/
• Programmflyer zum Symposium: https://www.cvt-symposium.de/pdf/CVT2022_program.pdf
• Pressemeldung der TU Kaiserslautern zum Symposium: https://www.uni-kl.de/pr-marketing/news/news/von-elektromobilitaet-bis-zum-autonomen-fahren-internationale-tagung-befasst-sich-mit-neuerungen-fuer-nutzfahrzeuge

• Informationen zum Innovationsbereich Fahrzeuge der OD Pfalz: https://www.offenedigitalisierungsallianzpfalz.de/category/fahrzeuge/
• Informationen zum Innovationsbereich Produkte der OD Pfalz: https://www.offenedigitalisierungsallianzpfalz.de/category/produkte/

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Der nächste Termin findet in Kooperation mit SIAK meets SIAK und John Deere am Freitag, 23.09.2022, 12:30 – 13:30 Uhr statt:

Rekonfigurierbare Steuerungssysteme von autonom fahrenden Robotern
mit M. Sc. Patrick Wolf (Lehrstuhl Robotersysteme, TUK)

Ort: John Deere European Technology Innovation Center (ETIC) Kaiserslautern (Präsenz*) oder Online

Bitte beachten Sie: Die Anmeldephase für den Termin ist beendet. Teilnehmende haben per E-Mail weitere Informationen erhalten. Wir danken Ihnen für Ihr Interesse!

Der Insight InTU Research-Termin am 23.09. wird unterstützt von John Deere ETIC (Kaiserslautern) und ist Auftakt der Veranstaltung SIAK meets SIAK (23.09., iT-Campus Kaiserslautern).

Der Vortrag richtet sich an KMU und alle, die sich für autonomes (Offroad-)Fahren sowie die Robotik interessieren. SIAK-Mitglieder sowie alle Interessierten sind herzlich eingeladen, an Insight InTU Research teilzunehmen.

Um ab 14:00 Uhr das SIAK-Netzwerktreffen zu besuchen, melden Sie sich auf den Seiten der SIAK an.

Inhaltliche Beschreibung:
Autonome Offroadnavigation ist bislang ein technisch ungelöstes Problem. Dies liegt unter anderem an den großen Unterschieden zwischen einzelnen Fahrzeugen – wie einem Bagger, einem Traktor oder einem Mähdrescher. An der TU Kaiserslautern arbeiten Forscher daher an modularer Software, die in unterschiedlichen Robotern eingesetzt werden kann. Patrick Wolf stellt diesen Ansatz in seinem Vortrag vor.

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*Hygiene-Hinweis zur Präsenzteilnahme:
Während der Veranstaltung wird das Tragen einer FFP2-Maske empfohlen. Zusätzlich empfehlen wir, vorher einen Covid-Selbsttest durchzuführen.

Ansprechpartnerin:
Chantal Momber
Kommunikations- und Transfermanagerin, Offene Digitalisierungsallianz für die Pfalz
Referat Transfer, Innovation und Nachhaltigkeit (RTI) der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität (RPTU)
chantal.momber@rptu.de

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Die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz und die Expert:innen aus der Hochschule Kaiserslautern (HSKL) der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) und dem Fraunhofer Institut für Techno und Wirtschaftsmathematik (ITWM) gaben auf der virtuellen Konferenz zur digitalen Zukunft der Mobilität „Fahrzeug.Umwelt.Mensch.“ Einblick in die aktuellen Entwicklungen zu diesen Themenfeldern. Wie fahren wir? Fahren wir noch selbst? Wie autonom werden unsere Fahrzeuge sein und wie sicher können wir uns dabei fühlen? Prof. Dr. Karl-Herbert Schäfer, Vizepräsident für Forschung und Transfer der Hochschule Kaiserslautern, und Prof. Dr. Werner Thiel, Vizepräsident für Forschung und Technologie der Technischen Universität Kaiserslautern, eröffneten die Veranstaltung rund um Kompetenzen in unserer Region zur Entwicklung digitaler Lösungen bei der Interaktion zwischen Fahrzeug, Umwelt und Mensch im Zukunftsbereich Fahrzeuge.

Patrick Wolf in Vertretung für Prof. Dr. Karsten Berns (Lehrstuhl Robotersysteme an der TU Kaiserslautern im Fachbereich Informatik) griff in seinem Vortrag sowohl die Herausforderungen an autonomen Arbeitsprozessen in der Anwendung in Form von Störungen der Sensorik durch die Umwelt (z. B. Staub oder Belichtung) sowie die Berücksichtigung der Komplexität von Umgebungen auf. Im Beitrag von Apl.-Prof. Dr. Daniel Görges (Elektromobilität an der TUK im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik) standen Assistenzsysteme, die Fahrende bei einer energieeffizienten Fahrweise unterstützen, im Fokus.

Radar, Umgebungskameras und GPS-Positionen stellen technische Lösungen dar, in welchen sich autonome Fahrzeuge sicher im Straßenverkehr oder in den vorgesehenen Einsatzumgebungen zurechtfinden können. Um realitätsnah kritische Situationen ohne Gefährdung durchspielen zu können, wird die Umgebungsmodellierung eingesetzt. Tim Rothmann (Mitarbeiter an der HSKL und am ITWM) demonstrierte am 3D Messfahrzeug REDAR (Road & Environmental Data Acquisition Rover), wie die hochgenaue georeferenzierte Erfassung der Umgebung erfolgen kann.

Prof. Dr.-Ing Gerd Bitsch (Professor für Mechatronik und Robotik an der HSKL und am ITWM im Bereich Mathematik für die Fahrzeugentwicklung) erläuterte, wie mit autonomen Robotern und moderne Technologien wie KI, Drohnen und LIDAR (Laserscannern) effizient digitalisierte Abbilder der Umwelt erstellt werden können.

Dr. Klaus Dreßler (Bereichsleiter für Mathematik für die Fahrzeugentwicklung am Fraunhofer ITWM) stellte das VMC GeoStatistics, ein Werkzeug für die Fahrzeugentwicklung mit Fokus auf Produktabsicherung und Energieeffizienz vor. Wie digitale Umgebungsdaten erstellt werden, um darauf aufbauend Assistenzsysteme zu entwickeln, war Thema im Input von Johannes Schwank (Mitarbeiter am ITWM). Beim Fahrsimulator RHODOS steht der Mensch und seine Interaktion mit der virtuellen Welt im Mittelpunkt. Dr. Sebastian Emmerich (Mitarbeiter am ITWM) präsentierte Aktivitäten und Möglichkeiten, die sich durch einen solchen Simulator für Forschung und Industrie ergeben.

Ansprechperson:
Matthias Bächle
Hochschule Kaiserslautern
E-Mail: matthias.baechle@hs-kl.de

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Im Austausch mit der Region innovative Lösungen in den Bereichen Bildung, Gesundheit, Fahrzeuge, Produkte sowie Kreativität und Kooperation zu finden und so gemeinsam Zukunft zu gestalten ist der Kern des Vorhabens. Es wurde 2018 ins Leben gerufen und fördert seitdem den Austausch von Ideen, Wissen und Technologien mit Wirtschaft und Gesellschaft. Es ist damit eines von insgesamt 29 geförderten Vorhaben im Rahmen der Bund-Länder-Initiative Innovative Hochschule.

Was macht die einzelnen Vorhaben aus? Welche Ziele fokussieren sie und vor allem: was wurde bisher alles umgesetzt? Davon konnte man sich im Rahmen der Konferenz zur Bund-Länder Initiative Innovative Hochschule in Essen ein Bild machen. Die Veranstaltung stand unter dem Motto: Third Mission Possible – Innovative Hochschule. Wie der Austausch mit der Region gelingen kann.
Neben einem spannenden Rahmenprogramm mit Workshops, Podiumsdiskussionen und Keynotes stand vor allem der Austausch und die Vernetzung im Vordergrund. Hochschule Kaiserslautern (HSKL) und Technische Universität Kaiserslautern (TUK) waren gemeinsam vor Ort und gaben mit einer interaktiven Touchanwendung Einblicke in die Vielfalt des Projekts.

Besonders erfreulich ist, dass die beiden Hochschulen erneut in der Bund-Länder-Initiative „Innovative Hochschule“ erfolgreich waren. Unter dem Motto „Wo innovative Hochschulen nachhaltig digitale Zukunft gestalten“ bauen sie auf eine erfolgreiche erste Phase der Förderung auf und werden die Zusammenarbeit untereinander zur Stärkung des regionalen Innovationssystems mit wichtigen Partnern aus der Region weiter ausbauen. Von 2023 bis 2027 können HSKL und TUK dafür nun auf eine Förderung von bis zu 15 Millionen Euro durch den Bund und das Land Rheinland-Pfalz hoffen.

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Autonomes Fahren spielt auch im Bereich der Nutzfahrzeuge eine wichtige Rolle. Traktoren, die autonom über Felder fahren, oder Bagger, die selbstständig ein Loch ausheben. Das Einsatzgebiet ist breit gefächert. Am Lehrstuhl für Robotersysteme an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) forscht ein Team daran, wie sich solche Fahrzeuge für das jeweilige Einsatzgebiet anpassen lassen. Auf der Hannover Messe stellt es seine Arbeiten vom 30. Mai bis zum 2. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 2, Stand B46) vor. Zu sehen ist neben Videos ein kleines Roboterfahrzeug, anhand dessen die Forscher ihr System exemplarisch vorführen. Zusätzlich werden die Arbeiten im Rahmen der Offenen Digitalisierungsallianz Pfalz präsentiert, mit der sich das Team vom Lehrstuhl für Robotersysteme im Transfer engagiert.

Planierwalzen, die in der Kolonne autonom fahren und einen neuen Straßenbelag verdichten, und Kräne, die ihre Ladung selbst abladen und dabei ihre Umgebung genauestens im Blick haben. Oder auch Bagger, die LKWs selbstständig mit Sand beladen, und Mähdrescher, die bei der Ernte autonom im Verbund über die Felder fahren. Damit Nutzfahrzeuge so selbstständig agieren können, sind ganz andere Anforderungen notwendig als bei autonomen PKWs im Straßenverkehr. „Es gibt zum Beispiel keine Straßenbegrenzung, an der sich die Fahrzeuge orientieren können“, nennt der wissenschaftliche Mitarbeiter Alexander Köpper als Beispiel. „Oftmals sind sie in unwegsamen Geländen unterwegs und müssen beispielsweise Bäume oder Felsen erkennen. Für jedes Einsatzgebiet haben wir andere Bedingungen, die es zu berücksichtigen gilt.“ 

Am Lehrstuhl für Robotersysteme bei Professor Dr. Karsten Berns forscht das Team an der Automatisierung von verschiedenen Fahrzeugen, vor allem im Baustellen- und Landmaschinenbereich. Die Forscher befassen sich dabei unter anderem mit verschiedenen Sensoren und Algorithmen, die in den Maschinen Verwendung finden und die dabei helfen sollen, die Umgebung zu erkennen. „Wir arbeiten auch an neuen Kontrollarchitekturen, die dafür in den Fahrzeugen zum Einsatz kommen“, fährt Köpper fort. Diese Verfahren ermöglichen es den Fahrzeugen, sich an ihre Umwelt anzupassen. „Wir versuchen dabei, die Hauptaufgabe in viele Teilaufgaben herunterzubrechen. Wir nutzen anschließend spezielle Methoden, um deren Lösungen zu fusionieren, sodass sich für das Fahrzeug ein Gesamtverhalten ergibt. Eine Teilaufgabe kann es zum Beispiel sein, in unebenem Gelände zu fahren, eine andere, das Fahrzeug am Umkippen zu hindern. Durch die Fusion ergibt sich eine sichere Fahrtstrecke durch das Gelände.“

Auch arbeiten die Forscher mit anderen Rechnersystemen. „Wir wollen hier weg vom klassischen PC“, sagt Köpper. Das Team setzt unter anderem auf sogenannte SOPC-Boards. „Dabei handelt es sich um eine Mischung aus einem klassischen Prozessor und programmierbarer Hardware“, erläutert er. Das Besondere dabei: Die Technik lässt sich flexibel an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Durch das Zuschneiden der Rechnerarchitektur auf ein spezielles Aufgabengebiet lässt sich dieses deutlich effizienter bearbeiten.

Die entwickelten Ansätze des Kaiserslauterer Lehrstuhls werden in verschiedenen Projekten eingesetzt, etwa beim autonomen Baggern, um Gelände zu begradigen oder hochpräzise Gräben zu ziehen. Aber auch bei Landmaschinen, die anhand der Schnittkante erkennen, wo als nächstes geerntet werden muss. 

Auf der Hannover Messe stellt das Team seine Forschungsergebnisse anhand von Videos und einem kleinen Experimentalroboter vor. Videos des Lehrstuhls für Robotersysteme gibt es auch unter https://www.youtube.com/RRLabTUKaiserslautern

Fragen beantwortet:
Dipl.-Ing. Alexander Köpper 
Lehrstuhl Robotersysteme
Tel.: 0631 205-3338
E-Mail: koepper@cs.uni-kl.de

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Der Auftritt der Forscherinnen und Forscher der TU Kaiserslautern auf der Messe wird von Klaus Dosch vom Referat für Technologie und Innovation organisiert. Er ist Ansprechpartner für Unternehmen und vermittelt unter anderem Kontakte zur Wissenschaft. 
Kontakt: Klaus Dosch, E-Mail: dosch(at)rti.uni-kl.de, Tel.: 0631 205-3001

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Die Anmeldung für die Konferenz ist möglich unter: https://regionalkonferenz-mobilitaetswende.de/

„Wir entwickeln an der TU Kaiserslautern einen autonomen Shuttle-Bus, der zum Beispiel in Fußgängerzonen eingesetzt werden soll, um es Menschen mit Beeinträchtigungen zu erleichtern, die letzten paar hundert Meter von der Bushaltestelle zum Arzt oder zu einem Geschäft zurückzulegen. Bei der Konferenz in Ludwigshafen stelle ich unsere aktuellen Arbeiten dazu im Kontext neuartiger innerstädtischer Mobilitätskonzepte vor,“ erläutert Karsten Berns. Er fährt fort: „Wir sind regelmäßig im Austausch mit Politik und Wirtschaft, aber der organisierte Austausch auf einer Veranstaltung wie der Mobilitätskonferenz ist wichtig, um kontinuierlich im Gespräch zu bleiben und die Expertise und Gesprächsoffenheit der TUK in der Region zu präsentieren. Für den Transfer in der Region engagiert sich mein Lehrstuhl u.a. über die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz, und eine Grundvoraussetzung für den Transfer ist es, sich gegenseitig auf dem Laufenden zu halten und zuzuhören.“  

Das Programm der 5. Regionalkonferenz Mobilitätswende am 17. und 18. Mai 2022 steht unter dem Motto „Ausbau anpacken: klimafreundliche Mobilität im Personen- und Güterverkehr“. In Fachforen und Plenumsvorträgen kommen zahlreiche Vertreter aus Wirtschaft, von Kommunen und aus der Wissenschaft zu Wort. In einer Begleitausstellung wird im Innen- und Außenbereich des Pfalzbaus in Ludwigshafen klimafreundliche Mobilität hautnah vorgestellt. Als Redner der Konferenz angekündigt sind u. a. Bundesverkehrsminister Dr. Volker Wissing (per Video), Elke Zimmer (Staatssekretärin im Ministerium für Verkehr Baden-Württemberg), Jutta Steinruck (Oberbürgermeisterin Ludwigshafen) sowie die Geschäftsführer der Rhein-Neckar Verkehr GmbH und der Karlsruher Verkehrsverbund GmbH, Christian Volz und Dr. Alexander Pischon. Ausführliche Informationen zum Programm gibt es unter: https://regionalkonferenz-mobilitaetswende.de/  

[Der Text nutzt in Teilen die Pressemeldung der Veranstalter: https://www.m-r-n.com/neuigkeiten-und-veranstaltungen/pressemeldung-details/132869/; Copyright des Bildes: MRN GmbH / Schwerdt.]

Weiterführende Links:

• Innovationsbereich Fahrzeuge der OD Pfalz: https://www.offenedigitalisierungsallianzpfalz.de/category/fahrzeuge/
• Lehrstuhl Robotersysteme der TUK: https://agrosy.informatik.uni-kl.de/lehrstuhl
• Mehr Informationen zum Autonomen Bus: https://agrosy.informatik.uni-kl.de/roboter/autobus

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Der Beitrag 5. Regionalkonferenz Mobilitätswende mit Digitalisierungsexpertise aus Kaiserslautern erschien zuerst auf Offene Digitalisierungsallianz Pfalz.

Mit den „Transfergeschichten“-Filmen macht die Offene Digitalisierungsallianz Pfalz Transfer sichtbar und lädt ein zum Dialog. Im neuen Transfergeschichten-Film beantwortet Prof. Dr. Karsten Berns, Leiter des Lehrstuhls Robotersysteme und Sprecher des Innovationsbereichs Fahrzeuge der OD Pfalz an der TUK, Fragen zum Bus und zu seinen Anwendungsmöglichkeiten:

Links:

• Mehr zum Autobus: https://agrosy.informatik.uni-kl.de/roboter/autobus

• Der Lehrstuhl Robotersysteme / Kontakt: https://agrosy.informatik.uni-kl.de

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Darüber sprach Prof. Dr. Werner Thiel, Projektleiter der Offenen Digitalisierungsallianz Pfalz und Vizepräsident für Forschung und Technologie der Technischen Universität Kaiserslautern mit Antenne Kaiserslautern. Wie die Region konkret gestärkt wird, stellte Prof. Dr. Gabriele Hornung, Sprecherin des Innovationsbereichs Bildung der Technischen Universität Kaiserslautern vor.

Hören Sie doch mal rein:

Prof. Dr. Werner R. Thiel, Vizepräsident für Forschung und Technologie

Prof. Dr. Gabriele Hornung, Leiterin der Fachdidaktik Chemie

Ansprechpartnerin:

Chantal Momber 
Transfer- und Kommunikationsmanagerin, 
Offene Digitalisierungsallianz Pfalz 
E-Mail: momber@rti.uni-kl.de
Telefon: 0631 205 5341

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