Heute Shuttle, morgen Lieferfahrzeug

Ein fahrerloses Fahrzeugkonzept, das sich schnell und automatisch an unterschiedliche Aufgaben anpasst, haben Forschende mehrerer Wissenschaftseinrichtungen in Baden-Württemberg im Projekt U-Shift II weiterentwickelt. Die fahrende Plattform kann selbstständig verschiedene Aufbauten – Kapseln genannt – aufnehmen und wieder absetzen. So kann ein einziges Fahrzeug morgens Menschen transportieren, mittags Pakete ausliefern und abends als mobile Service- oder Versorgungseinheit dienen. So wird Mobilität künftig flexibler, effizienter und nachhaltiger. 

Die möglichen Anwendungen sind vielfältig: von On-Demand-Angeboten im öffentlichen Nahverkehr über Lieferdienste bis hin zu mobilen medizinischen Angeboten oder temporären Unterkünften. Das Konzept, Fahrzeug und Funktion konsequent zu trennen, wurde am Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und wird am DLR über mehrere Projekte hinweg seit mehreren Jahren kontinuierlich weiter vorangetrieben.

Ein flaches Driveboard als Herzstück des Konzepts

Ein zentrales Element ist ein flaches Driveboard mit den zentralen technischen Komponenten wie dem elektrischen Antrieb mit vier Radnabenmotoren, den Batterien, der Lenkung sowie zentralen Funktionen zur Steuerung, Überwachung und Energieversorgung, die am Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) entwickelt wurden. Das Driveboard fährt selbstständig unter die für die jeweilige Aufgabe passende Kapsel, hebt sie an und verriegelt sie. Menschen müssen nicht eingreifen.

Beim Aufnehmen verbindet sich das Fahrzeug digital mit der Kapsel. «Durch die flexible technische Architektur kann das Fahrzeug seine Funktion je nach Einsatz verändern», so Professor Eric Sax, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV) des KIT, wo die elektronische und softwarebasierte «Schaltzentrale» des Fahrzeugs entwickelt wurde. Diese vernetzt und steuert die verschiedenen Fahrzeugfunktionen und Kapseltechnologien miteinander. Funktionen und Sensoren passen sich automatisch an die jeweilige Kapsel an, etwa wenn Personen transportiert oder Güter ausgeliefert werden. Neue Software kann drahtlos aufgespielt werden, ähnlich wie bei einem Smartphone-Update.

Sicher unterwegs, präzise im Andocken

Mit Sensoren wie Kameras, Radar und Laser erkennt das Fahrzeug seine Umgebung. Das Sensorkonzept sowie die Systeme zur Datenverarbeitung und zur Planung der Fahrbewegungen – die beim Andocken besonders präzise arbeiten müssen – hat die Universität Ulm entwickelt. Gemeinsam mit den am FKFS erarbeiteten Systemen für die Umsetzung dieser Fahrbewegungen gelingen so zentimetergenaue Rangier- und Andockmanöver. Ein am DLR entwickeltes Verriegelungssystem hält die Kapsel während der Fahrt sicher fest.