auto motion

IAV-Kundenmagazin | 03/2019 Next Level

Automatisiertes Fahren bei IAV Bis zum selbstfahrenden automotion | Editorial 3 Fahrzeug sind es fünf Level. Wir erklären, was sie bedeuten. Liebe Leserin, lieber Leser,

in Hamburg gilt seit einiger Zeit: The HEAT is on! Dahinter steckt die das System in einen Comfort Layer und einen Active Safety allerdings keine ungewöhnliche Hitzewelle in der Hansestadt – Layer aufteilt. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Bericht auf stattdessen macht in der dortigen HafenCity ein autonomer, Seite 12. elektrisch angetriebener Shuttle von sich reden. Der Klimaschutz ist derzeit eines der beherrschenden Themen der SublineHEAT (Hamburg Electric Autonomous Transportation) wurde von politischen Debatte. Sicher ist: Auch der Mobilitätssektor muss

IAV in Kooperation mit Partnern wie der Hamburger Hochbahn AG, einen Beitrag zur Verringerung der CO2-Emissionen leisten. Wie der Hamburger Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation genau das am besten zu erreichen ist, sollte aber offen und je nach (BWVI), der Siemens Mobility GmbH, dem IKEM – Institut für Anwendungsfall diskutiert werden. Neben batterieelektrischen Klimaschutz, Energie und Mobilität sowie dem Deutschen Zentrum Antrieben ist beispielsweise auch der Einsatz von Wasserstoff für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Das Projekt will beweisen, und von synthetischen Kraftstoffen eine interessante Option. dass selbstständig fahrende Kleinbusse vollständig in den Über diese Fragen sprechen Dr. Joachim Damasky vom VDA und Straßenverkehr und den ÖPNV einer Metropole integriert werden IAV-Geschäftsführer Matthias Kratzsch im automotion-Interview können. Eine dreiwöchige Testphase im August verlief sehr erfolg- ab Seite 24. reich, und im Februar 2020 folgt bereits der nächste Schritt: Dann wird HEAT mit maximal 25 Kilometern pro Stunde autonom Weitere Themen in dieser Ausgabe: Schadensanalysen von me- durch die HafenCity fahren. Mehr dazu finden Sie in dieser Aus- chanischen Bauteilen (Seite 30), neue Strategien gegen Cyber- gabe der automotion ab Seite 8 – im Rahmen unseres Fokusthemas Angriffe auf Fahrzeuge (Seite 32), die strategische Planung von „Automatisiertes Fahren“. elektrischen Verteilnetzen (Seite 38) und der Transfer von KI- Methoden in die Praxis (Seite 40). Eine der größten Herausforderungen bei autonomen Fahrzeugen wie HEAT ist die Sicherheit. Um sie zu gewährleisten, setzt IAV beim Wir wünschen Ihnen eine anregende Lektüre! Sicherheitskonzept auf eine funktionale Mehrschichtarchitektur,

Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5 DRIVER PARTIAL CONDITIONAL HIGH FULL ASSISTANCE AUTOMATION AUTOMATION AUTOMATION AUTOMATION Assistenzsysteme Das Auto kann Der Fahrer kann Das Fahrzeug Reagieren die Ob mit oder ohne wie der Abstands- einzelne Aufgaben über einen längeren kann hochkomple- Passagiere nicht, Insassen – ab jetzt regeltempomat für den Fahrer Zeitraum einfache xe Fahrsituationen erreicht das fährt das Fahrzeug (ACC, Adaptive übernehmen, zum und definierte selbst meistern Fahrzeug selbst komplett selbst- Cruise Control) Beispiel selbst- Aufgaben vollstän- und fährt selbst- einen sicheren ständig von A nach unterstützen den ständig einparken, dig an das Fahrzeug ständig. Der Fahrer Zustand, indem B. Ein Lenkrad Fahrer im Straßen- die Spur halten delegieren. Das wird zum Passa- es zum Beispiel gibt es nicht mehr. verkehr. Der Fahrer oder im Stau Auto kann den gier, der zwar das anhält. Aktuell ist Passagiere haften Dr. Ulrich Eichhorn Matthias Kratzsch Katja Ziegler Kai-Stefan Linnenkohl behält jedoch die bremsen und Fahrer kurzfristig Lenkrad über- rechtlich nicht nicht für Schäden. Vorsitzender der Geschäftsführung Geschäftsführer Technik Kaufmännische Geschäftsführerin Geschäftsführer/Arbeitsdirektor Verantwortung und beschleunigen. Der auffordern, die nehmen kann, eindeutig geklärt, Wer allerdings IAV GmbH IAV GmbH IAV GmbH IAV GmbH Kontrolle. Fahrer überwacht Führung wieder zu aber nicht muss. wer die Verantwor- stattdessen im das Auto und ist übernehmen. Der In gefährlichen tung bei Schäden Schadensfall verantwortlich. Fahrer ist auch hier Situationen warnt übernimmt, wenn haftet, ist bislang verantwortlich für das Fahrzeug das Auto selbst- nicht geklärt. alles, was passiert. die Passagiere. ständig fährt. 4 Inhalt | automotion automotion | Inhalt 5

Diagnose für Komponenten

Bei der Schadensanaylse nehmen IAV-Spezialisten mechanische Bauteile 30 intensiv unter die Lupe.

Next Level

6 Automatisiertes Fahren bei IAV

Keine Safety ohne Security Editorial 3 Trends Gemeinsames Forschungsprojekt mit Mit digitalen Ameisen effizient HAW Hamburg und easycore GmbH: zu besseren Stromnetzen 38 Fokusthema Angriffe auf Fahrzeugflotten erkennen 32 und abwehren. 24 Transfer von KI-Methoden Next Level 6 in die Praxis 40

The HEAT is on 8

Erster autonomer Shuttlebus Spurwechsel in Hamburg 10

Sicher beim autonomen Fahren 12 Angst vor der Innovation? 42

Pionierarbeit für die Automatisierung 14 Mit digitalen Ameisen effizient zu besseren Stromnetzen Forschen, fördern und vernetzen 16 Über IAV Eine IAV-Lösung unterstützt die strategi- Dreischichtbetrieb im sche Planung von Verteilnetzen, die alle Berliner Himalaya 44 Impulse Anforderungen an ein modernes Energie- 38 versorgungssystem erfüllen. Partner auf Augenhöhe 46 Den Blick im Blick 22 Neue Prüfstände für E-Mobilität 48 „Jetzt Entscheidungen treffen“ 24 Studentisches Experten-Know-how Optimiert für die Flotte, auf dem Hockenheimring 50 individualisierbar für jedes Modell 28 Zurück in die Zukunft 4.0 52 Diagnose für Komponenten 30 IAV live und in Farbe! 53 Keine Safety ohne Security 32 Unser Engineering 54 Projektstart mit dem Software Campus 34 Unser Produktportfolio 56 „Jetzt Entscheidungen treffen“ Partner auf Augenhöhe Bei IAV hackt´s 35 IAV-Termine: Treffen wir uns? 58 Ein Zwiegespräch zwischen Dr. Joachim Damasky, Geschäftsführer Technik DEKRA und IAV kooperieren bei der des Verbands der Automobilindustrie (VDA) und Matthias Kratzsch, Impressum 59 46 EMV-Prüfung von Fahrzeugen. Komponenten im Dauerstress 36 Technik-Verantwortlicher in der IAV-Geschäftsführung 6 Fokusthema | automotion automotion | Fokusthema 7

PERCEPTION V2X-COMMUNICATION

Aus den Informationen der Staus vermeiden, Fahrtzeiten Radar- und Lidar-Sensoren sowie verkürzen, energieeffi zient Fahren: Kameras am Fahrzeug errechnen Über die V2X-Kommunikation intelligente Algorithmen in Echtzeit vernetzen sich Fahrzeuge unterein- die optimalen Fahrmanöver. ander und mit der Infrastruktur, um beispielsweise Informationen über Staus oder Wetterdaten auszutauschen.

ACTIVE SAFETY LAYER

Next Level Um Sicherheit beim autonomen Fahren zu gewährleisten, setzt IAV auf eine funktionale Mehrschichtarchitektur,

welche das System in einen Comfort COOPERATIVE DRIVING Automatisiertes Fahren bei IAV Layer und einen Active Safety Layer aufteilt. Fahrzeuge und Infrastruktur tauschen Informationen aus und interagieren miteinander. Dadurch können kritische Situationen vermieden oder

OPTICAL COMMUNICATION entschärft werden, beispielsweise das Durchführen eines Spurwechsels oder das Einfädeln in den Fahrzeug- und Verkehrsdaten werden fl ießenden Verkehr. bei spielsweise zwischen Lkws per Lichtwellen übertragen – eine störunempfi ndliche, abhörsichere Methode, die außerdem einen hohen Datendurchsatz ermöglicht.

VALET PARKING

Der Fahrer steigt aus und startet den autonomen Parkvorgang, worauf hin das Fahrzeug einen freien Parkplatz ansteuert und selbstständig einparkt. 8 Fokusthema | automotion automotion | Fokusthema 9

The HEAT is on

Erster Probebetrieb des autonomen Kleinbusses HEAT erfolgreich in der Hamburger HafenCity durchgeführt

rei Wochen lang war der von IAV und seinen Partnern gebaute au- Dtonome Kleinbus HEAT (Hamburg Electric Autonomous Transportation) in der Hansestadt auf öffentlichen Straßen unterwegs. Während des Tests erfüllte er alle Erwartungen hinsichtlich Performance und Sicherheit. Derzeit wird das Fahrzeug für seinen nächsten Einsatz vorbereitet: Im Februar soll es in einem größeren Ge- biet mit höherer Geschwindigkeit fahren.

Mit maximal 15 Kilometern pro Stunde talliert, deren Messwerte drahtlos in das Straßenverkehrsordnung hielten, vor Her- war HEAT in den ersten drei Augustwochen Fahrzeug übertragen wurden. „So konnte ausforderungen – zum Beispiel E-Roller, in der Hamburger HafenCity unterwegs. HEAT besser in Kreuzungen hineinsehen die sehr flink und flexibel unterwegs waren.“ „Der Rundkurs um einen Häuserblock war und seine Fahrstrategie rechtzeitig anpas- An Bord des Kleinbusses waren Video- vorgegeben, weil wir für das autonome sen“, erklärt Lemke. kameras installiert, um möglichst viele Fahren eine Zulassung für bestimmte solcher Verkehrssituationen zu erfassen. Straßenabschnitte beantragen müssen“, In dieser frühen Testphase war immer ein Die Aufnahmen werden jetzt in Simula- berichtet Veit Lemke, Executive Project Fahrzeugbegleiter an Bord, der jederzeit tionen verwendet, um die autonomen Manager bei IAV und HEAT-Projektleiter. einen Notstopp hätte auslösen und das Fahrfunktionen von HEAT weiter zu ver- Neben den bordeigenen Sensoren lieferte Fahrzeug so zum Stehen hätte bringen bessern. Aus Datenschutzgründen wurden die umgebende Infrastruktur Daten an den können. Als Fahrgäste waren Entwicklungs- dabei alle personenbezogenen Daten wie Kleinbus: Projektpartner Siemens hatte ingenieure von IAV mit HEAT unterwegs, um Nummernschilder und Gesichter verfrem- an Masten Radar- und Lidar-Sensoren ins- die technischen Systeme zu überwachen det. Für das autonome Fahren ist die exak- ausweichen und mussten so einen Not- die Lenkung des Kleinbusses angesteuert auf öffentlichen Straßen zu fahren – was und Erkenntnisse für die Folgefahrten sowie te Positionsbestimmung des Fahrzeugs stopp durchführen. In Zukunft kann der werden. „Dabei handelt es sich um eine wir hier tun, hat deshalb Signalwirkung.“ für die nächste Entwicklungsstufe aus erforderlich. „Wir brauchen 15 Zentimeter Fahrzeugbegleiter auch im automatisierten abgesicherte Technologie, die sich schon dem Fahrbetrieb zu ziehen. „Während einer Genauigkeit, sodass GPS hier nicht aus- Fahrbetrieb lenkend eingreifen.“ Bei den viele Jahre auf der Straße bewährt hat“, „Wir sind eine Gruppe von Partnern mit ei- Demofahrt waren alle überrascht, wie un- reicht“, erklärt Lemke. „Darum haben wir nächsten Testfahrten sollen erstmals spe- sagt Dr. Manfred Kraus, Leiter Produktent- nem gemeinsamen Ziel: einen autonomen gewohnt das autonome Fahren ist und mit in den drei Wochen eine hochaufgelöste ziell geschulte Fahrgäste an Bord sein. Nach wicklung Fahrwerksysteme bei Schaeffler Kleinbus zum ersten Mal im Stadtverkehr wie viel Sorgfalt alles entwickelt wurde“, Karte des Gebietes aufgezeichnet und jedem Upgrade des Fahrzeugs ist eine neue Paravan Technologies. „Wir konnten auf einzusetzen“, sagt Schmidt. „Im Rahmen der berichtet Stefan Schmidt, Bereichsleiter beispielsweise die Position bestimmter Prüfung durch den technischen Prüfdienst, viele Millionen gefahrene Kilometer verwei- künftigen Mobilität sind solche Lösungen Project Management Office bei IAV. „Aber Landmarken wie Schilder oder Randstrei- die Dekra, gefordert und eine neue Zulas- sen, was wichtig für die Zulassung war.“ gerade für die letzte Meile interessant.“ Das alle haben sich nach kurzer Zeit völlig sicher fen erfasst.“ sung von Seiten der Behörden erforderlich. Für die nächste HEAT-Generation wird das HEAT-Projekt liefert zudem wichtige Ein- gefühlt – und waren umso entschlossener, Erst danach darf HEAT – mit einem regulä- Unternehmen ein neues Rolling Chassis mit sichten in die mobile Wertschöpfungskette das Projekt zu einem Erfolg zu machen.“ Derzeit wird der HEAT-Kleinbus bei IAV auf ren Straßenkennzeichen ausgestattet – den Umfängen Antrieb, Lenkung, Bremse, – IAV erwirbt damit die Kompetenz, autono- den nächsten Testlauf vorbereitet: Im Feb- wieder auf die Straße. Dämpfung und Radaufhängung beisteuern. me Fahrzeuge zu entwickeln und gegebe- Viel gelernt in einem ruar 2020 soll er mit maximal 25 Kilometern Es wird ab dem zweiten Quartal 2020 zur nenfalls zu betreiben. Seinen ganz großen dynamischen Umfeld pro Stunde in einem größeren Gebiet un- Bewährte Lösung für Drive-by-Wire Verfügung stehen und den Kleinbus in die Auftritt wird HEAT anlässlich des ITS-Welt- terwegs sein. Neben Software-Updates Lage versetzen, seine Räder um 90 Grad zu kongresses im Oktober 2021 haben: Dann Dazu werden auch die gesammelten Erfah- erhält er dafür auch neue Komponenten: Zu den IAV-Partnern beim HEAT-Projekt drehen und auf der Stelle zu drehen. „Das soll er mit bis zu 50 Kilometern pro Stunde rungen beitragen. „Wir haben bei diesem „Wir bauen zum Beispiel einen verbesserten gehört auch Schaeffler Paravan Technolo- Projekt ist extrem spannend für uns, weil automatisiert durch die HafenCity fahren. Test in einem sehr dynamischen Umfeld Joystick unseres Partners Schaeffler Pa- gies (SPT). Vom Weltmarktführer für behin- wir hier etwas völlig Neues schaffen“, so Dr. viel gelernt“, so Lemke. „Neben der dichten ravan Technologies (SPT) für das manuelle dertengerechte Fahrzeuglösungen stammt Kraus. „Kein anderer schafft es bisher, mit Kontakt: Bebauung stellten uns viele Verkehrs- Fahren ein“, sagt Lemke. „Bisher konnten die dreifach redundante Drive-by-Wire- einem automatisierten Kleinbus nach Level [email protected] teilnehmer, die sich nicht exakt an die wir in einer Gefahrensituation nicht manuell Technologie, über die die Bremsen und 4 SAE mit bis zu 50 Kilometern pro Stunde [email protected] 10 Fokusthema | automotion automotion | Fokusthema 11 Erster autonomer Shuttlebus in Hamburg

Das Ziel im Forschungsprojekt HEAT ist die Integration in den regulären Straßenverkehr

Projektpartner und ihre Aufgaben

r ist da – der neue Kleinbus für HEAT machen wir deutlich, dass wir neue Mobili- Ausstattung des Fahrzeugs mit Kameras, Die Teststrecke in der Hamburger Hafen- (Hamburg Electric Autonomous tätsangebote in Hamburg ausprobieren Radar und Lidar auch eine Ausrüstung City wird insgesamt 1,8 Kilometer lang sein. • Freie und Hansestadt Hamburg – ETransportation), das deutschland- wollen und der Industrie und Wissenschaft der Strecke mit zusätzlicher, intelligenter Im Gegensatz zu den ersten Planungen BWVI: weit einmalige Forschungs- und Entwick- dafür optimale Bedingungen bieten. Beim Infrastruktur, unter anderem mit Sensorik- musste die Strecke aufgrund von Groß- Verkehrsplanung durch den lungsprojekt. Fünf Meter lang, 4,5 Tonnen ITS-Weltkongress 2021 werden wir mit elementen und digitalen Kommunikations- bauprojekten in der HafenCity verkürzt Landesbetrieb Straßen, Brücken schwer, elektrisch und damit emissionsfrei HEAT und vielen weiteren Projekten zeigen, systemen, notwendig. werden, was aber keinen Einfluss auf die und Gewässer (LSBG), Realisierung angetrieben wird der Kleinbus ab Mitte dass Hamburg Vorreiter bei innovativen Forschungs- und Entwicklungsergebnisse und Betrieb erforderlicher Infra- 2020 bis zu zehn Fahrgästen Platz für die Mobilitätslösungen ist.“ Zusätzlich erfolgt eine Überwachung der des Projektes haben wird. Auf der Ge- struktursysteme durch Hamburg Fahrt durch die Hamburger HafenCity Fahrzeugfahrt über die Leitstelle der samtstrecke steuert der Kleinbus fünf Verkehrsanlagen (HHVA), Sicherung bieten. Der jüngste Spross der HOCH- Wesentliches Kennzeichen des HEAT- HOCHBAHN, die in Abhängigkeit von der Haltestellen an, davon drei reguläre HVV- rechtlicher Voraussetzungen durch BAHN-Flotte soll dabei selbstständig Projektes ist ein stufenweises Vorgehen. jeweiligen Verkehrssituation dem Fahrzeug Haltestellen und zwei für HEAT neu einge- Behörde für Inneres und Sport fahren. Um seinen Weg auf der Teststrecke In der ersten Phase, die mit dem Probebe- entsprechende Fahrbefehle geben kann richtete Haltestellen. (Landesbetrieb Verkehr) sicher zu finden, empfängt das Shuttle trieb startete, gab es auf einer festgelegten und die in einer vom Leitstellenpersonal als Informationen von der installierten Infra- Strecke einen Testbetrieb ohne Fahrgäste kritisch eingestuften Verkehrssituation ei- Der Testbetrieb ist hinsichtlich der Strecke • HOCHBAHN: struktur und aus der Leitstelle. Parallel und mit einem professionellen Fahrzeug- nen Soforthalt auslösen und in Kontakt mit bewusst stufenweise angelegt, um auf den Konsortialführerin des Projektes, sendet das Shuttle auch Informationen begleiter, der bei Bedarf unmittelbar ein- den Fahrgästen treten kann. Die Leitstelle einzelnen Stufen Erfahrungen zu sammeln administrative sowie fachliche an die Leitstelle. greifen konnte. Ab Mitte 2020 sollen dann übermittelt auch den Fahrplan und die und darauf aufbauend die Strecke zu Leitung und Koordination des auch erstmals Fahrgäste mitgenommen aktuell geplante Fahrstrecke an das Shuttle. verlängern, den Automatisierungsgrad Gesamtprojektes (mit Unterstüt- Das Ziel des Forschungs- und Entwick- werden, ein Fahrzeugbegleiter wird weiter zu erhöhen und die Geschwindigkeit zu zung von hySOLUTIONS), Betriebs- lungsprojektes HEAT ist absolutes Neuland an Bord sein. Bis zum ITS-Weltkongress Für den Start des Probebetriebs war zu- steigern. Der Umfang und die stufenweise konzept und praktischer Betrieb und dementsprechend ehrgeizig: Es soll im Oktober 2021 soll dann der autonome nächst eine Straßenzulassung für ein voll- Entwicklung des Testbetriebs werden der autonom fahrenden Busse erforscht und im Erfolgsfall nachgewiesen Betrieb (ohne Fahrzeugbegleiter) gemäß kommen neues Fahrzeug erforderlich, das dabei so ausgerichtet, dass stets eine werden, dass selbstständig fahrende Klein- SAE Level 4 erfolgen. ganz andere Komponenten aufweist und auf höchstmögliche Sicherheit gewährleistet • IAV GmbH: busse vollständig in den Straßenverkehr klassische Komponenten wie beispielswei- ist, wie sie der Zulassungsprozess vor- Fahrzeugentwicklung und -realisie- und den ÖPNV einer Metropole integriert Der von IAV entwickelte Kleinbus ist aktuell se Lenkrad und Außenspiegel komplett ver- schreiben wird. rung; fahrzeugseitige Entwicklung werden können. Das HEAT-Fahrzeug wird für zehn Fahrgäste zugelassen und hat zichten kann. Auch hier gilt der stufenweise der Technologie für das autonome unter realen Bedingungen im öffentlichen zwei Sitzbänke mit je vier Plätzen sowie Ansatz, der die Entwicklung der jeweils Besondere Aufmerksamkeit im HEAT-Pro- Fahren Straßenraum getestet und soll – so der eine klappbare Sitzbank mit zwei Plätzen. erforderlichen Genehmigungen und Zulas- jekt gilt den Menschen, für die das neue Untersuchungsansatz des Projektes – mit Zusätzlich ist er mit einer Rampe ausge- sungen im Rahmen des Projektes vorsieht. Verkehrsangebot eines autonom fahren- • Siemens Mobility GmbH: bis zu 50 km/h autonom fahren können. stattet, sodass ein barrierefreier Betrieb Die Genehmigung für den Probebetrieb im den Busses gestaltet wird. Die Nutzung des Konzeption und Weiterentwicklung möglich ist. Die Aufladung der Batterien für August erhielt das Fahrzeug Mitte Juli. Busses soll einfach, angenehm und mit der straßenseitigen Infrastruktur Michael Westhagemann, Hamburgs Sena- den Elektroantrieb erfolgt bei Vattenfall in einem hohen Sicherheitsgefühl verbunden der erforderlichen Leitstelle tor für Wirtschaft, Verkehr und Innovation, der HafenCity. Die erforderliche rechtliche Begleitung des sein. Das Deutsche Zentrum für Luft- und betonte bei der Fahrzeugpräsentation: HEAT-Projektes übernimmt das Institut für Raumfahrt (DLR) führt als Projektpartner die • IKEM – Institut für Klimaschutz, „HEAT bietet der Stadt die Chance, das Neben dem eigens für dieses Projekt Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM), Begleitforschung durch, ermittelt die Energie und Mobilität: automatisierte und vernetzte Fahren selbst entwickelten Fahrzeug stehen vor allem das sich auch mit den daraus abgeleiteten Nutzeranforderungen und leitet Hinweise Untersuchung neuer Betreiber- in allen Facetten zu erforschen. Dabei gilt Fragen nach der verkehrs- und informati- Anforderungen an das Fahrzeug, der Infra- für die Gestaltung der Fahrzeuge und des und Geschäftsmodelle, rechtliche für uns: Safety first! Die Akzeptanz bei den onstechnischen Infrastruktur, der digitalen struktur und dem regelmäßigen Betrieb mit Verkehrsservice ab. Hinzu kommen die Begleitung für Genehmigungen Menschen ist ein wesentlicher Faktor für Leittechnik und den technischen Schnitt- Fahrgästen befasst. Die Besonderheit beim Evaluation der Akzeptanz bei den Fahr- und Zulassungen den künftigen Einsatz von autonomen stellen im Fokus des Forschungsprojekts. autonomen Fahren liegt darin, dass die gästen und die Untersuchung des Zusam- Fahrzeugen. Mit der herstelleroffenen Für die Integration in den realen Straßen- Technik alle Aufgaben des Fahrzeugführers menwirkens weiterer Verkehrsteilnehmer • Deutsches Zentrum für Luft- www.hochbahn.de/heat Teststrecke für automatisiertes Fahren und verkehr und die dafür notwendige Höchst- in Bezug auf die Einhaltung der Verkehrs- mit dem System im Erprobungsgebiet der und Raumfahrt e.V. (DLR): mit diesem autonom fahrenden Shuttle geschwindigkeit von 50 km/h ist neben der regeln übernehmen muss. HafenCity Hamburg. Durchführung Begleitforschung 12 Fokusthema | automotion automotion | Fokusthema 13

Im Normalbetrieb befindet sich das System „Die Mehrschichtarchitektur trägt dazu bei, Layer führen. Für den Active Safety Layer im Zustand komfortablen Fahrens, wobei die hohen Ansprüche an automatisierte wird mit dem Wasserfallmodell gearbeitet, Sicher beim autonomen Fahren der Comfort Layer die Kontrolle über das Fahrfunktionen mit vertretbarem Entwick- um den hohen Sicherheitsanforderungen System hat. Kommt es zu einer kritischen lungsaufwand zu erreichen“, so Dr. Roland an das Design und die Umsetzung Rechnung Verkehrssituation, übernimmt der Active Kallweit, Abteilungsleiter Predictive Safety zu tragen. Dagegen kann der Comfort Layer Safety Layer die Hoheit über das Fahrzeug bei IAV. Die Teilung in verschiedene Schich- mit agilen Methoden entwickelt werden, Neue Software-Architektur adressiert die Herausforderungen und überführt es, beispielsweise durch ten erlaubt es, die jeweilige Entwicklung zu um schneller auf Trends und Kundenwünsche für sicheres autonomes Fahren Bremsen oder Ausweichen, wieder in einen fokussieren: Im Comfort Layer müssen zu reagieren sowie Funktionserweiterungen sicheren Zustand. Ist die Situation ent- kritische Szenarien nicht länger betrachtet schneller sichtbar zu machen. schärft, kann in das komfortable Fahren werden, während im Active Safety Layer zurückgewechselt werden. auf Komfortanforderungen verzichtet wer- „In Zukunft werden neue Entwicklungsme- thoden und adäquate Designpattern für das autonome Fahren immer wichtiger, um die Kritische Schaden unvermeidbar, Sicherer Zustand Komplexität bewältigen zu können. Unsere Fahrsituation sicherer Zustand nach Schadeneintritt unerreichbar Aufgabe ist es, in der Forschung und Entwick- lung hierfür die richtigen Antworten zu ge- Steigende Kritikalität ben“, so Dr. Matthias Butenuth, Fachbereichs- leiter Automated Driving Systems bei IAV. Komfortables Vermeidung Schadens- Schadens- Fahren kritischer Situationen prävention minimierung

Comfort Layer Active Safety Layer Vehicle-in-the-Loop Das Verhalten des Active Safety Layers den kann. Dies führt insgesamt zu einer hängt dabei von der jeweiligen Situation ab. Vereinfachung durch zwei schlankere Ent- Auf einer Autobahn mit hohen Geschwin- wicklungsprozesse, wobei jeder die jeweils Reale Fahrsituationen mit digkeiten kann ein Ausweichen sinnvoll für ihn passenden Entwicklungsmethoden virtuellen Szenen kombiniert sein. Hierbei muss natürlich bewertet integrieren kann. werden, ob dies auf einer freien Nebenspur Die Methode Vehicle-in-the-Loop oder sogar innerhalb der Fahrspur möglich „Um die komplexen und sicherheitskriti- (ViL) verknüpft zur Funktionsaus- ist. Betrachtet man dagegen ein autonomes schen Szenarien für den Active Safety Lay- legung und Validierung Simulatio- Shuttle im Stadtverkehr, so lassen sich er in der Entwicklung zu berücksichtigen, nen mit dem realen Fahrzeug. komplexe Szenarien mit unterschiedlichen setzen wir unter anderem auf neuartige Ein physisches Fahrzeug fährt Verkehrsteilnehmern sowie ein- und aus- Entwicklungsmethoden wie beispielsweise in einer realen Testumgebung, steigenden Fahrgästen besser mit einer Vehicle-in-the-Loop“, erklärt Paul Prescher, welche um virtuelle Objekte Notbremsung entschärfen, da der zur Ver- Teamleiter Predictive Safety bei IAV. ergänzt wird. Diese virtuellen fügung stehende Platz häufig zu gering ist. Objekte werden für den Testfahrer Die verschiedenen Zielsetzungen können mithilfe von Augmented Reality Mehrschichtarchitektur ermöglicht dabei auch zu unterschiedlichen Vorgehens- im Fahrzeug angezeigt. differenzierte Entwicklung modellen für Comfort und Active Safety Die Methode eignet sich beson- ders für Szenarien, die zu komplex oder gefährlich sind, um sie mit n abrupten Gefahrensituationen müs- ben. „Sicherheit und unfallfreies Fahren realen Verkehrsteilnehmern sen in Sekundenbruchteilen die richti- gehören zu den größten Aufgaben, denen Comfort Layer durchzuführen, beispielsweise gen Entscheidungen getroffen werden, wir uns bei der Entwicklung unserer Sys- I Sensoren Aktoren bei hohen Geschwindigkeiten oder um Unfälle zu verhindern. Menschen tun teme stellen müssen. In bereichsübergrei- Active Safety Layer entgegenkommenden Fahrzeugen. dies intuitiv durch ihre Erfahrung, autono- fenden Projekten haben wir ein umfassen- Damit ermöglicht ViL eine gefahr- me Fahrzeuge werden dies mindestens des Sicherheitskonzept erarbeitet“, erklärt lose, ressourcenschonende und ebenso gut leisten müssen. Dr. Ulrich Bauer, Entwicklungsingenieur Der Comfort Layer ist dabei der Teil, welcher reproduzierbare Durchführung Predictive Safety bei IAV. die komfortable Durchführung der jeweiligen riskanter Szenarien. Die Herausforderungen bei der Entwicklung automatisierten Fahraufgaben sicherstellt, autonomer Systeme sind vielschichtig. Zum Das IAV-Sicherheitskonzept vom innerstädtischen Durchfahren einer einen müssen die Systeme Sicherheit und Kreuzung bis hin zur Fahrt auf der Autobahn. unfallfreies Fahren garantieren. Zum ande- Um die Sicherheit des autonomen Fahrens Der Active Safety Layer hat dagegen die Kontakt: ren muss der Entwicklungsprozess immer zu gewährleisten, setzt IAV beim Sicherheits- Aufgabe, im akuten Notfall einzugreifen und [email protected] komplexerer Funktionen bis hin zur Absi- konzept auf eine funktionale Mehrschichtar- dabei mit deutlich reduzierten Komfortan- [email protected] cherung auch unter den hohen Sicherheits- chitektur, welche das System in einen Comfort forderungen angemessen auf die jeweilige [email protected] anforderungen weiterhin handhabbar blei- Layer und einen Active Safety Layer aufteilt. Gefahrensituation zu reagieren. [email protected] 14 Fokusthema | automotion automotion | Fokusthema 15 Pionierarbeit für „Wir sehen, dass wir für Projekte wie HEAT „Wir benötigen Methoden und Prozesse, um Szenarienbasierte Entwicklung neue Wege finden müssen, um derart kom- im virtuellen Raum Erkenntnisse zu gewin- und Validierung die Automatisierung plexe Funktionen wie das autonome Fahren nen und diese in allen Phasen zu nutzen. von der Forschung in die Serie zu bringen. Eine Kernfrage ist: Wie machen wir die Um virtuelle Methoden sinnvoll über den Das ist Neuland, das gibt es so bisher nicht Ergebnisse der verschiedenen Methoden gesamten Prozess einsetzen zu können und in der Automotive-Welt. Bekannte konven- übertragbar? Wir haben noch ein gutes kompatible Ergebnisse zu erhalten, müssen Simulative Funktionsentwicklung und Validierung für das autonome Fahren tionelle Methoden reichen hierfür nicht Stück vor uns, aber ohne einen derartigen vorab Szenarien und Modelle definiert als integrierter Prozess mehr aus“, sagt Dr. Matthias Butenuth, Prozess wird man autonome Fahrsysteme werden, die in allen Entwicklungsphasen Fachbereichsleiter für Automated Driving nicht in Serie bringen können“, erklärt genutzt werden können. Beispielhaft sei Systems bei IAV. Thorsten Scheibe, Abteilungsleiter Simu- das Überholen eines anderen Fahrzeugs lation & Validation bei IAV. Denn nur, wenn oder das Rechtsabbiegen an einer Ampel er autonom fahrende Kleinbus auf öffentlichen Straßen zu transportieren. kehr realisiert werden soll. Die Entwicklung Die Anforderungen an Sicherheit, Zuver- die Ergebnisse zwischen den Entwick- mit Fahrradstreifen genannt. Im Lauf des HEAT hat in der Hamburger Hafen- Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt vernetzter, autonomer Fahrzeuge wie lässigkeit, Robustheit und Verfügbarkeit lungsschritten und Methoden übertragbar Entwicklungsprozesses wird das Set an DCity seinen Testbetrieb aufge- von IAV und anderen Partnern gehört zu HEAT stellt neuartige, hohe Anforderun- autonomer Fahrsysteme sind immens. Die sind und in die Gesamtentwicklung einflie- relevanten Szenarien und zugehörigen nommen. Ziel des ehrgeizigen Projekts: den weltweit ersten, bei denen das auto- gen an die Ingenieursleistung. Entwicklungsumfänge und die notwendige ßen, können die Anzahl der real gefahrenen Parametern kontinuierlich ausspezifiziert und Passagiere ohne Fahrer mit bis zu 50 km/h nome Fahren im öffentlichen Straßenver- Anzahl der gefahrenen Test-Kilometer Kilometer sowie der Anteil an komplexen erreicht so einen sehr hohen Reifegrad. Die würden zu unrealistisch langen Entwick- Methoden reduziert und der Entwicklungs- Szenarien werden in einer speziellen Szena- lungszeiten und -kosten führen. aufwand insgesamt in einem realistischen rien-Datenbank vorgehalten, auf die die ver- Rahmen gehalten werden. schiedenen virtuellen Methoden zugreifen. Integrativer Gesamtentwicklungs- prozess HEAT als Prozess-Prototyp Virtuelle Modelle

Die Lösung, um die Aufwände in einem ver- Für HEAT entwickelt IAV ein entsprechen- Um reale Gegebenheiten in Simulationen tretbaren Rahmen zu halten, ist der Einsatz des Konzept, das im Verlauf des Projekts abzubilden, werden diese in Modellen unterschiedlichster virtueller Methoden weiter ausdefiniert und in die Praxis abstrahiert – beispielsweise Modelle von über den gesamten Entwicklungsprozess, umgesetzt wird. Das IAV-Konzept baut Sensoren, um deren Funktions- und Sys- von der Funktionsspezifikation bis hin zur auf verschiedene Module: temverhalten abzubilden oder auch Verhal- Validierung der Umsetzung. tensmodelle von Verkehrsteilnehmern. • simulative Methoden, Die Komplexität der Modelle ist anpassbar • szenenbasierte Entwicklung und an die Ziele der Entwicklungsphasen und Validierung sowie an die jeweils eingesetzte Methode. Die • virtuelle Modelle. Modellnachsteuerung über den Entwick- lungsprozess wird mittels konkreter Per- Diese Module müssen intelligent kombiniert formanceindikatoren sowie statistischer und ganzheitlich in den gesamten Entwick- Methoden ermöglicht. lungsprozess integriert werden. Dazu müs- sen Schnittstellen und Abläufe definiert Auch die Modelle werden in einer zentralen sein und Standards eingehalten werden. Modell-Datenbank in abstrakter Beschrei- bungsform vorgehalten und können mit Methodische Vielfalt verschiedenen Simulations-Tools genutzt werden. „Unser Ziel ist, den kompletten Virtuelle Methoden kommen in allen Phasen Entwicklungsprozess zu automatisieren, zum Einsatz; so werden abstraktere ge- einschließlich der abschließenden Validie- nutzt, um große Parameterräume zu vali- rung. Dafür gibt es bisher keine Norm. dieren und einzugrenzen sowie komplexere Das Projekt HEAT bietet uns die große zur Bewertung von Corner Cases. Im frühen Chance, das Konzept zu definieren und Entwicklungsstadium unterstützen simula- zu erproben und damit Pionierarbeit zu tive Validierungsmethoden wie Concept- leisten“, so Butenuth. in-the-Loop oder Vehicle-in-the-Loop die Definition valider Anforderungen sowie die Kontakt: Prozesse der sicheren Auslegung wie [email protected] Safety of the Intended Function (SOTIF) und [email protected] Funktionale Sicherheit. Die Funktionsent- wicklung mittels Rapid Prototyping und eine frühzeitige Validierung der technischen Lösungen werden zum Beispiel mittels Model-in-the-Loop gefördert. 16 Fokusthema | automotion automotion | Fokusthema 17

Forschen, fördern und vernetzen

Forschungsprojekte fördern den Know-how-Aufbau und die Vernetzung der Branchen

as sind die großen Fragen, Her- Laufzeit: 10/2016 bis 10/2019 Intelligente Verkehrssysteme in Sachsen“. Ziel des Projektes ist es, wiederkehrende Geschäftsmodelle und Herausforderungen ausforderungen und Probleme https://www.synchrone-mobilitaet.de/ Partner: BMW AG, Fraunhofer-Gesellschaft Fahrten in bekannten Gebieten zu automati- werden sich sowohl im Individual- als auch Wunserer Zeit? Welche Diszipli- e.V., IVM Institut für Vernetzte Mobilität sieren und insbesondere Lösungsansätze im Güterverkehr ergeben. Das Forschungs- nen und Fachrichtungen sind relevant? gGmbH, MUGLER AG, Noritel Mobile Kom- für kooperative Manöver in solchen Gebieten projekt PAVE (Potenziale automatisierter Ver- Welche Partnerschaften und Kooperatio- munikation GmbH, Preh Car Connect GmbH, zu präsentieren. Hierzu arbeiten die Projekt- kehrssysteme) hat sich zum Ziel gesetzt, auf nen versprechen Erfolg? Gemeinsam mit Technische Universität Chemnitz, Techni- partner an der Umsetzung in einem anwen- Basis des heutigen Mobilitätsverhaltens und Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft AULA sche Universität Dresden, Vodafone GmbH dungsnahen Testfeld. Übergeordnete Ziele von Transportaufgaben im urbanen Raum entwickelt IAV Lösungen, die die Welt von des Projektes, die insbesondere auf Real- • Visionen zukünftiger Verhaltens- und morgen und übermorgen prägen werden. AUtonome Elektrofahrzeuge mit automa- Gefördert von: BMVI – Bundesministerium fahrzeugen umgesetzt werden sollen, sind: Organisationsformen durch autonom tischer LAdetechnologie für Verkehr und digitale Infrastruktur • Schaffung von einheitlichen Software- fahrende Fahrzeuge zu entwickeln Aus Forschungs- und Entwicklungspro- HarmonizeDD frameworks für die unterschiedlichen • Anforderungen an Fahrzeuge abzuleiten jekten, an denen Partner aus verschiede- In den nächsten Jahren sollen in einigen Laufzeit: 04/2017 bis 10/2019 Anforderungen des hochautomati- • neue Organisations- und Dienstformen nen Disziplinen und Branchen miteinander Städten weltweit fahrerlose Pkw und Klein- Um den vielfältigen, wechselseitigen Stör- https://www.synchrone-mobilitaet.de/ sierten Fahrens zu entdecken arbeiten, ergeben sich oftmals neue busse als Taxi eingesetzt werden. Diese einflüssen im urbanen Mischverkehr entge- • Transfer von Know-how und • ihre Wirkung auf das Verkehrssystem, Erkenntnisse zu einem wichtigen oder be- Fahrzeuge sollen aus Umwelt- und Nach- genzuwirken, entstanden im Projekt Harmo- Algorithmen aus der Raumfahrt für Umwelt und Sicherheit abzuschätzen sonders aktuellen Thema. „Für IAV ist die haltigkeitsgesichtspunkten mit rein elek- nizeDD neuartige Funktionen und Dienste für das hochautomatisierte Fahren sowie und zu bewerten Beteiligung an Forschungsprojekten ein trischen Antriebssträngen ausgestattet automatisierte und konventionelle Fahrzeu- Definition von Anforderungen an wichtiger Beitrag zur nachhaltigen Weiter- werden. Für eine umfassende Automatisie- ge. Für flächendeckende Basisdienste dien- die moderne Satellitennavigation Die Betrachtung erfolgt im Sinne eines entwicklung zukunftsweisender Themen“, rung des Betriebs derartiger E-Taxis muss te eine Mobilfunk- und Edge-Cloud-Lösung. • Entwicklung effizienter KI-Algorithmen Marktmodells, das analysiert, welche Leis- sagt Michael Aengenheister, Koordinator die Herausforderung der vollautomatischen Für einen erweiterten Funktionsumfang auf für das hochautomatisierte Fahren tungen durch ein System des Automati- der FuE-Projekte bei IAV. „Von dem in Nachladung ohne manuellen Eingriff eines bestimmten Korridoren kamen zusätzlich sierten-Vernetzten-Fahrens (AVF-System) den Forschungsprojekten gewonnenen Bedieners bewältigt werden. Cloud-Lösungen in Roadside Units zum IAV ist im Projekt für die Themenbereiche möglich werden, welche Bedarfe und Know-how profitieren wir bei unseren Einsatz. Auf Fahrzeugseite entstanden Funk- Entscheidungsfindung, (modellbasierte) Nachfragen es geben wird und für welche Kundenaufträgen und bringen unser Im Projekt AULA sollten in den Kernbe- tionen, die es erlauben, diese Dienste sowohl OPA3L Bewegungsplanung und (modellbasierte) Systemausprägungen, Dienste und Fahr- Engineering- und Technologie-Know-how reichen automatische Fahrfunktionen, in den automatisierten Fahrprozess als auch Fahrdynamikregelung verantwortlich. zeuge eine hohe Akzeptanz zu erwarten ist. in neue Branchen als Lösungen für das Schnellladesysteme und Automatisierung in nichtautomatisierte Fahrzeuge über neue Optimal assistierte, hoch automatisierte, gesamte Mobilitäts-Ökosystem ein“, so der Nachladung von Fahrzeugen signifikan- Interaktionsmechanismen einzubeziehen. autonome und kooperative Fahrzeug- Partner: Universität Bremen, Universität Aufgabe von IAV im Projekt PAVE ist die Aengenheister. Aktuell ist IAV an über 40 te technische Fortschritte erarbeitet Die Ansätze wurden im Digitalen Testfeld navigation und Lokalisation der Bundeswehr München, ANavS GmbH, inhaltliche und methodische Unterstützung FuE-Projekten beteiligt. werden, die nach Projektende zu zulas- Dresden/Sachsen experimentell untersucht. IAV GmbH bei der Erarbeitung von Zukunftsbildern sungsfähigen, seriennahen Produkten der OPA3L konzentriert sich auf die Über- zum automatisierten Fahren und die Beglei- Ein großes Thema der aktuellen Forschung beteiligten Projektpartner führen. IAV entwickelte neue Fahrzeugfunktionen tragung von Weltraum-Know-how in den Gefördert von: BMWi – Bundesministerium tung der Entwicklung von Anforderungen und Entwicklung ist das automatisierte für das kooperative automatisierte Fahren Bereich des hochautomatisierten Fahrens für Wirtschaft und Energie an Fahrzeuge und Systeme. Fahren. IAV ist mit verschiedenen Partnern Gesamtziel des Projekts AULA ist die Ent- im innerstädtischen Mischverkehr. Einen und will dies für die Mobilität 4.0 in Deutsch- an den folgenden öffentlich geförderten wicklung eines vollautomatisch agierenden, Schwerpunkt bildeten hierbei Entschei- land nutzbar machen. Die Kerninhalte der Laufzeit: 03/2019 bis 02/2023 Partner: INA – Internationale Akademie Projekten beteiligt elektrisch angetriebenen Pkw, dessen funk- dungsmechanismen zur Interaktion mit autonomen Planung, Navigation sowie Berlin für innovative Pädagogik, Psycholo- tional sichere, vollautomatische Schnellla- Verkehrsteilnehmern unterschiedlicher der Flugbahnoptimierung und -steuerung gie und Ökonomie gGmbH, Robert Bosch dung im teilöffentlichen Raum ohne Nutzer- Automatisierung und Konnektivität, die dienen als Grundlage für die Anwendung GmbH, Technische Universität Berlin, eingriff sowie die Entwicklung seriennaher unter anderem auch die Mobile- und von autonomen Fahrzeugen. OPA3L baut Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Soft- und Hardware-Komponenten des Roadside-Unit-Clouddienste einbezogen. auf dem bereits geförderten Projekt PAVE Fahrzeugs, des Kontaktsystems sowie der Die entstandenen Funktionsmuster wur- „AO-Car“ auf, bei dem IAV beteiligt war, Gefördert von: BMVI – Bundesministerium damit verbundenen Sicherheitssysteme. den in Versuchsfahrzeuge integriert und und erweitert die Forschungsfragen durch Potenziale automatisierter Verkehrssys- für Verkehr und digitale Infrastruktur gemeinsam mit den anderen Partnern bei Einbeziehung von Industriepartnern auf teme Partner: Fraunhofer-Institut für Verkehrs- Versuchsfahrten im realen Straßenverkehr reale Anwendungsszenarien. Die hierzu Laufzeit: 10/2018 bis 12/2020 und Infrastruktursysteme, IAV GmbH getestet und evaluiert. erforderliche Navigation umfasst insbeson- Es ist davon auszugehen, dass sich in naher https://www.bmvi.de/SharedDocs/DE/ dere die wichtigen Punkte der Lokalisation, Zukunft das Mobilitätsverhalten, die Mobi- Artikel/DG/AVF-projekte/pave.html Gefördert von: Das Projekt ist eingebettet in die sächsi- der optimalen Routenbestimmung sowie litätsorganisation und die Verkehrsorgani- SAB Sächsische AufbauBank sche Initiative „Synchrone Mobilität 2023 – der aktiven Steuerung. sation signifikant verändern werden. Neue 160520_Imageanzeigen_alle Formate_DE und EN_47messestörer_A4 Deutsch 20.05.16 14:38 Seite 10

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Von Assistenz bis Automatisierung

Wir entwickeln, was bewegt.

allem durch ein Zusammenspiel von Änderungen im Straßenraum – etwa Mit aktiver Sicherheit und intelligenten Funktionen einen Schritt voraus. Bereits seit zwei Jahrzehnten treiben Ressourcenmanagementsystemen, Fah- durch Baustellen oder auf der Fahrbahn wir die Vision vom hochautomatisierten Fahren voran und entwickeln vernetzte Funktionen und Gesamt - rerassistenzfunktionen und Systement- parkende Autos – werden sofort erkannt systeme vom Konzept bis zur Serie. Als einer der führenden Entwicklungspartner der Automobilindustrie wicklung zu erlangen. und an alle vernetzten Fahrzeuge im bietet IAV mehr als 30 Jahre Erfahrung und ein unübertroffenes Leistungsspektrum. Mit Leidenschaft und Umkreis weitergeleitet. Dazu sollen die der Kompetenz für das ganze Fahrzeug realisieren wir Lösungen in technischer Perfektion. Hersteller und Partner: Fraunhofer-Institut für Verkehrs- vernetzten Fahrzeuge auch Informationen Zulieferer unterstützen wir weltweit mit mehr als 6.500 Mitarbeitern und einer erstklassigen Ausstattung bei und Infrastruktursysteme IVI, NXP Semi- über freie Parkplätze am Straßenrand der Realisierung ihrer Projekte – von Umfeldsensorik und Algorithmik bis Simulation und Fahrzeugintegration: conductors Germany GmbH, MUGLER AG, liefern und bestimmte Objekte wie Laternen Ihre Ziele sind unser Auftrag. REMAS IVM Institut für Vernetzte Mobilität gGmbH, oder Straßenschilder erkennen und deren Ressourcenmanagementsystem für hoch- TechniSat Digital GmbH, dresden elektronik Position gegebenenfalls aktualisieren. Mehr dazu und zu unserer einzigartigen Kompetenzbreite erfahren Sie auf www.iav.com automatisierte urbane Verkehre verkehrstechnik gmbh, FSD Fahrzeugsys- temdaten GmbH, Technische Universität IAV war bei dem Projekt für die Kommuni- Die Anforderungen auf den Gebieten Auto- Chemnitz, Professur für Nachrichten- kation zwischen Fahrzeugen und Backend motive, Verkehrstechnik, Informations- und technik, Technische Universität Dresden, sowie für die Aktualisierung der Karten Kommunikationstechnologie sowie Infor- Lehrstuhl für Fahrzeugmechatronik und auf dem Backend verantwortlich. Weitere matik sind komplex; die Entwicklungsakti- Lehrstuhl für Verkehrsleitsysteme und Arbeitsschwerpunkte von IAV waren die vitäten vieler Akteure aus diesen Bereichen -prozessautomatisierung, IAV GmbH V2X-Kommunikation zum Austausch von müssen zusammengeführt und Lösungen Gefahrenwarnungen sowie die Infrastruk- gemeinsam simuliert und erprobt werden. Gefördert von: turkommunikation zwischen Fahrzeug und SAB – Sächsische AufbauBank Ampel mittels 802.11p-Technologie (Wi-Fi). Eine interdisziplinäre Zusammenführung darauf aufsetzender Entwicklungsaktivitä- Laufzeit: 09/2015 bis 08/2019 Partner: Senatsverwaltung für Umwelt, ten, aber auch von Erprobungsmaßnahmen https://www.synchrone-mobilitaet.de/ Verkehr und Klimaschutz Berlin, Hella in Testkorridoren, erfordert eine adäquate Aglaia Mobile Vision GmbH, IAV GmbH, Verknüpfung dieser Ressourcen. Das Pro- Daimler Center for Automotive Information jekt REMAS adressierte diese Heraus- Technology Innovations (DCAITI), Fraun- forderung und legte hierfür die wissen- hofer-Insitut für Offene Kommunikations- schaftlich-technischen Grundlagen im SAFARI systeme FOKUS, Freie Universität Berlin, Kontext hochautomatisierter urbaner Senatsverwaltung für Wirtschaft. Energie Verkehre. Hierzu zählen Verfahren zur Inte- Sicheres automatisiertes und vernetztes und Betriebe, Bezirksamt Reinickendorf, gration derartiger Ressourcen über eine Fahren mit selbst-aktualisierenden Karten Deutsche Telekom neue Simulations-Middleware, zur Unter- im Testfeld Berlin Reinickendorf stützung und Echtzeitkoordination von Gefördert von: Fahrten und Fahrmanövern sowie zur Zielsetzung des Projektes war die Entwick- BMVI – Bundesministerium Überwachung von kritischen Systemeigen- lung und praktische Erprobung des Zu- für Verkehr und digitale Infrastruktur schaften. Ein neuartiges Informations- sammenspiels von automatisierten und modell ist Kern einer Kooperationsplatt- vernetzten Fahrzeugen und kooperativer Laufzeit: 06/2017 bis 06/2019 form mit einer Anbindung an das reale Infrastruktur. Es geht um hochpräzise und www.testfeld-berlin.de Verkehrssystem und die in den Entwick- sich selbst aktualisierende digitale Karten, lungsprozess eingebundenen Werkzeuge, die von den Fahrzeugen und Smartphones Fahrzeuge und Komponenten. gespeist werden.

Basierend auf durchgeführten Technolo- Der zentrale Ansatz von SAFARI liegt in gieanalysen zeigte sich, dass weitere der Annahme, dass die meisten Fehler Fortschritte vor allem auf dem Gebiet der systematisch sind und von automatisierten intelligenten Verkehrssysteme nötig sind. und vernetzten Fahrzeugen erfahren, er- Ein technologischer Vorteil ist somit vor lernt und vorhergesagt werden können. 20 Fokusthema | automotion

SecVI SYNCAR

Security for Vehicular Information – eine des Fahrzeugherstellers ergänzt, um auch Ziel des Vorhabens SYNCAR war es, neuar- Sicherheitsarchitektur für Fahrzeugnetz- kurzfristig Updates für eine Fahrzeugflotte tige Lösungen für ein vorausschauendes, werke einspielen zu können. automatisiertes Fahren unter kooperativer Abstimmung mit anderen Verkehrsteil- Um autonomes Fahren zu ermöglichen, Auf der Basis realer Anwendungsdaten nehmern und Lichtsignalanlagen zu entwi- müssen innovative Fahrerassistenzsyste- werden im Projekt Verfahren entwickelt ckeln. Hierbei ist unter anderem auch eine me mit allen dafür notwendigen Informati- und in einem Demonstrationsfahrzeug neuartige Form der Optimierung des Ver- onen ausgestattet werden. Mit der zuneh- evaluiert, die das autonome Fahren deutlich kehrsprozesses entstanden, indem gezielt menden Vernetzung von Fahrzeugen und sicherer machen sollen. konkrete Fahrempfehlungen (Manöver- Infrastruktur entstehen neue Angriffsmög- empfehlungen) für bestimmte Fahrzeug- lichkeiten für nicht autorisierte Zugriffe auf Partner: gruppen oder auch einzelne Fahrzeuge Daten und Programme. Sicherheitslösun- Hochschule für Angewandte Wissenschaf- zur Verfügung gestellt wurden. gen stehen daher in einem permanenten ten Hamburg, easycore GmbH, IAV GmbH Wettlauf mit Angriffstechnologien. Bei der Neben der Leitung des Verbundprojektes Abwehr derartiger Angriffe geht es um den Gefördert von: entwickelte IAV im Projekt neue Funktionen Schutz der Fahrzeuge und ihrer Systeme, BMBF – Bundesministerium für die hochautomatisierte Fahrzeug- der gesammelten Daten sowie auch um den für Bildung und Forschung führung und bezog dabei Verfahren für Schutz aller Verkehrsteilnehmer. ein vorausschauendes Fahren, eine koo- Laufzeit: 04/2018 bis 03/2021 perative Abstimmung des Fahrverhaltens Die Partner des Projektes haben sich zum http://secvi.inet.haw-hamburg.de/ mit der Umgebung sowie die Berücksich- Werde Ziel gesetzt, eine robuste und niedrigkom- tigung von Fahrempfehlungen ein. plexe Netzwerkarchitektur zu entwickeln, die die Sicherheit der Nachrichtenflüsse in Partner: den Steuerungsbereichen des Fahrzeugs dresden elektronik verkehrstechnik gmbh, auf verschiedenen Ebenen überwacht und Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infra- FahrspaßTester gegen Angriffe abschirmt. Die neue Netz- struktursysteme, FSD Fahrzeugsystemda- werkarchitektur soll mit den bestehenden ten GmbH, FusionSystems GmbH, Preh Car Kommunikationstechnologien im Fahrzeug Connect GmbH, Technische Universität harmonieren. Auch wenn die robuste Chemnitz, Technische Universität Dresden, Netzwerkarchitektur viele Angriffsmuster IAV GmbH aushebelt, ist es notwendig, Angriffe und Bedrohungen möglichst früh zu erkennen Gefördert von: und darauf mit entsprechenden Sicher- SAB – Sächsische AufbauBank Heute Technologien von morgen testen! heitsupdates kurzfristig zu reagieren. Um Hast Du Lust, etwas Aufregendes zu erleben? Werde Teil der mobilen dies zu ermöglichen, werden neue Zusatz- Laufzeit: 09/2016 bis 12/2019 Zukunft! Freue Dich schon jetzt auf besondere Erlebnisse mit Virtual Reality funktionen entwickelt, die auf den vorhan- https://www.synchrone-mobilitaet.de/ Jetzt registrieren (VR) und Augmented Reality (AR). Wir bieten Dir exklusive Einblicke in die denen fahrzeugspezifischen Komponenten de/projekte/syncar.html und Tester werden: Automobilindustrie und die Zukunft der Mobilität. aufbauen. Die neuen Funktionen werden www.ready2test.de zusätzlich durch die Cloud-Infrastruktur Als Dankeschön vergüten wir selbstverständlich Deinen Einsatz.

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Den Blick im Blick

Gut geprüft: IAV testet die Funktionen neuer Infotainmentsysteme gemäß den Vorgaben von NHTSA und JAMA

naufmerksame Fahrer verursachen ganz genau zusieht – und zwar beim Sehen. Bevor ein neues Infotainmentsystem in den teren Kamera das Blickfeld der Testperso- Bei der Auswahl der Probanden gelten viele schwere Unfälle. Die amerika- Denn wer hier als Proband Platz nimmt, soll USA auf dem Markt kommen darf, muss es nen filmt. „So sehen wir genau, wie lange genaue Vorgaben: Unter ihnen müssen Ready2Test Unische Straßenverkehrsbehörde einen Beitrag zu mehr Verkehrssicherheit darum den NHTSA-Test bestehen. Im Gif- der Fahrer bei verschiedenen Use Cases jeweils zwölf Männer und zwölf Frauen sein. NHTSA und der japanische Autoherstel- leisten. Genauer: Mithilfe ihrer „Sitzkiste“ horner Simulator bauen die IAV-Experten wo hinschaut – etwa bei der Eingabe einer Pro Geschlecht fordert die NHTSA jeweils Die Komplexität der Automobiltech- lerverband JAMA schreiben für die Funk- testen die Ingenieure, ob der Fahrer durch dafür auf Basis von CAD-Daten des Her- Telefonnummer während der Fahrt“, sagt drei Personen im Alter von 18 bis 24, 25 bis nologie nimmt stetig zu. Was ist eine tionen von Infotainmentsystemen darum die Bedienung des Infotainmentsystems zu stellers ein Cockpit nach, das ergonomisch Daniel Nause, Ingenieurpsychologe bei IAV. 39, 40 bis 54 sowie 55 Jahren und älter. perfekte Kombination aus Design, genau vor, wie sehr sie ihre Nutzer während stark vom Verkehrsgeschehen abgelenkt dem späteren Serienstand entspricht. Auf „Typische weitere Testfälle sind eine Ver- Alle müssen bei guter Gesundheit, aktive Ergonomie, Haptik und Qualität? der Fahrt ablenken dürfen. Im UX Lab in wird. Solche Untersuchungen sind von der den Leinwänden vor sich sehen die Proban- änderung der Kartenskala, die Zieleingabe Fahrer (mindestens 3.000 Meilen pro Jahr), Wie können Mobilität und Kommuni- Gifhorn testen IAV-Experten in einem amerikanischen Straßenverkehrsbehörde den eine amerikanische Straßenszene, oder das Blättern in der Kontaktliste auf erfahren im Umgang mit modernen Touch kation zusammenwachsen? Wie sehen Simulator, ob die Vorgaben erfüllt sind. NHTSA vorgeschrieben – nicht zuletzt, inklusive der dort üblichen Straßenmarkie- dem Display.“ Devices und natürlich unvertraut mit dem Bedienkonzepte der Zukunft aus? Um weil in den USA allein 2017 mehr als 3.166 rungen und Verkehrszeichen. Dabei tragen neuen Infotainmentsystem sein. Für die diese Fragen beantworten zu können, Im Gifhorner UX Lab von IAV steht ein Fahr- Menschen durch unaufmerksame Auto- sie eine Spezialbrille, die mit zwei Kameras Maximal erlaubte Ablenkung Rekrutierung der Testpersonen greift IAV auf müssen vor allem auch Autofahrer und simulator, der den Menschen am Steuer fahrer getötet wurden. die Augenbewegungen und mit einer wei- ist genau definiert externe Agenturen, aber zunehmend auch Interessierte in die Entwicklung mit auf einen eigenen Probandenpool zurück, einbezogen werden. Deshalb hat IAV Bestanden hat ein Infotainmentsystem, der aus 400 Mitarbeitern und 300 externen Ready2Test ins Leben gerufen. wenn wenigstens 21 von 24 Probanden Personen besteht (Tendenz steigend). während des gesamten Bedienvorgangs ihren Blick weniger als zwölf Sekunden von Sie können auch an den Tests teilnehmen, Müssen für die Teilnahme der Straße abwenden mussten. Außerdem die der japanische Autoherstellerverband bestimmte Voraussetzungen muss die durchschnittliche Dauer der JAMA vorgibt und die IAV ebenfalls in Gif- erfüllt sein? einzelnen Ablenkungen bei ihnen unter zwei horn durchführt. Für diese sind jeweils zehn Wer experimentierfreudig ist und Sekunden liegen. Und schließlich dürfen Männer und Frauen im Alter von 20 bis 49 Lust mitbringt, sich in technologische nicht mehr als 15 Prozent ihrer Blickab- Jahren vorgeschrieben. Auch hier geht es Fragestellungen einzudenken, ist bei schweifungen länger als zwei Sekunden um die Ablenkung durch Displays im Auto Ready2Test genau richtig. Jede gedauert haben. All das lässt sich mit der während der Fahrt. Bei den JAMA-Tests Person ab 18 Jahren, mit oder ohne Kamerabrille exakt erfassen. Fällt eine kommt ausschließlich die Okklusions- Führerschein, kann mitmachen. Funktion durch, muss sie im späteren Brille zum Einsatz. Außerdem gelten ande- Serienfahrzeug beispielsweise während re Grenzwerte als bei der NHTSA: Die Brille Wie läuft das ab? der Fahrt gesperrt werden. gibt den Blick für 1,5 Sekunden frei und Wenn für einen bestimmten Nutzertest versperrt ihn danach für eine Sekunde. Probanden benötigt werden, lädt IAV Ein anderes Testverfahren ist das „Occlu- Dieses Muster wiederholt sich, und die die passenden Personen per E-Mail sion Testing“, bei dem man ohne Simulator Probanden müssen die Aufgabe in höchs- ein. Wer ausgewählt wird, muss für auskommt. Statt einer Kamerabrille tragen tens 7,5 Sekunden „Offenzeit“ bewältigen. einige Stunden bei IAV vor Ort sein. die Probanden hier eine Brille, die mithilfe Anschließend bewerten sie auf einer Skala Möglich sind Online-Tests oder eines Flüssigkristall-Displays die Sicht ent- von eins bis sieben, wie sehr sie der gesam- klassische Befragungen, aber auch weder freigeben oder versperren kann. te Bedienvorgang gestresst hat. Tests im Fahrzeug. Besonders span- Für den NHTSA-Test wird sie in 1,5-Sekun- nend ist der Einsatz von Virtual Reality den-langen Intervallen auf transparent „Mit den NHTSA- und JAMA-Tests tragen (VR) und Augmented Reality (AR). So geschaltet, und die Testpersonen müssen wir zur Verkehrssicherheit bei“, so Nause, werden simulierte Fahrsituationen in diesen Zeitschlitzen die Funktionen des der sich seit vier Jahren mit dem Thema erlebt oder ein neues Head-up-Display Infotainmentsystems bedienen. Bestanden beschäftigt. „Wir können sie in Deutschland getestet. Als Dankeschön wird der hat es, wenn wieder mindestens 21 von oder in den Zielländern USA und Japan Einsatz selbstverständlich vergütet. 24 Probanden höchstens zwölf Sekunden durchführen.“ Wo auch immer der IAV- „Offenzeit“ (aufsummierte Summe der Simulator zum Einsatz kommt: Er hat den Offen-Intervalle) dafür brauchen. Blick der Probanden immer fest im Blick. Jetzt als FahrspaßTester registrieren! IAV stellt die geforderten Kontakt: www.ready2test.de Probanden zusammen [email protected] 24 Impulse | automotion automotion | Impulse 25

as von IAV in Kooperation mit dem Welche Infrastruktur-Entscheidungen Damasky: Wir brauchen einen chemischen VDA veranstaltete „Berliner An- sollten getroffen werden? Energieträger, jenseits von Batterien. Eine „Jetzt Entscheidungen treffen“ triebsstrangsymposium“ bringt An- CO -neutrale Wasserstoffherstellung ist da- D 2 fang Dezember Politik und Industrie zusam- Damasky: Wasserstoff ist ein zentraler für immer die Basis, ob man den Wasserstoff

men, um sich über die Antriebe der Zukunft Baustein einer CO2-neutralen Energie- direkt einsetzt oder daraus anschließend auszutauschen. Neben dem Einfluss der versorgung und er wird ab dem Jahr 2030 E-Kraftstoffe herstellt. Interview mit Dr. Joachim Damasky (VDA) und Matthias Kratzsch (IAV) gesetzlichen Rahmenbedingungen und auch im Verkehr – vor allem für den Lkw – dem Umgang mit der Komplexität ist auch eine wichtige Rolle spielen. Die Bundesre- Welche Rolle spielen synthetische Kraft- eine wichtige Frage, welche Energieträger gierung bereitet derzeit einen Masterplan stoffe für das Erreichen der Klimaziele? neben batterieelektrischen Antrieben sinn- Wasserstoff vor. Dazu gibt es einen engen voll sind, um bis 2050 klimaneutrale Mobili- Austausch mit der Industrie, die die Antrie- Damasky: In den letzten 20 Jahren konnte tät zu ermöglichen. Ein Zwiegespräch zwi- be bereitstellen muss. die deutsche Automobilindustrie den Flot- schen Dr. Joachim Damasky, Geschäfts- tenverbrauch ihrer Neufahrzeuge um 35 Pro-

führer Technik des Verbands der Automo- Kratzsch: Wir brauchen CO2-neutral erzeug- zent reduzieren. Wir müssen aber leider fest- bilindustrie (VDA) und Matthias Kratzsch, ten Wasserstoff auf Ökostrombasis. Bislang stellen, dass dies nicht zu einer Nettoredu-

Geschäftsführer Technik bei IAV. wird Wasserstoff bei uns auf Basis von Erdgas zierung des CO2-Ausstoßes im Straßenver- erzeugt, in Japan teilweise sogar aus Kohle. kehr geführt hat. Dabei spielen viele Effekte Über das Auto wird derzeit vor allem unter Wir dürfen nicht nur darauf schauen, was eine Rolle. Zum Beispiel war der Motorisie- dem Aspekt des Klimaschutzes diskutiert. im Fahrzeug passiert, sondern müssen die rungsgrad im Basisjahr 1990 – das Jahr nach Wie erleben Sie diese Debatte? gesamte Energiekette betrachten. dem Fall der Mauer – in Ostdeutschland deutlich geringer. Dem gegenüber steht das Kratzsch: Es ist gut, wenn wir die Debatte In der aktuellen Gesetzgebung werden Ziel, die Emissionen aus dem Verkehrssektor intensiv führen. Dabei ist allerdings wichtig, allerdings nur die Fahrzeugemissionen bis 2030 um 40 bis 42 Prozent zu verringern. dass wir, ausgehend von verschiedenen berücksichtigt. Das wird nur über die Flottenerneuerung nicht Meinungen, am Ende zu einer gemeinsamen zu erreichen sein. Was bleibt uns denn dann? Zielrichtung zwischen den gesellschaftli- Kratzsch: Ja, das stimmt. Leider werden Ein Ausbau des in vielen Großstädten ohne-

chen, politischen und industriellen Interessen bis jetzt auch noch keine CO2-mindernden hin völlig ausgelasteten ÖPNV ist in diesem finden. Vor allem sollten Positionen nicht Maßnahmen auf der Kraftstoffseite incen- Zeitraum wohl nicht ausreichend. Einen Teil abgehoben ohne jede Faktenbasis vertreten tiviert. Eine Änderung der derzeitigen Tank- der Lösung kann die Beimischung erneuer- werden. Mit dem Berliner Antriebsstrangsym- to-Wheel-Bilanzierung wird wahrscheinlich barer Kraftstoffe darstellen. posium wollen wir die Debatte versachlichen erst im Jahr 2023 auf europäischer Ebene und eine gemeinsame Denkrichtung zwi- diskutiert und könnte dann möglicherweise Kratzsch: Mit der Beimischung synthetischer schen Industrie und Politik finden. erst ab 2030 gelten. Wir brauchen Entschei- Kraftstoffe hätten wir sofort einen signifikan-

dung und Umsetzung früher. Zudem müs- ten CO2-Effekt im kompletten Fahrzeugbe- Damasky: Wenn wir eine sachliche Diskus- sen wir wissen, ob wir die Emissionen dann stand. Wir müssten nicht darauf warten, dass sion führen, sollte es möglich sein, einen Well-to-Wheel betrachten oder die gesam- Elektrofahrzeuge allmählich einen größeren Konsens zu finden. Die Ziele sind klar – die te Lebenszyklusanalyse zugrunde legen. Anteil am Bestand einnehmen. Sicherlich gibt Automobilindustrie steht zu den Klimazielen es noch einen gewissen Entwicklungsbedarf der Bundesregierung. Jetzt geht es vor Damasky: Bei einer Lebenszyklusanalyse auf der Kraftstoffseite, die Motoren wären allem darum, schnell die notwendigen müssen wir aufpassen, dass sie nicht all die allerdings prinzipiell schon heute so weit. Voraussetzungen zu schaffen. Anstrengungen, die wir aktuell unternehmen, konterkariert. Unser Ziel lautet daher, die Auch die weitere Verbreitung von Hybrid- Kratzsch: Aus Sicht des Klimaschutzes ist Batterien von Elektroautos so klimafreundlich antrieben zahlt auf dieses Ziel ein. Im Prinzip

es entscheidend, dass der absolute CO2- zu produzieren, dass sie bei einer Lebens- stellen diese auch eine Art „Beimischung“ Gehalt in der Atmoshäre bis 2050 begrenzt zyklusanalyse nicht mehr ins Gewicht fallen. – in diesem Fall direkt der elektrischen wird. Daher ist nicht nur das Ziel wichtig, son- Dafür spielt auch das Batterierecycling eine Energie – dar. dern auch der Weg dorthin. Das bedeutet, wir Rolle – wir müssen da einen geschlossenen brauchen im besten Fall Maßnahmen, die Wertstoffkreislauf hinbekommen. Ist Deutschland dazu in der Lage, ausrei-

schon sehr kurzfristig eine CO2-mindernde chend Wasserstoff oder synthetische Wirkung haben. Wenn wir dann noch berück- Was spricht für den Energieträger Wasser- Kraftstoffe zu produzieren? sichtigen, dass ein durchschnittlicher Pkw stoff? in Deutschland mittlerweile fast zehn Jahre Damasky: Wenn wir ein Industrieland blei- alt ist, müssen wir spätestens im Jahr 2040 Kratzsch: Wasserstoff oder auf Wasser- ben wollen, werden wir auch künftig auf alle entscheidenden Technologien in Serie stoff basierendes Methan kann das Rück- Energieimporte angewiesen sein – auch bringen, um dann 2050 im Flottenverbrauch grat der künftigen Energiewirtschaft dar- weil wir aufgrund der klimatischen Verhält- klimaneutral zu sein. Das heißt auch, dass wir stellen. Als Langzeitspeicher für regenera- nisse nicht dazu in der Lage sein werden, Matthias Kratzsch, IAV-Geschäftsführer Technik, und Dr. Joachim Damasky, Geschäftsführer Technik des Verbands der Automobil- jetzt die notwendigen Entscheidungen über tive Energie können diese Energieträger große Anlagen kontinuierlich zu betreiben. industrie (VDA) die zugehörige Infrastruktur benötigen. auch Dunkelflauten ausgleichen. Wir tun gut daran, die wirtschaftliche 26 Impulse | automotion

n ooeration mit

Zusammenarbeit mit Ländern, die dies bieten können, rechtzeitig einzuleiten.

Kratzsch: Wenn wir an den Industriestandort Deutschland denken, ist es höchst interes- sant, hierzulande die Technologien zu entwi- ckeln, mit denen Wasserstoff und E-Kraft- stoffe hergestellt werden. Diese Technologi- en können dann selbst eine Exportware in andere Länder darstellen. Das ist das klassi- sche deutsche Geschäftsmodell!

Künftig wird es zumindest in Deutschland eine CO2-Bepreisung auf den Verkehrs- sektor geben. Wie wirkt sich diese aus?

Damasky: Wir begrüßen die sektorübergrei- fende Bepreisung über ein Handelssystem, sofern die Erlöse für den Ausbau der Ver- kehrsinfrastruktur verwendet werden – das fordern wir übrigens schon ziemlich lange. Grundsätzlich ist ein solches System dazu geeignet, hinsichtlich der Lebenszykluskos- Damasky: Wir dürfen die Nutzfahrzeuge nicht Wie optimistisch sind Sie, dass wir es ten eine gleichberechtigte Ausgangssitua- vergessen. Da drückt uns der Schuh schon in Deutschland schaffen, im Jahr 2040 tion für die neuen Technologien zu schaffen. sehr. Mit Verbesserungen an konventionellen eine blühende Automobilindustrie zu Fahrzeugen und Antrieben holen wir vielleicht haben und trotzdem die Klimaziele von Kratzsch: Für uns in der Automobilindustrie noch 15 Prozent Verbrauchsreduzierung. Paris zu erreichen? haben neben einer CO2-Bepreisung vor Aber allein das Ziel für 2030 lautet: minus 30 allem die CO2-Strafzahlungen ab 2020 Prozent. Die Elektrifizierung ist für leichte und Damasky: Vor zwei Jahren hätte ich noch einen deutlichen Einfluss. Das führt zu dem mittlere Lkw bis circa 28 Tonnen eine Lösung, gesagt: Das wird schwierig. Wenn ich aber derzeitigen hohen Entwicklungsdruck auf aber auch darüber hinaus, wo schwere Lkw sehe, dass sich mittlerweile Industrie und batterieelektrische Fahrzeuge. Ein weiterer im Tages-Pendelverkehr eingesetzt werden. Politik stark aufeinander zubewegen und Effekt ist es, dass auch kraftstoffsparende Doch was passiert auf der Langstrecke? Wir dass sich viele unserer Mitgliedsunterneh-

Technologien, welche bisher aus wirt- sehen die Bereitschaft einiger Hersteller, jetzt men mittlerweile selbst Ziele für die CO2- schaftlichen Gründen unrentabel waren, in Technologien zu investieren, die auch über Neuträlität geben, bin ich sehr optimistisch. neu bewertet werden müssen. das Jahr 2030 hinaus tragfähig sein werden. Was wir noch klären müssen, ist die Bereit- schaft der Verbraucher, diesen Weg mitzu- gehen. Aber wenn wir das in Deutschland nicht schaffen, wer denn dann?

Kratzsch: Wir haben aktuell eine Breite an eynoteeaker ingenieurtechnischen Herausforderungen wie nie zuvor. Das betrifft zum einen die Viel- Guido Beermann Markus Schäfer Prof. Dr. Anders falt der Antriebstechnologien und der Ener- taatssekretär im Vorstand onzernfor Levermann gieträger, aber zum anderen auch neue Mo- undesministerium schung Mercedes Forschungsleiter, bilitätskonzepte und Vernetzungen von Fahr- für Verkehr und digitale enz ars Entwicklung, otsdamnstitut für zeugen mit Backend-Systemen und unterei- nfrastruktur Daimler limafolgenforschung nander. Wenn wir es wieder schaffen, dass wir als Gesellschaft, Politik und Industrie Prof. Dr. Henning diese Herausforderungen gemeinsam ange- Dr. Joachim Damasky Kagermann Christian Hochfeld hen, bin ich überzeugt, dass wir auch 2040 eschäftsführer Technik Vorsitzender, ationale Direktor, ein Hochtechnologieland mit einer starken und mwelt, VDA lattform Zukunft der Agora Verkehrswende Automobilindustrie sind. Mobilität

Stefan Siegemund Jetzt liegt es an uns allen, dafür die Weichen Wolfgang Maus Acting Head of Division zu stellen. Mit unserem Berliner Antriebs- eschäftsführer, Renewable Energies and strangsymposium wollen wir dafür einen WM Engineering Mobility, Deutsche Ener Jetzt anmelden! Beitrag leisten. onsulting _ gieAgentur (dena) bit.ly/ IAV 28 Impulse | automotion automotion | Impulse 29 Optimiert für die Flotte, indivi- dualisierbar für jedes Modell

Neue elektrische Antriebseinheit von IAV – reduzierte Komplexität durch modularen Aufbau

lektrischen Antrieben gehört die duktkosten. Im Rahmen einer Eigenent- en anpassen. Auch Parameter wie Motor- Zukunft. Wunsch der Automobil- wicklung hat IAV gezeigt, dass sich diese leistung und Drehmoment lassen sich bei Ehersteller heute sind Lösungen, die unterschiedlichen und anspruchsvollen gleichem Layout der E-Maschine variieren. einerseits für eine gesamte Flotte opti- Anforderungen durch ein geschicktes Je nach Kundenwunsch sind Zusatzfunk- miert sind, sich andererseits aber ohne Design durchaus erfüllen lassen. tionen wie ein Parksperrensystem oder großen Aufwand für die einzelnen Model- eine Abschaltvorrichtung realisierbar – le individualisieren lassen – etwa hinsicht- Modularer Aufbau letztere schaltet den E-Motor ab, wenn der lich der Leistung, der Zahl der Gänge oder reduziert Komplexität Verbrennungsmotor eine zu hohe Drehzahl spezieller Komfortfunktionen. IAV hat eine liefert, sollte die Achse in einer P4-Anwen- modulare, skalierbare und hochintegrier- Die elektrische Antriebseinheit von IAV re- dung eingesetzt werden. Die Zahl der te elektrische Antriebseinheit entwickelt, duziert die Komplexität durch einen modu- Gänge ist variabel, wobei der Vorteil einer die diese Anforderungen erfüllt und zudem laren Aufbau und gleichbleibende Schnitt- höheren Effizienz und verbesserten Perfo- kurze Entwicklungszyklen ermöglicht. stellen zu allen Subsystemen. Gleichzeitig mance allerdings eher bei Fahrzeugen mit besteht die Möglichkeit, die Antriebe je relativ hohem Gewicht zum Tragen kommt. Vieles müssen die Entwickler bei einem nach Fahrzeugklasse zu individualisieren Bei leichten Modellen reicht ein Gang in der elektrischen Antriebsstrang unter einen – zum Beispiel hinsichtlich der Zahl der Gän- Regel völlig aus. Damit sind die Möglichkei- Hut bekommen, um die Wünsche ihrer ge und deren Übersetzungen. Sie kann sich ten zur Individualisierung aber noch lange Kunden zu erfüllen: Gefragt sind geringe zudem den verschiedenen Marktsegmen- nicht ausgeschöpft: „Abhängig von den chung schalten“, berichtet René Kockisch, Getriebe sinken sie um fünf bis zehn Prozent Entwicklungskosten und kürzere Entwick- ten und den dort akzeptablen Kosten durch Komfortanforderungen können wir zum Teamleiter Getriebemechanik bei IAV. „Ge- im Vergleich zu anderen Lösungen. Nimmt Anzahl der Gänge: 2 lungszeiten bei möglichst geringen Pro- den Einsatz unterschiedlicher Technologi- Beispiel mit oder ohne Zugkraftunterbre- plant ist auch optionales Torque Vectoring man die E-Maschine und die Leistungs- Schaltung: elektromechanisch/ für sportliche Fahrzeuge.“ Durch die Ver- elektronik hinzu, können weitere Einspar- elektrohydraulisch, schiebung des Drehmoments zwischen den potenziale gehoben werden. Ein nicht teillastschaltbar Rädern ergibt sich in Kurven eine bessere unerheblicher zusätzlicher Einspareffekt Übersetzung: i1 = 14.04/i2 = 7,22 Fahrdynamik und eine höhere Sicherheit. kann durch die Reduzierung der zu ent- Vehicle classification A C-Class C-Class D-Class D-Class D-Class Max. Leistung: 180 kW SUV sedan mid sedan high SUV wickelnden Antriebseinheiten für die Fahr- Max. Drehmoment: 300 Nm Hohe Leistung bei hoher Effizienz zeugflotte erzielt werden. Max. Drehzahl: 14.000 rpm Curb weight [kg] 1,200 1,555 1,770 1,694 1,694 1,997

Powered Axle FWD RWD RWD RWD RWD RWD Die Leistung der elektrischen Antriebsein- Auslegung mit bewährten IAV-Tools heit liegt zwischen 100 kW/250 Nm und Powertrain requirements 180 kW/300 Nm. Das erreichbare Abtriebs- Ausgangspunkt der Entwicklung war das „Mit unserer modularen elektrischen Acceleration time 0-100 km/h [s] 8.6 8.92 7.8 7.3 6.9 8.9 drehmoment liegt zwischen 2150 Nm und Tool IAV Antriebsstrangsynthese, mit deren Antriebseinheit haben wir gezeigt, dass sich 4150 Nm. Für eine hohe Effizienz sorgen das Hilfe die modulare elektrische Antriebsein- die verschiedenen Anforderungen unserer Max. Velocities [km/h] 180 180 180 198 215 190 ausgefeilte Thermomanagement der elek- heit an die Anforderungen einer beispiel- Kunden mit bewährten Entwicklungswerk- Gradeability > 30 % (all topologies) trischen Antriebseinheit und die bedarfs- haften Flotte in puncto Verbrauch, Perfor- zeugen und durch ein intelligentes Design gerechte Ölschmierung des Getriebes. Eine mance, Reichweite und Kosten angepasst erfüllen lassen“, fasst Kockisch zusammen. EV cruising range [km] 250 350 350 400 400 400 angenehme Geräuschkulisse ist ebenfalls wurde. „In diesem ersten Schritt haben wir „Dabei kamen uns unser Know-how und Energy consumption WLTP [kWh/100 km] 11.5 11.7 16.5 13.3 13.0 18.1 garantiert: „Wir haben das Gehäuse bereits die Rahmenbedingungen für den Baukas- unsere Erfahrung zugute – sie waren von Anfang an hinsichtlich NVH optimiert“, ten festgelegt“, so Kockisch. „Die IAV An- die Voraussetzung, um alle technischen Powertrain configuration so Kockisch. „Dies begann schon beim triebsstrangsynthese hat uns dann Vor- Herausforderungen zu bewältigen und eine EM peak torque [Nm] 250 250 250 250 250 300 Simulationsmodell und setzte sich bis zur schläge zu den erforderlichen Eckdaten der kurze Entwicklungszeit zu erreichen.“ Die Topologieoptimierung für ein geringes Antriebseinheit geliefert, unter anderem die modulare IAV-Lösung lässt sich problemlos EM peak power [kW] 100 100 150 150 150 150 Gewicht bei maximaler Festigkeit fort.“ Zahl der Gänge sowie die Übersetzungen an die Anforderungen anderer Fahrzeug- Number of speeds 1 1 1 1 2 2 je nach Fahrzeugsegment.“ Danach kamen flotten anpassen und in kurzer Zeit in eine Durch den Einsatz vieler Gleichteile und die Tools IAV E-Motorensynthese und Serienlösung überführen. Ratio 1. speed/2. speed 8.5 9.2 11.5 11.0 13.3/6.6 13.8/7.6 Subsysteme konnten die IAV-Entwickler IAV Aktuierungssynthese zum Einsatz. Vehicle sale shares (Germany) die Kosten der modularen elektrischen Sie unterstützten die Entwickler bei der Kontakt: Antriebseinheit gering halten: Allein beim detaillierten Auslegung der Antriebseinheit. [email protected] Specific sale share [%] ∑ =100 % 24.9 25.5 21.2 12.6 5.5 5.1 30 Impulse | automotion automotion | Impulse 31

Diagnose für Komponenten

Bei der Schadensanalyse nehmen IAV-Spezialisten mechanische Bauteile intensiv unter die Lupe

ten wie Nockenwellentrieben, Kraftstoff- Problems. „In vielen Fällen gibt es keine verhindern sie auch, dass es überhaupt systemeinspritzkomponenten oder elekt- einzelne Ursache, sondern den Einfluss zu Schäden kommt: Teilweise werden die rischen Steckverbindungen. In der Regel mehrerer Faktoren“, so Hohmann. „Es kann IAV-Experten schon in der Konzeptphase startet eine Untersuchung mit einem Haus- beispielsweise sein, dass schlechter Kraft- hinzugezogen, um Komponenten zu bewer- besuch: Die IAV-Experten fahren zu ihrem stoff in Kombination mit dauerndem Kurz- ten und Optimierungsmöglichkeiten bei Kunden und erfragen so viele Informationen streckenbetrieb eine Motorkomponente Prototypen zu ermitteln. wie möglich: Wie wurde die Komponente beschädigt.“ Aus Erfahrung weiß das Team verwendet? Welchen Umgebungsbedin- inzwischen, welche Ursachen besonders Viel Erfahrung aus der Konstruktion gungen war sie ausgesetzt? Gibt es Berich- häufig zu Problemen führen. te aus den Werkstätten, die hilfreich sein Grundlage für solche Beratungen ist das könnten? Danach werden die Teile bei IAV Probleme mit der Kraftstoffqualität umfangreiche Konstruktionswissen des intensiv unter die Lupe genommen – und Teams. Denn dort haben die Experten zwar sowohl neue als auch schadhafte Die länderspezifischen Kraftstoffqualitäten eigentlich ihren Ursprung: Sie haben selbst Exemplare. „So können wir beurteilen, ob sind hier ein Dauerbrenner: Motoren oder viele Projekte zum Erfolg geführt und schon bei der Konstruktion etwas falsch Einspritzsysteme können in Deutschland kennen mögliche Probleme darum aus gemacht wurde oder es in der Produktion einwandfrei funktionieren, in Ländern wie jahrelanger Praxis. „Anfangs haben wir Probleme gibt“, sagt Frank Hohmann, Team- Indien und Russland oder in Südamerika einige Kunden bei der Schadensanalyse leiter in Komischkes Abteilung. aber schnell kaputtgehen, weil die Qualität unterstützt, dann kamen durch Mundpro- von Benzin und Diesel dort nicht dem west- paganda immer mehr Anfragen“, berichtet Analysen nach Norm europäischen Niveau entspricht. Biodiesel Komischke. Heute ist der Service sehr und die regenerativ erzeugten E-Fuels füh- gefragt – genauso wie die Dienste eines Bei ihren Analysen orientieren sich die ren ebenfalls oft zu mehr Verschleiß. Aber guten Arztes. Spezialisten an der Norm VDI 3822, die auch die für die Produktion verwendeten alle Schritte genau vorgibt – von der Materialien machen sich in der Lebensdau- Kontakt: Erfassung über Anamnese, Analyse, Ergeb- er bemerkbar – was oft auffällt, wenn ein [email protected] nis, Ursache und Optimierung bis hin zur zweiter Lieferant ins Spiel kommt und plötz- Dokumentation. Für die Analyse steht eine lich die Ausfallrate ansteigt. Das kann auch umfangreiche Palette an Instrumenten passieren, wenn ein Zulieferer seine Pro- Leistungsspektrum bereit, darunter Stereo-Mikroskope, 3D- duktion verlagert und die Komponenten auf Kameras und Geräte für Belastungstests. einem anderen Kontinent herstellen lässt. der IAV-Schadens- Auf besonders komplexe Messtechnik hat analyse das Team ebenfalls Zugriff: Es kann ein „Am Ende erstellen wir Ausfallberichte, Rasterelektronenmikroskop im Labor der die den Schadensverlauf und die Fehlerur- Wolfsburger Open Hybrid Lab Factory sachen detailliert beschreiben. Je nach • Erstellung von Ursache- (OHLF) einsetzen und bei Bedarf auch einen Anforderung können dies auch gerichtsfä- Wirkungs-Diagrammen nach enn eine Komponente nach kur- Es ist ein wenig wie bei einem Arztbesuch: eingesetzt wurden – die ganze Biografie Computertomographen vom Fraunhofer- hige Gutachten sein“, so Komischke. Dabei Ishikawa für die Problemstelle zer Zeit verschleißt oder ausfällt, Wenn die IAV-Experten schadhafte Teile eben.“ Und wie ein guter Arzt nutzen auch Institut für Produktionsanlagen und Kon- lassen es die IAV-Experten aber nicht • Erstellung und Moderation kann das viele Ursachen haben. untersuchen, steht am Anfang erst mal eine Komischke und seine Kollegen nicht nur ihr struktionstechnik in Berlin verwenden. bewenden: Sie machen ihren Kunden auch W von FMEA Wer dem Problem auf den Grund gehen ausführliche Anamnese. „Wir sehen uns umfangreiches Fachwissen, sondern auch „So können wir bedarfsgerecht auf ganz Vorschläge, wie sie ihre Komponenten oder • systematische Bearbeitung will, findet bei IAV Unterstützung: Ein spe- tatsächlich den Lebenslauf der Komponen- ihre Erfahrungen aus mehr als 20 Jahren in unterschiedliche Geräte zugreifen und da- ihre Produktion der Komponenten verbes- nach VDI 3822 zielles Team nutzt modernste Analyseme- ten an“, berichtet Thomas Komischke, der Konstruktion, Fertigung und Montage durch immer die besten Analysetechniken sern können – etwa um künftig mit unter- • Aufstellung von thoden wie Rasterelektronenmikroskopie Leiter der Abteilung für Industrialisierung, von Fahrzeugkomponenten. einsetzen“, erklärt Komischke. schiedlichen Kraftstoffqualitäten oder den Schadenshypothesen und Computertomografie, um die Fehler Produktentwicklung und Schadensanalyse. neuen E-Fuels zurechtkommen zu können • Erstellung von Toleranzanalysen aufzuspüren. Auf Wunsch werden die Ex- „Das erstreckt sich von der Produktion Ihre Spezialität sind mechanische Schäden Am Ende der Untersuchungen steht eine sowie mit den gestiegenen Anforderungen perten auch prophylaktisch tätig. bis zu den Bedingungen, unter denen sie aller Art, zum Beispiel bei Motorkomponen- Liste mit Hypothesen zur Ursache des im On- und Offroad-Betrieb. Manchmal 32 Impulse | automotion automotion | Impulse 33

Keine Safety ohne Security

Gemeinsames Forschungsprojekt mit HAW Hamburg und easycore GmbH: Angriffe auf Fahrzeugflotten erkennen und abwehren

enn immer mehr Fahrzeuge mit das Abwehrzentrum mit Sofort-Gegenmaß- man, dass es sich um einen Angriff auf die dem Internet verbunden sind, nahmen, um das Eindringen zu verhindern. gesamte Flotte handelt.“ Wsteigen auch die Sicherheitsrisi- Wie genau das aussehen könnte, wird seit ken durch Angriffe auf die IT. In einem For- Mai 2018 im Forschungsprojekt „SecVI: Bei Gegenmaßnahmen einen schungsprojekt mit der Hamburger Hoch- Security for Vehicular Information“ unter- sicheren Zustand erreichen schule für Angewandte Wissenschaft und sucht. Es ist Teil des Förderprogramms der easycore GmbH aus Erlangen entwickelt „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Ist ein Angriffsversuch erkannt und analysiert, IAV neue Strategien gegen Angreifer. Zen- Welt“ des Bundesministeriums für Bildung kann das ACDC Gegenmaßnahmen einleiten. tral dafür ist das Automotive Cyber Defense und Forschung. Denkbar sind die Blockade bestimmter Forschungsprojekt Center, das Fahrzeugflotten permanent IP-Adressen, das Beenden von Diensten im beobachtet und bei sicherheitskritischen IAV entwickelt Automotive Fahrzeug oder die Beeinflussung des Daten- SecVI Vorfällen frühzeitig Alarm schlägt. Cyber Defense Center verkehrs mithilfe eines Software Defined Networks. Dabei muss aber immer mitbe- Wenn es Angreifern gelingt, mithilfe einer In verschiedenen Arbeitspaketen unter- dacht werden, was diese Maßnahmen für den Eine Sicherheitsarchitektur Sicherheitslücke die Kontrolle über ein Fahr- suchen die Projektpartner, wo sich die Fahrbetrieb bedeuten: Würden sie das Fahr- für Fahrzeugnetzwerke zeug zu erhalten, können sehr schnell Men- Sicherheit verbessern lässt – vom einzelnen zeug komplett lahmlegen? Kann man es in schenleben in Gefahr sein. Die zunehmende Steuergerät über den Verbund mehrerer einen sicheren Zustand überführen? Schließ- SecVI verfolgt das Ziel, eine Vernetzung von Autos stellt die Hersteller Steuergeräte bis hin zur Vernetzung der Fahr- lich kann man nicht wie bei einem Computer robuste, niedrigkomplexe Netz- darum vor eine große Herausforderung: zeuge mit der Cloud. „Wir sehen uns die ge- sicherheitshalber einfach alles herunterfah- werkarchitektur zu entwickeln, die Wie lassen sich Angriffe frühzeitig feststellen samte Sicherheitsarchitektur an und werden ren. Neben den Sofort-Maßnahmen müssen interne Komponenten in gestuften und erfolgreich abwehren? Die neuen Domä- neue Lösungen sowohl im Labor als auch die Defekte an den OEM gemeldet werden, Sicherheitsdomänen abschirmt nencontroller mit ihrer Konzentration von im Fahrzeug testen“, sagt Abdulvahap User, der dann natürlich auch Softwareupdates und Nachrichtenflüsse in den zahlreichen Funktionen auf einem einzigen Abteilungsleiter Vehicle Software Solutions vorbereiten muss. Diese müssen dann mittels sicherheitsrelevanten Steuerungs- Steuergerät und die damit einhergehende bei IAV. „Schwerpunkt unserer Arbeit ist Online-Update innerhalb weniger Tage aus- bereichen des Fahrzeugs syntak- Vergrößerung der Code-Basis machen diese die Entwicklung eines Automotive Cyber gerollt werden, um den sicheren Betrieb der tisch wie semantisch überwacht. Frage noch drängender, weil es hier große Defense Center (ACDC), das ähnlich wie Fahrzeugflotte auch langfristig zu garantieren. Angriffsflächen gibt und potenziell hohe spezialisierte Abteilungen in Unternehmen Gemeinsam mit den Partnern HAW Schäden entstehen können. die Netze beobachtet und Angriffe erkennen Das Forschungsprojekt läuft bis 2021. Hamburg (Hamburger Hochschule und abwehren kann.“ Bis dahin sind mehrere Demonstratoren und für Angewandte Wissenschaft) und Permanente Beobachtung ein Wettbewerb geplant: An der HAW sollen der easycore GmbH aus Erlangen der Flotten Dazu berichten die Fahrzeuge permanent, Hacker eingeladen werden, die neu entwi- ist geplant, durch die Zentrierung ob ihre Firewalls und Intrusion-Detection- ckelten Sicherheitsmechanismen zu überlis- der Schutzfunktionen auf ausge- „Security-Lücken führen sehr schnell zu Systeme Angriffe erkennen. Untersucht wird ten und in ein Fahrzeugnetz einzudringen. wählte Gateways das System Safety-Lücken“, warnt Dr. Falk Langer, Team- im Rahmen des Forschungsprojektes unter „Wir haben viel Erfahrung mit Fahrerassis- dahingehend selbstschützend leiter Vehicle Software Solutions bei IAV. anderem, welche Daten dafür relevant sind tenzsystemen und dem hochautomatisierten auszulegen, dass bei erkannten „Security wird darum immer mehr zur Voraus- und wie sie sich sicher in das ACDC über- Fahren gesammelt – in Forschung, Vorent- Angriffen, abgelaufenen Schlüs- setzung für Safety.“ Auf die Fahrzeugherstel- tragen lassen. Um das Datenvolumen zu be- wicklung und Serie“, sagt Langer. „IAV ist seln oder Wartungsintervallen die ler kommt damit eine völlig neue Aufgabe zu: grenzen, finden die Auswertungen teilweise darum bestens aufgestellt, um in diesem sicherheitskritischen Steuerungs- Sie müssen die Flotten während der Laufzeit bereits im Fahrzeug statt – ein Ansatz, der Bereich Vorreiter zu sein.“ In Zukunft sei es systeme durch Sperrung ausge- permanent beobachten und bei Angriffen Edge-Computing heißt und auch im IoT- denkbar, dass IAV im Auftrag von OEMs den wählter Nachrichten geschützt sofort einschreiten. Bereich eingesetzt wird. Wichtig ist, dass im Betrieb eines ACDC übernimmt und so einen werden. Damit geht die Deaktivie- ACDC die Daten zahlreicher Fahrzeuge Beitrag für mehr Security und Safety leistet. rung ausgewählter nicht sicher- Gefragt sind darum technische Lösungen, analysiert werden. „Meldungen von einem heitskritischer Funktionen einher. die Angriffsversuche erkennen und Meldun- einzelnen Fahrzeug allein reichen nicht aus, Kontakt: gen an eine zentrale Überwachungsstelle zur weil es sich ja um einen individuellen Fehler [email protected] Das Projekt wird vom Daten-Analyse senden. Ist eine Gegenmaß- handeln könnte“, so Langer. „Erst wenn viele [email protected] Bundesministerium für Bildung nahme für das Problem gefunden, reagiert gleichartige Daten zusammenkommen, weiß [email protected] und Forschung gefördert. 34 Impulse | automotion automotion | Impulse 35 Projektstart mit dem Software Campus Bei IAV hackt‘s IAV Security Hackathons für Studenten

Ambitionierte Studentinnen und Studenten bekommen Einblick Zwei Tage, bis zu 40 ambitionierte Programmierer und rund zehn Aufgaben, in anwendungsorientierte Forschungsprojekte die es zu knacken gilt. Dies sind die Bedingungen der IAV Security Hackathons, die seit 2018 regelmäßig stattfinden. Studenten aus allen Teilen Deutschlands sind eingeladen, IT- oder Automotive- Security-Aufgaben zu lösen wie beispiels- weise Sicherheitslücken in Software zu finden. Die Aufgaben haben unterschied- liche Schwierigkeitslevels, sodass sowohl Anfänger als auch erfahrenere Studenten teilnehmen können.

artner aus Industrie und Wissen- geworden, der es sich zum Ziel gemacht Serverless-Umgebungen in „Die Projekte werden in bis zu zwei Jahren Kontakt: schaft haben es sich im Software hat, die IT-Fach- und Führungskräfte von Kooperation mit der TU Berlin in Teams umgesetzt, die sich die Mentees [email protected] PCampus zur Aufgabe gemacht, morgen auszubilden“, so Markus Blonn, • AP-HMI: Ein adaptives und persona- selbst zusammenstellen“, erklärt Andrej [email protected] IT-Fach- und Führungskräfte von morgen Leiter des Netzwerks Software bei IAV. lisiertes Human-Machine-Interface im Lehmann, der im Bereich Human Ressour- [email protected] auszubilden. IAV beteiligt sich seit Febru- „Durch die Kooperation mit Industriepart- Fahrzeug in Kooperation mit dem DFKI ces für das Programm zuständig ist. IAV ar in diesem Verbund, der sich an heraus- nern wie IAV haben die Studierenden die • Sicherheit und Robustheit von unterstützt die Studierenden und Promo- ragende Master- und Promotionsstudie- Möglichkeit, an anwendungsorientierten Reinforcement Learning Algorithmen vierenden während dieser Zeit durch fach- rende der Informatik sowie informatik- Forschungsprojekten mitzuarbeiten.“ in Kooperation mit der TU München lichen Input und Methodenkompetenz. naher Disziplinen richtet. • ARCA – Automated Requirement Bei IAV arbeiten sie an folgenden Software- Change Analysis for the Development Die vielen hochqualifizierten Kandidaten „Die Softwarekompetenz innerhalb von Projekten: of Complex Technical Systems sorgten in diesem Jahr für Begeisterung. IAV nachhaltig zu stärken und hochqualifi- • KI-gestützte Analysen von Fertigungs- in Kooperation mit der „Diese Klasse an Bewerbern hätte ich in der zierte Fachkräfte für unser Unternehmen prozessdaten in Kooperation mit Universität Paderborn Dichte nicht erwartet“, berichtet Daniel zu gewinnen, ist eines unserer Hauptziele dem DFKI • Reinforcement Learning für die Hess, Abteilungsleiter im Bereich Software Informationen zu unseren als Querschnittsfunktion ‚Netzwerk Soft- • Konzeption und Entwicklung eines Regelung mechatronischer Prozesse und Systems bei IAV und Verantwortlicher Hackathons gibt es unter ware‘. Deshalb sind wir Anfang des Jahres Frameworks für die Migration von mit wenigen unsicheren Daten in für eines der insgesamt sechs Projekte. www.iav.com Industriepartner des Software Campus Data-Processing-Anwendungen in Kooperation mit dem KIT 36 Impulse | automotion automotion | Impulse 37

Komponenten im Dauerstress

Mit Belastungstests prüfen IAV-Experten die Zuverlässigkeit von Bauteilen

ahrzeugkomponenten müssen eine 300.000 Kilometer Laufleistung, 8.000 das Laden und Entladen sowie die Belas- Menge aushalten. Ob sie für die Betriebsstunden und zehn bis 15 Jahre tungen während der Fahrt simuliert“, erklärt Fvorgesehene Lebensdauer wirklich zuverlässig im Einsatz – die Anforderungen Dr. Uwe Metzing, Abteilungsleiter Body robust genug sind, untersucht das IAV- an Fahrzeugkomponenten sind hoch. Ob Electronics & Validation bei IAV. „Danach Team für Robustness Validation und diese das auch wirklich leisten können, lässt stellen wir sie in einen Klimaschrank, des- Umwelterprobungen auf speziellen Prüf- sich am besten auf einem Prüfstand fest- sen Temperatur nach einem vorgegebenen ständen in Gifhorn. Das Angebot umfasst stellen. Wie zum Beispiel bei einem Tempe- Profil zwischen minus 40 und 125 Grad die gesamte Prozesskette von der Abstim- raturwechsel-Dauertest, dem der Niveau- Celsius wechselt und in dem eine Luft- mung der Prüfpläne bis hin zur Freigabe- sensor fürs Fahrwerk unterzogen wird. „Wir feuchte von maximal 100 Prozent herrscht.“ empfehlung. bauen dafür eine spezielle Mechanik, die So lassen sich in 1.900 Stunden auf dem

Prüfstand die Belastungen simulieren, LV124/VW80000 & Co. anderen Anbietern unterscheidet uns vor die später während der vorgesehenen allem unser System-Know-how: Wir sind 8.000 Betriebsstunden auftreten. Nach Das Team Robustness Validation bietet eine nahe am OEM und kennen die Anforderungen jedem Durchlauf wird ein Drehmoment- breite Palette von Tests an: Neben klimati- im Fahrzeug sehr genau. Daneben verfügen und Funktionstest durchgeführt, um die schen, elektrischen und chemischen Tests wir über Spezialwissen zu Alterung und einwandfreie Funktionsfähigkeit der Sen- nach LV124/VW80000 wird auch der Ein- Ausfallursachen von Komponenten.“ soren nachzuweisen. fluss von Vibrationen und mechanischen Schocks auf Komponenten untersucht. Das gilt auch für E-Autos, die immer wich- Bedingungen wie im Radkasten Meist gesellen sich spezielle Prüfungen aus tiger werden: Hier müssen die Tests wegen dem BT-Lastenheft hinzu, wie beispielswei- der hohen Spannungen anders aufgesetzt Beim Schmutzwassertest werden Senso- se die Erfassung der Leichtgängigkeit der werden, zudem sind in diesem Bereich ren und Mechanik in eine Wanne gestellt, Dreharme am Drehmomenten-Prüfstand. Betriebsdauern von bis zu 30.000 Stunden in der sich ein Gemisch aus Wasser, Salz, vorgesehen. Und schließlich belastet nicht Arizona-Staub, Glasreiniger und Spülmittel Die Experten sind zwar auf die Untersu- nur das Fahren, sondern auch das Laden befindet. Der Mix simuliert die späteren chung von Sensoren und Steuergeräten die Komponenten. Uwe Metzing und sein Umweltbedingungen: „Viele Sensoren sind spezialisiert, können neben E/E-Komponen- Team werden darum noch viele spezielle im Radkasten verbaut und kommen mit ten aber auch mechanische Bauteile testen. Prüfstände bauen, auf denen sie Bauteile Wasser, Schnee, Salz und Staub in Kontakt“, Zum Einsatz kommen sie in der Regel, auf Herz und Nieren testen können. berichtet Metzing. „Wir untersuchen, wel- sobald es erste Muster aus der Handferti- chen Einfluss das auf ihre Zuverlässigkeit gung gibt, und kurz vor dem SOP, wenn die Kontakt: hat.“ Pro Durchlauf müssen sie eine Million Serienkomponenten zur Verfügung stehen. [email protected] Drehbewegungen um 120 Grad überste- hen, was rund vier Tage dauert. Nach ins- „Wir haben die gesamte Prozesskette im gesamt 15 solcher Zyklen folgt ein Dreh- Angebot – von der Prüfplanabstimmung mit moment- und Funktionstest zum Nachweis dem Kunden bis zur finalen Freigabeempfeh- der Funktionsfähigkeit. lung für Komponenten“, sagt Metzing. „Von 38 Trends | automotion automotion | Trends 39

ohne Tools nicht weiter – dafür ist der Raum zum Beispiel die zulässige Länge von Ringen IAV bietet die strategische Netzplanung als an möglichen Lösungen schlicht zu groß. Für und Stichen oder die maximale Anzahl von Service an. Seine Praxistauglichkeit hat der Mit digitalen Ameisen effizient die IAV-Lösung ist die hohe Komplexität bei Ortsnetzstationen pro Ring vorgeben“, so Algorithmus bereits in Kooperationspro- der strategischen Zielnetzplanung hingegen Schollmeyer. „Unser Verfahren ist außerdem jekten mit mehreren Verteilnetzbetreibern kein Problem. „Unsere hochautomatisierte in der Lage, Umspannwerke, Schalthäuser bewiesen: In einem der Projekte wurde er zu besseren Stromnetzen Methode entwirft und analysiert selbstständig und Trennstellen nachzubilden. Zusätzlich eingesetzt, um die Stromkreislänge in einem Tausende unterschiedliche Netzvarianten und kann es Strangleitungen ausgehend vom bestehenden Netz zu verringern und den hilft Verteilnetzbetreibern, eine reaktive Netz- Umspannwerk oder Schalthaus zu einem gezielten Rückbau von wartungsintensiven planung zu vermeiden, Fehlinvestitionen zu anderen Strang oder Ring modellieren.“ Freileitungen zu ermöglichen. Gleichzeitig Eine IAV-Methode unterstützt die strategische Planung von Verteilnetzen, verhindern und Synergien gezielt zu nutzen“, sollten zwei neue Industriegebiete integriert fasst Lukas Ruck, Projektverantwortlicher Jede Iteration liefert ein werden und das Zielnetz möglichst über- die alle Anforderungen an ein modernes Energieversorgungssystem erfüllen bei IAV, zusammen. besseres Netz sichtlich strukturiert sein. Das Zielnetz von IAV hat diese Aufgabe in kürzerer Zeit und zu Kernelement des Verfahrens ist eine Variati- Liegen alle benötigten Informationen vor, rund 20 Prozent geringeren Investitionskos- on des Ameisenalgorithmus, der bei logisti- generiert der Algorithmus iterativ eine Viel- ten gelöst als das Netz aus der händischen ie Energiewende hat alles verändert: die neuen Herausforderungen anpassen. knoten zu tun, außerdem gibt es einen schen Verteilungsaufgaben oft für den Ent- zahl an möglichen Lösungen zur effizienten Planung des Projektpartners. Seit dem Ausbau der erneuerbaren Dabei gilt es, das Bestandsnetz mit möglichst umfangreichen Regelsatz zur Topologie der wurf effizienter Punkt-zu-Punkt-Verbindun- Verbindung der Einzelpunkte. „Effizient“ -be DEnergien nimmt die Komplexität geringen Investitionen in Kupfer und Intelli- Strukturen“, erklärt Dr. Michael Schollmeyer, gen genutzt wird. Vorbild sind Ameisen auf deutet hier: ein Netz mit möglichst geringen Bei diesem Projekt zeigte sich, dass sich in der Netzplanung stetig zu. IAV hat eine genz fit für die Zukunft zu machen. Teamleiter Smart Grid bei IAV. „So müssen Nahrungssuche, die eine möglichst kurze Investitions- und Betriebskosten, das trotz- die Erfahrung und Fachkompetenz des Ver- Methode entwickelt, mit der Verteilnetze zum Beispiel bestimmte elektrische Grenz- Verbindung zwischen ihrem Bau und einer dem alle Lastfluss- und Kurzschlussanforde- teilnetzbetreibers hervorragend mit den automatisiert geplant und unterschiedliche Das ist eine typische Optimierungsaufgabe, werte eingehalten werden, damit es nicht zu Nahrungsquelle suchen. Allerdings haben die rungen erfüllt. Ein Lernalgorithmus sorgt Lösungsvorschlägen des Algorithmus kom- Ausbauszenarien anschaulich gegenüber- wie sie auch in der Automotive-Entwicklung Schäden an den Betriebsmitteln und damit IAV-Ingenieure den klassischen Ameisenal- dafür, dass die resultierenden Netzstrukturen binieren lassen. So entstanden zahlreiche gestellt werden können. anfällt. IAV hat in den vergangenen Jahren zum Stromausfall kommt.“ gorithmus erheblich erweitert, um der Kom- mit jeder Iteration besser werden. Das Ergeb- mögliche Optionen für die Gestaltung des zahlreiche Optimierungsverfahren für kom- plexität von Stromverteilnetzen gerecht zu nis ist ein leistungsfähiges Netz mit minima- Zielnetzes, dessen genaue Ausarbeitung Seit Beginn der Energiewende ist vieles an- plexe Fragestellungen mit vielen Parametern Fehlinvestitionen vermeiden, werden – sonst könnte er lediglich Ring- und len Gesamtkosten, das alle Ansprüche an in puncto Trassenverlauf, Trennstellen und ders in der deutschen Strombranche. Immer eingesetzt und überträgt dieses Know-how Synergien nutzen Strangleitungen planen. eine hohe Versorgungsqualität erfüllt. „Unse- anderer wichtiger Parameter im Anschluss mehr dezentrale Erzeuger speisen ihren fluk- jetzt in andere Branchen. Die Stromnetzpla- re Optimierung nimmt keinerlei Abstriche bei diskutiert werden konnte. tuierenden Ertrag in die Netze ein, die darauf nung ist eines dieser neuen Felder, und sie In der strategischen Netzplanung, wenn etwa Bei der IAV-Lösung werden die elektrischen der Zuverlässigkeit oder der Sicherheit in bislang nicht vorbereitet sind. Für die Netz- zeichnet sich durch eine besondere Komple- neue Windkraftanlagen oder frisch errichtete Eigenschaften des Netzplanes importiert Kauf. Aber wir erreichen die geforderte Kontakt: betreiber bedeutet das: Sie müssen inves- xität aus. „Wir haben es hier mit mehreren Industriegebiete ans Netz angeschlossen und durch Geoinformationen für jeden Kno- Versorgungsqualität in allen Netzsituationen [email protected] tieren und ihre bestehende Infrastruktur an hundert, teilweise mit bis zu tausend Netz- werden sollen, kommen die Netzbetreiber tenpunkt ergänzt. „Der Netzbetreiber kann mit geringeren Investitionen“, sagt Ruck. [email protected] 40 Trends | automotion automotion | Trends 41

Das Deutsche Transfer von KI-Methoden Forschungszentrum für Künstliche in die Praxis Intelligenz (DFKI)

Das Deutsche Forschungszentrum Erweiterungen des Methodenbaukastens, Promotionen und gemeinsame Lehre: für Künstliche Intelligenz GmbH IAV und DFKI arbeiten eng zusammen (DFKI) wurde 1988 als gemeinnützi- ge Public-Private-Partnership (PPP) gegründet. Es unterhält Standorte in Kaiserslautern, Saarbrücken, Bremen, ein Projektbüro in Berlin, ein Labor in Niedersachsen und emeinsam mit dem Deutschen For- holen“, sagt Matthias Schultalbers, verant- Netzen unter anderem die Struktur und zum Beispiel um die Vorhersage von besseren Verständnis dieser hochaktuellen eine Außenstelle in St. Wendel. Das schungszentrum für Künstliche wortlich für die Digitalisierung bei IAV. Größe des Netzwerkes an die jeweilige Signalen, die nicht gleichverteilt sind“, so KI-Methode führen. Im Rahmen der anderen DFKI ist auf dem Gebiet innovativer GIntelligenz (DFKI) arbeitet IAV seit „Es geht uns dabei auch darum, neue Aufgabe angepasst werden. „Hier gibt es Schichtel. „GANs können nicht nur ihren Promotion werden Autoencoder genutzt, Softwaretechnologien auf der Basis fast zwei Jahren am Einsatz neuer Metho- Themen und Ideen an praktischen Anwen- neue systematische Ansätze, an denen das erwarteten Mittelwert, sondern auch ihre um physikalische Prozesse in komplexen von Methoden der künstlichen Intel- den der künstlichen Intelligenz (KI) im dungen zu testen.“ Die Ergebnisse fließen DFKI gerade forscht“, berichtet Dr. Peter Varianz vorhersagen.“ Das Verfahren ließe Systemen zu untersuchen. Konkret geht es ligenz die führende wirtschaftsnahe Engineering. Die Ergebnisse fließen unter einerseits in die Vorentwicklung ein und Schichtel, Entwicklungsingenieur bei IAV sich beispielsweise einsetzen, um die darum, aus der komprimierten Datenreprä- Forschungseinrichtung Deutsch- anderem in einen Methodenbaukasten ein, stehen andererseits den Ingenieuren im und Teil des Teams in Kaiserslautern. „Wir Luftmassen während der Verbrennung sentation dieser speziellen neuronalen lands. In der internationalen Wissen- der allen Entwicklern zur Verfügung steht. Research Center von IAV in Gifhorn zur Ver- bearbeiten das Thema gemeinsam mit im Zylinder zu prognostizieren. In einem Netze Zusammenhänge zu extrahieren und schaftswelt zählt das DFKI zu den fügung. Dort sind innovative Themen wie unseren Kollegen in Gifhorn und haben das weiteren Projekt wird untersucht, wie sich sie zu interpretieren. wichtigsten „Centers of Excellence“. Im Januar 2018 haben IAV und das DFKI Regelungstechnik, Tool-Entwicklung, Data Ziel, durch die methodische Bestimmung Anomalie-Erkennungsverfahren im Big- in Kaiserslautern das gemeinsame Science sowie Prozessautomatisierung der Hyperparameter für jedes Problem die Data-Umfeld effektiv nutzen lassen. IAV unterstützt in Zukunft die Lehre von DFKI-Projekte adressieren das „Forschungslabor Lernen aus Prüfdaten“ und -entwicklung gebündelt. optimale KI-Lösung zu finden.“ Die Erkennt- Prof. Dr. Andreas Dengel, dem Leiter des gesamte Spektrum von der (FLaP) eröffnet. Mitarbeiter von IAV und nisse sollen schnell in alle IAV-Projekte Promotionen zu aktuellen Forschungsbereichs Smarte Daten & Wis- anwendungsorientierten Grund- DFKI untersuchen dort, welche KI- Methodische Suche einfließen und den bestehenden Metho- KI-Themen sensdienste am DFKI in Kaiserslautern. lagenforschung bis zur markt- und Analysemethoden sich für den Einsatz in nach Hyperparametern denbaukasten erweitern. Er steht allen „Dozenten von uns werden 2020 Teile der kundenorientierten Entwicklung von Prüfverfahren der Automobilentwicklung IAV-Ingenieuren zur Verfügung. Neben jeweils zwei Mitarbeitern von DFKI Vorlesung über Anwendungen der KI über- Produktfunktionen. Aktuell forschen eignen. Im Mittelpunkt stehen Verfahren Ein aktuelles Thema der Zusammenarbeit und IAV gehören derzeit auch vier Dokto- nehmen“, sagt Schultalbers. ca. 1.100 Mitarbeiter aus ca. 60 des maschinellen Lernens, etwa Deep von IAV und DFKI in Kaiserslautern ist die Im Projekt „ForGAN“ erforschen die Partner, randen zum Team. Zwei von ihnen beschäf- Nationen an innovativen Software- Learning und Zeitreihenanalyse. „Wir wollen methodische Suche nach den optimalen wie sich Generative Adversarial Networks tigen sich für IAV mit aktuellen Fragestel- Kontakt: Lösungen mit den inhaltlichen aktuelle Ergebnisse im Bereich der künst- Hyperparametern von KI-Modellen. So (GANs) für die probabilistische Zeitreihen- lungen: Die erste Doktorarbeit widmet sich [email protected] Schwerpunkten Smarte Daten & lichen Intelligenz in unser Unternehmen müssen beispielsweise bei neuronalen vorhersage nutzen lassen. „Hier geht es GANs im Allgemeinen und soll zu einem [email protected] Wissensdienste, Cyber-Physical Systems, Multilinguale Technologi- en, Planbasierte Robotersteuerung, Educational Technologies, Interakti- ve Textilien, Robotik, Innovative Retail, Wirtschaftsinformatik, Eingebettete Intelligenz, Smart Service Engineering, Intelligente Analytik für Massendaten, Intelli- gente Netze, Agenten und Simu- lierte Realität, Erweiterte Realität, Sprachtechnologie, Kognitive Assistenzsysteme, Innovative Fabriksysteme, Marine Perception und Smart Enterprise Engineering.

Der Erfolg: mehr als 130 Professo- rinnen und Professoren aus den eigenen Reihen und mehr als 90 Spin-off-Unternehmen mit ca. 2.500 hochqualifizierten Arbeitsplätzen. 42 Spurwechsel | automotion automotion | Spurwechsel 43

Angst vor der Innovation?

Dr. Matthias Butenuth, Fachbereichsleiter Automated Driving Systems: Wir müssen den Menschen noch besser erklären, wie das autonome Fahren ihre Mobilität verbessert!

Wir sind skeptisch: Nur 17 Prozent der Angst vor einer der Zukunfts- Fahren im Pkw-Bereich wird sich nur sehr Aber warum ist die Entwicklung und Validie- Entwicklung. Aber das ist nicht alles – wir der Möglichkeit, andere Dinge während Befragten einer Studie in Deutschland technologien wie dem langsam durchsetzen, zudem wird es eine rung des autonomen Fahrens überhaupt müssen noch besser erklären, wie das der Fahrt zu tun (59 Prozent), gesehen.(*2) würden in naher Zukunft in ein autono- autonomen Fahren? lange Phase des Mischverkehrs geben.(*3) derart komplex? Menschen handeln intuitiv, autonome Fahren darüber hinaus die mes Fahrzeug einsteigen, weltweit 25 um akute Gefahrensituationen zu entschär- Mobilität verbessern kann. Die aktuellen Hier muss angesetzt werden: Wir müssen Prozent. In zehn Jahren könnte jedoch Bei Diskussionen über die wichtigsten Im Gegensatz dazu gibt es im Nutzverkehr fen und Unfälle zu verhindern. Dabei spielt gesellschaftlichen Diskussionen und die den Menschen erklären, welche Chancen mit einer Zustimmung von immerhin Innovationen im Mobilitätsbereich fällt und im öffentlichen Personenverkehr ihre Erfahrung und Risikobewertung eine mediale Aufmerksamkeit, zum Beispiel bei und welches enorme Potenzial das autono- 61 Prozent hierzulande und 64 Prozent immer wieder dieses Stichwort: autono- durchaus einen Business Case. Darum entscheidende Rolle – insbesondere die der Vorstellung des IAV-Shuttles HEAT in me Fahren für sie ganz persönlich haben weltweit zu rechnen sein.(*1) In einer mes Fahren. Diese Technologie gilt als dürfte zum Beispiel die Logistikbranche permanente Risikobewertung der Gesamt- Hamburg, zeigen, welches Interesse hier kann! Hier reicht es nicht aus, bei promi- weiteren Untersuchung äußern zudem Schlüssel, um die künftige Mobilität sicher zu den ersten Anwendern autonomer situation unter Berücksichtigung aller Infor- vorhanden ist. Aber auch, welche Fragen nenten Schlagworten stehen zu bleiben. ca. 70 Prozent Bedenken bezüglich der und nachhaltig zu gestalten. Auch wenn Fahrzeuge gehören. Hier spielen die Per- mationen des Kontextes. Dazu gehören und Unsicherheiten noch vorherrschen. Vielmehr müssen Möglichkeiten geschaf- Sicherheit von Fahrzeugen und Sys- wir uns hier noch mitten in der Entwicklung sonalkosten eine derart wichtige Rolle, auch sehr schwache Teilinformationen wie fen werden, diese Zukunftstechnologie temen sowie Angst vor Manipulationen, befinden – eines haben wir in den letzten dass sich Investitionen in neue Techno- zum Beispiel die Bewegung eines unbe- Bessere Lösungen für die gesellschaftliche auszuprobieren und selber zu erleben – nur zum Beispiel durch Hackerangriffe. Jahren gelernt: Der Weg zum Auto ohne logien schneller rechnen können. kannten Objektes, das nur als Silhouette Frage der Mobilität der Zukunft: Autonom so können positive Emotionen geweckt 65 Prozent der Befragten haben kein Fahrer ist weit. Denn die Technologie ist durch eine Fahrzeugscheibe hindurch fahrende Shuttles können durch eine intel- werden. Durch Transparenz bei der Entwick- Vertrauen in die Technik.(*1) (*2) komplex und die Investitionen sind hoch. Neben den finanziellen und den technolo- wahrgenommen wird. Diese menschliche ligente Nutzung und Steuerung das Ange- lung, dem Erklären und dem Erfahren wird Darum bilden sich derzeit neue Allianzen, gischen Hürden kämpft diese Zukunfts- Erfahrung in mathematische Modelle zu bot der Mobilität erhöhen und zugleich die die Akzeptanz in der Gesellschaft wachsen. um Ressourcen zu bündeln. Wer sich eta- technologie auch mit juristischen Proble- bringen, etwa mit KI-Methoden, ist die Anzahl der Fahrzeuge, insbesondere in Städ- In einer Studie finden 45 Prozent der Be- blieren und global das Rennen machen men, denn noch fehlt ein verbindlicher zentrale Herausforderung. ten, reduzieren. Ebenso kann auch der Wirt- fragten, dass Hersteller, Verbände, Kommu- wird, ist noch völlig offen. rechtlicher Rahmen. Niemand weiß derzeit, schaftsstandort Deutschland profitieren: auf nen und die Presse insgesamt angemessen nach welchen Kriterien autonome Fahr- Die Technik ist aber nur eine Facette des der einen Seite bei der Entwicklung der Tech- zum Thema informieren, 53 Prozent finden Eine aktuelle Studie hierzu zeigt das zeuge zugelassen werden. Auch hier bilden autonomen Fahrens. Wichtig ist noch ein nologie, auf der anderen Seite bei der Nut- die Informationen zu wenig.(*2) Dies ist eine sich wandelnde Meinungsbild:(*2) Vom sich neue Gruppen – zum Beispiel „The anderer Aspekt: Was ist der Nutzen des au- zung beispielsweise in der Logistikbranche. klare Aufgabenformulierung an die Auto- Februar 2018 zum März 2019 wuchs die International Alliance for Mobility Testing & tonomen Fahrens für die Mobilität? Welche mobilindustrie und Mobilitätsanbieter! Zustimmung, dass sich Automobilherstel- Standardization (IAMTS)“, die das Testen, Erwartungen hat die Gesellschaft an die Befragungen zeigen zudem eine weitere ler beim autonomen Fahren engagieren die Standardisierung und Zertifizierung von Mobilität der Zukunft? Wie kann das auto- positive Erwartungshaltung wie eine Kontakt: [email protected] sollten, von nur 28 Prozent auf 41 Prozent neuen Mobilitätssystemen zum Ziel hat. nome Fahren diese Erwartungen erfüllen? bessere Kraftstoffeffizienz (73 Prozent), Quellen: *1 Capgemini Research Institute: The autonomous aller Befragten. Gesellschaften wie „The European New Car geringere CO2-Emissionen (71 Prozent) driving. A consumer perspective (Stand: 09.05.2019): https:// www.capgemini.com/de-de/news/begeisterung-autonomes- Assessment Programme (Euro NCAP)“ Häufig wird im Zusammenhang mit dem und Zeitersparnis (50 Prozent) durch das fahren-waechst-trotz-sicherheitsbedenken/ [16.09.2019] Hinzu kommt jedoch: Im Individualverkehr arbeiten daran, aus Sicht von europäischen autonomen Fahren die Reduzierung von autonome Fahren.(*1) Vorteile werden *2 DHBW Ravensburg, ZEK: Die Akzeptanz für autonomes Fahren wächst (Stand: 28.05.2019): https://www.ravensburg. fehlen teilweise die ökonomischen Anrei- Verkehrsministerien, Automobilclubs und Unfällen und die Erhöhung der Sicherheit darüber hinaus bei mehr Mobilität für dhbw.de/dhbw-ravensburg/aktuelles/detail/2019/5/ die-akzeptanz-fuer-autonomes-fahren-waechst.html (Stand: ze für den Einsatz der neuen Technologie. Versicherungsverbänden eine einheitliche genannt. Auch wenn vollständige Sicher- Menschen mit körperlichen Beeinträchti- 16.09.2019) *3 Prognos Forschungsinstitut: Einführung von Dies zeigt sich auch in einer Prognos- Vergleichsbasis für die Sicherheitsbewer- heit nicht zu erreichen sein wird, bleibt die gungen (75 Prozent), weniger Stress und Automatisierungsfunktionen in der Pkw-Flotte (Stand: 01.08.2018): https://www.adac.de/-/media/pdf/motorwelt/ Studie im Auftrag des ADAC: Autonomes tung von Fahrzeugen zu erstellen. „Vision Zero“ ein wichtiger Antrieb der entspannterem Fahren (61 Prozent) und prognos_automatisierungsfunktionen.pdf [16.09.2019] 44 Über IAV | automotion automotion | Über IAV 45 Dreischichtbetrieb im Berliner Himalaya

Mögliche Benutzungs- Große Nachfrage nach der IAV-Höhenklimarolle – arten/Automatisierung realistische Tests unter Laborbedingungen

• manuelles Fahren im Fahrzeug mit Fahrwiderstandssimulation (v-t-Testzyklen) eit zwei Jahren betreibt IAV in Ber- tuellen Strecken basieren auf gemessenen und Höhenerprobung“, so Poytinger. „Im- • manuelles Fahren im Fahrzeug lin eine Höhenklimarolle, mit der GPS- oder eingelesenen Kartendaten. Va- mer mehr Kunden nutzen diese Vorteile: mit konstanten Lastpunkten sich Fahrten im Hochgebirge bis riationen von Fahrzeug, Strecke, Fahrer und Wegen der großen Nachfrage läuft die S • teilautomatisiertes Fahren 5.300 Meter simulieren lassen – kosten- Verkehr sind jederzeit möglich. Ein großer Anlage an fünf Tagen in der Woche rund im Fahrzeug in konstanten, günstig, effizient und reproduzierbar. Monitor vor dem Testfahrzeug zeigt dem um die Uhr im Dreischichtbetrieb.“ menügeführten Lastpunkten Durch die intelligente Kopplung von Prüf- Fahrer die Straße, sodass er dem Strecken- • vollautomatisiertes Fahren standsautomatisierung und Simulation verlauf folgen kann. Daneben besteht die Stars und Carmaker sind über von konstanten Lastpunkten lässt sich das Fahrzeug „closed loop“ Möglichkeit, die Fahrt von einem externen Dyno Interface gekoppelt mit Fahrroboter in die Simulation einbinden. Cockpit in einem Operatorraum aus zu steu- • vollautomatisiertes Fahren ern. Es geht aber auch ganz ohne Mensch Eine Besonderheit der Höhenklimarolle von dynamischen Lastzyklen Vor allem im Hochgebirge müssen Fahr- hinter dem Lenkrad: Bei Bedarf übernimmt ist die Kopplung der Software Stars (Firma (be-v, Md-v) mit Fahrroboter zeuge extremen Belastungen standhalten. der Fahrroboter in Kombination mit einem Horiba) für die Prüfstandsautomatisierung • vollautomatisiertes Fahren von Die Kombination aus geringem Luftdruck, Fahrermodell das Kommando – vor allem mit der Simulationsumgebung Carmaker Testzyklen (v-t) mit Fahrroboter hoher Motorlast und niedriger Geschwin- repetitive Zyklen kann er exakt nachfahren (Firma IPG Automotive) für die Simulation • manuelles Fahren im Fahrzeug digkeit bringt sowohl den Antrieb als auch und so die Effizienz der Applikation steigern. der Umwelteinflüsse über die standar- von realen Straßenprofilen die Kühlung an ihre Grenzen. Um Tests Um in diesem Testfall die Rückmeldung disierte Prüfstandsschnittstelle Dyno • manuelles Fahren von realen unter solchen Bedingungen durchzuführen, zwischen dem Fahrzeug im Prüfstand, dem Interface. Durch diese synchronisierte Straßenprofilen mit Fahrroboter mussten die Entwickler früher weit Straßenmodell und dem Fahrer auf dem Echtzeitkopplung von Rollenregelung, vom Kontrollraum aus reisen – etwa in den Himalaya oder die ausgelagerten Cockpit zu optimieren, wird Fahrroboter und Simulationsumgebung • vollautomatisiertes Fahren Anden. Neben den hohen Kosten sind hier ein System installiert, welches mit Sound- lässt sich das Fahrzeug „closed loop“ in von realen Straßenprofilen auch die unvorhersehbaren Witterungs- shakern am Cockpitsitz-Gestell die virtu- die Simulation einbinden. „Durch die An- mit Fahrroboter bedingungen und die Einflüsse der Jahres- elle Verbindung verbessert. bindung an Carmaker können wir unseren zeiten ein Problem. Viel besser planbar Kunden realistische Straßenszenarien wären Tests auf einem Prüfstand, der die Die Höhenklimarolle ist groß genug, um anbieten“, erklärt Poytinger. „Dabei werden extremen Umwelteinflüsse zuverlässig und Fahrzeuge vom Mini- (zum Beispiel Smart) Längs-, Quer- und Vertikaldynamik sowie reproduzierbar simulieren kann. bis zum Maxiformat (zum Beispiel Transpor- zufälliger Verkehr abgebildet.“ ter) zu untersuchen. „Für die Applikation Genau dafür hat IAV 2017 seine einzigartige können wir im Moment mit drei Linien Abgas Die Fahrzeug-, Straßen- und Umweltpa- Technische Daten Höhenklimarolle in Berlin in Betrieb genom- roh messen“, berichtet Bernd Poytinger, rameter lassen sich per Mausklick selbst men. In ihr lassen sich Temperaturen von Abteilungsleiter für Roller Chassis Dyna- mitten im Versuch anpassen, etwa durch Prüfkammer Rollenprüfstand Nebenräume minus 30 bis 40 Grad Celsius im gesamten mometer bei IAV. „Gegen Ende des vierten das Zu- und Abschalten eines Anhängers Druckspektrum von 1.000 bis 1.500 Millibar Quartals werden wir mit einem Parti- oder zusätzlicher Fahrzeugmasse sowie • Höhensimulation bis 5.300 m • 4-Rad-Rolle VULCAN 4WD • trockene Zone für den Fahrzeugtransfer einstellen. Der Luftdruck lässt sich auf nur kelcounter auch die Partikelanzahl bis durch zusätzliche Steigungen oder geän- (500 mbar absolut) mit 2 x 230 kW • 2 Klimaboxen von -30°C bis +40°C 500 Millibar absenken – Bedingungen wie 23 Nanometer messen können.“ Durch die derte Wetterdaten. „Man kann den Zyklus • Temperatursimulation von -30°C • Schwungmassensimulation • Parksystem für 9 Fahrzeuge (23°C) im Hochgebirge auf 5.300 Metern bei Kombination mit der Abgasvolumenstrom- immer wieder durchlaufen – ein Mausklick bis +40°C (Genauigkeit: +/- 1 Kelvin) von 450 kg bis 4.770 kg • Hebebühnen-/Prototypenraum 0 Grad Celsius. Und im Gegensatz zu messung lassen sich die Emissionser- genügt, um wieder am Fuß des Berges zu • bei 20°C können 230 kW Leistung • Achsabstand von 1.800 mm • Bedienraum bisherigen Rollenprüfständen kann man gebnisse dann von Massenanteil (ppm) in starten und den Pass erneut zu befahren“, pro Achse gefahren werden bis 4.500 mm • Messtechnikraum hier nicht nur vordefinierte Geschwindig- Konzentration (mg/km) umrechnen. so Poytinger. Im Himalaya oder in den • Klimabetrieb (Feuchteregelung) • integriertes Automatisierungskonzept keit-Zeit-Profile, sondern auch Kurven- Anden wäre das nicht so einfach. bis 1.800 m Höhe aus VETS ONE, STARS for Vehicle fahrten wie real existierende Pässe oder „Die virtuelle Fahrt über Pässe ist sicher, • geregelter Auf- und Abstieg: 200 m/min und CARMAKER den Anhängerbetrieb simulieren. reproduzierbar und höchst effizient, da wir Kontakt: (entspricht ca. 17 % Steigung • Fahrroboter durch die Laborumgebung genau dieje- [email protected] bei 70 km/h) • 3-mal unverdünnt messende Analyse- Bei Bedarf übernimmt der Fahrroboter nigen Wetterdaten vorgeben können, die • max. Fahrzeughöhe: 2,95 m linien (NOx, NO, CO, CO2, O2, THC & CH4) unsere Kunden benötigen. Das ermöglicht • max. Fahrzeuglänge: 6 m • Abgasvolumenstrommessgerät Aufbau und Bedienung der Software lehnen eine effiziente Vor- oder Nachbereitung • Pegasor (PM/PN) sich an den realen Fahrversuch an. Die vir- bzw. Substitution der klassischen Kälte- • MSSplus – Micro Soot Sensor (PM) 46 Über IAV | automotion automotion | Über IAV 47

Partner auf Augenhöhe

DEKRA und IAV kooperieren bei der EMV-Prüfung von Fahrzeugen

enn sich ein renommierter Keine Messungen ohne Engineering lungsphasen testen können“, so Reinhardt. Zertifizierungsdienstleister und Bei einem Fehlerfall kann die Batterie Wein etablierter Automotive-Ent- Ohne begleitendes Engineering werden innerhalb kürzester Zeit ohne weiteren wicklungspartner zusammentun, können EMV- Messungen zunehmend schwieriger Eingriff ins Freie geschafft werden. Dies ist sich die Kunden auf einen erstklassigen durchzuführen. Relevante Fahrzeugbetriebs- bei einer geschirmten und mit Absorbern Service freuen. Das gilt auch bei der zustände zur Aktivierung von prüfrelevanten ausgestatteten Prüfkammer keineswegs Kooperation von Dekra und IAV: Durch Fahrzeugelektroniken sind nicht mehr ohne selbstverständlich. Die rückwirkungsfreie die Kombination der jeweiligen Stärken Weiteres in einer EMV-Halle zu realisieren. Bei Messung von sich drehenden Prüflingen beider Partner werden in der neuen EMV- Messungen spezifischer Steuergeräte wer- wie E-Achsen ist ebenfalls möglich. Neben Halle in Stuttgart dringend benötigte den Teile des Fahrzeugs unter Umständen Komponenten bietet die Halle auch Platz Prüfkapazitäten für Elektromagnetische deaktiviert. Dies macht eine datentechnische für Kraftfahrzeuge bis zur Van-Größe, die Verträglichkeit (EMV) auf dem aktuellen Simulation der deaktivierten Teile notwendig, sich nach den neuesten Anforderungen Stand der Technik geschaffen. um der zu prüfenden Elektronik ein „vollstän- untersuchen lassen. So kann IAV das diges“ Fahrzeug vorzutäuschen. Um diese komplette V-Diagramm einer EMV-Ent- Für Dr. Uwe Reinhardt kommt bei der Koope- zunehmende Komplexität zu beherrschen, wicklung anbieten und dafür vollständig ration von Dekra und IAV das Beste aus zwei braucht es die wachsende Unterstützung eigene Ressourcen nutzen. Welten zusammen. „Als renommierter Zerti- von Engineering-Leistungen parallel zur fizierungsdienstleister und bereits akkredi- eigentlichen EMV-Prüftechnik. Zunehmende Komplexität erfordert tierter EMV-Laborbetreiber hat Dekra viel mehr EMV-Messungen Erfahrung mit der Akkreditierung und dem In dem neuen Labor in Stuttgart gibt es drei Betrieb von Prüfeinrichtungen gesammelt“, Hallen, von denen eine für Automotive- Das Thema EMV hat in den letzten Jahren sagt der Fachbereichsleiter Gesamtfahr- Tests reserviert ist. Neben den klassischen stark an Bedeutung gewonnen. Die zuneh- ten wird in Zukunft noch umfangreichere Technische Daten zeugtest und EMV bei IAV. „IAV wiederum Fahrzeugkomponenten können dort Hoch- mende Vernetzung und die weiter wachsen- Messungen notwendig machen, wie dies in bringt sein Automotive-Know-how in die voltkomponenten und Batteriesysteme de Anzahl sicherheitsrelevanter Funktionen einem Smartphone heute schon der Fall ist. Partnerschaft ein und ermöglicht Dekra, mit bis zu drei Tonnen Gewicht geprüft bis hin zu autonomen Fahrzeugen macht Auch dafür ist DEKRA vorbereitet und könn- Die EMV-Halle von Dekra und IAV Prüfbandbreite (Auszug) komplexe Komponenten- und Fahrzeugmes- werden. „Für Batteriesysteme haben wir die Sicherstellung der EMV immer wichtiger. te die vorhandene Kompetenz bei der Prü- sungen durchzuführen – ohne in das Engi- ein Havariekonzept entwickelt, sodass wir Der Nachweis des störungsfreien Betriebs fung mit Smartphones mit Unterstützung • CISPR 25 Fahrzeug- und • Störfestigkeit Antenne 20 MHz neering-Geschäft einsteigen zu müssen.“ die Komponenten selbst in frühen Entwick- aller elektronischen Systeme wird deshalb der IAV auf Kraftfahrzeuge übertragen. Komponentenmessungen, bis 6 GHz bei 30 V/m, 200 V/m immer aufwändiger. Dies gilt sowohl für die Störfestigkeitsprüfungen auf bzw. 600 V/m Störfestigkeit gegen externe wie interne Akkreditierung im Oktober 2019 System- und Komponentenebene, • BCI 0,1 MHz bis 1 GHz, 300 mA Störquellen als auch für die notwenige Anwendung der FFT-Methode • Störaussendung 1 Hz bis 6 GHz Entstörung, um Empfangs- und Kommuni- Die neue EMV-Halle in Stuttgart wurde von • Prüfungen von HV-Systemen und höher (40 GHz) mit Antenne, kationssysteme im Fahrzeug zu schützen. Dekra gebaut, IAV hat die Planungen von bis 1000 V/150 kW/300 A LISN, Stromzange, Stripline, Anfang an unterstützt. Die Inbetriebnahme • Prüfung von Automotive-, Magnetfeldspule, Feldsonde Verschärft wird das Problem durch die neu- erfolgte im August, und die Akkreditierung Industrie- und Medizinprodukten • Störfestigkeit Magnetfeld 0 Hz bis en E-Antriebe. Sie erfordern hohe, geschal- ist für Oktober 2019 geplant. IAV hat garan- • Bodenbelastung bis zu 200 kHz, bis zu 10.000 A/m (DC) tete Ströme, die starke magnetische Felder tierten Zugriff auf eine Schicht im Automo- 2 bzw. 10 Tonnen bis 1.200 A/m (3 kHz) erzeugen und so die empfindliche Elektro- tive-Labor, das über getrennte Bereiche • Hochspannungsnetzteil, • Ausrüstung für HV-Prüfungen nik im Auto stören können. Ein weiterer Trei- zur Wahrung der Vertraulichkeit verfügt. elektronische Lasten für Hochstrom gem. ISO 7637-4 (2019), LV123 ber für die gestiegene Nachfrage nach „Durch unsere Kooperation entsteht eine und Hochspannung, optische (Kap. 10.4 mit 33 A/66 A/250 A), EMV-Tests ist auch der Ladevorgang von Win-Win-Situation, bei der beide Partner Transceiver (CAN-FD, LAN, Flexray), ISO 21498 (wird evaluiert) Elektro- und Hybridfahrzeugen. Hier wird zusätzliche Ressourcen und Kunden er- umfangreiche Prüflingsüberwa- • Pulse gem. ISO 7637-2, -3 Burst aus einem Fahrzeug ein elektrischer Ver- schließen, ohne in das Portfolio des ande- chungsmethoden (CANoe, Kamera, bis 5,5 kV, Surge bis 5 kV, EFT, braucher am öffentlichen Stromnetz, der ren einzugreifen. Und unsere Kunden pro- optischer Umsetzer, DMM) el. Schalter dieses weder unzulässig stören darf noch fitieren von der gemeinsamen Kompetenz“, • Netzwerkanalysator, Lötarbeitsplatz, • ESD bis 30 kV durch Störungen im Netz selbst gestört freut sich Reinhardt. Entstörbauteile, Besprechungsräume werden darf. Die zunehmende Integration • getrennte Laborbereiche zur von Mobilfunk und Kommunikationsdiens- Kontakt: [email protected] Wahrung der Vertraulichkeit 48 Über IAV | automotion automotion | Über IAV 49

Neue Prüfstände für E-Mobilität

Elektrische Antriebe spielen in der Fahrzeugentwicklung eine immer wichtigere Rolle. Entsprechend steigt der Bedarf an Prüfein- richtungen. IAV errichtet im Entwicklungszentrum Stollberg acht neue Prüfstände für E-Achsen. Jeder verfügt über eine System- leistung von bis zu 500 kW. Drei der neuen Prüfstände werden Ende 2019 zur Verfügung stehen, fünf weitere sind bis Oktober 2020 geplant. Alle Prüfstände werden mit einem modularen Automatisierungssystem geregelt und sind mit modernster Messtechnik, einer Batteriesimulation sowie Konditionierungseinrichtungen für Luft und Wasser ausgestattet. Kontakt: [email protected] 50 Über IAV | automotion automotion | Über IAV 51

Studentisches Experten-Know- how auf dem Hockenheimring

Bei der Formula Student 2019 zeigten Teams aus aller Welt ihr Konstruktionskönnen

und 3.500 Teilnehmer in 119 Teams strömten vom 5. bis 11. August zum Rwohl größten studentischen Kon- struktions- und Entwicklungswettbewerb, der Formula Student Germany. Junge Ent- wickler aus insgesamt 25 Nationen zeigten ihr Können in Sachen Entwurf und Bau einsitziger Rennwagen in den Kategorien Verbrennungsmotor (FS Combustion), Elektromotor (FS Electric) und Fahrerlos (FS Driverless). Doch auf dem Hocken- heimring ging es wie immer nicht nur um die Wagen selbst oder schnelle Runden- zeiten, sondern auch um tiefgehendes Konstruktions- und Business-Wissen. Um zu beweisen, wie viel sie von ihrem Martin Weber (hinten), Juror in der Kategorie Verbrenner Fach verstehen, mussten sich die Studie- renden den Fragen einer Expertenjury stellen. Diese wurden auch in diesem Jahr teil. Doch nicht nur das: Er war in seiner „Deshalb ist es mir wichtig, mir nach dem Kontakt: von den Hauptsponsoren der Veranstal- Maschinenbau-Studienzeit selbst Formula- Judging die Zeit zu nehmen und noch mal [email protected] tung gestellt. Für IAV mit dabei waren unter Student-Teilnehmer. Martin Weber kennt zu den einzelnen Teams zu gehen. Ich gebe [email protected] anderem Dominik Kufer (TI-M), René Hahn deshalb die Herausforderungen, denen sich ihnen dann detaillierteres Feedback und [email protected] (TI-M) und Martin Weber (TP-C). die Teams stellen, aus erster Hand. „Ich war erkläre, wie vielleicht auch eine schlechte- Dr. Dominik Kufer (Mitte), Juror in der Kategorie Driverless von 2010 bis 2012 Teil des Highspeed- re Bewertung zustanden gekommen ist. Die talentiertesten Engineering- Teams der Hochschule Karlsruhe. Wir bau- Dafür sind sie immer sehr dankbar, weil sie Studenten der Welt studiert, weshalb ich mich mit elektro- weil er gespannt auf die Fähigkeiten der ten damals Verbrenner. In dieser Kategorie dadurch die Gelegenheit bekommen, ihre nischen Antriebssträngen auskenne. Die Teilnehmer war. „Außerdem bekommt man bewerte ich heute auch.“ Sache besser zu machen.“ Zentrales Thema der Formula Student 2019 Herausforderung beim Judging war es, die Gelegenheit, talentierte Studierende zu war die „Zukunft der Mobilität“ und die damit gezielt nachzuhaken, um den tatsächlichen treffen und sich mit Kollegen aus anderen Für Martin Weber ist der Spirit das Schöns- Immer wieder der Hockenheimring einhergehende Vernetzung von Technolo- Wissenstand zu testen und eventuelle Firmen zu vernetzen.“ te an der Formula Student: „Platzierungen gien. Die Teilnehmer wurden angehalten, Lücken zu finden.“ Leichter gesagt als sind im Endeffekt egal. Es geht darum, Egal ob Verbrenner, Elektroantrieb oder neue Mobilitätskonzepte auszuprobieren. getan, erklärte René Hahn weiter, denn die Bei der Formula Student war Dominik Kufer, Erfahrungen und Wissen zu gewinnen und Driverless – in einem sind sich alle drei IAV- Neben den Fahreigenschaften zählen bei Teams arbeiteten teilweise schon sehr genau wie René Hahn, zum ersten Mal – und sich ein Netzwerk aufzubauen. Der Wettbe- Juroren einig: dass sie definitiv wieder mit- der Formula Student Kosten- und Busi- professionell. „Es war hochinteressant, er ist begeistert: „Es war groß und sehr werb zeichnet sich gerade dadurch aus, machen möchten. „Ich wünschte, ich hätte nessplan sowie Design- und Konstruktions- die unterschiedlichen Konzepte zu sehen. interessant. Ich war für die Bewertung der dass die Teams sich gegenseitig helfen – in meiner Studienzeit von der Formula Stu- merkmale. Letztere standen gleich in den Man merkt, was für ein Aufwand betrieben Perception, also der Umfeldwahrnehmung, von der Konstruktionsphase bis hin zum dent gewusst“, sagt Dominik Kufer. „Es ist ersten Tagen auf dem Prüfstand. wurde und was für außergewöhnlich gute zuständig. Wir Judges sollten herausfinden, Event selbst.“ In einer Gesellschaft, in der großartig, wie sich die Studierenden durch Gedankengänge vorhanden sind.“ wo jeweils das Wissenslimit liegt, um häufig nur noch mit Ellenbogen gekämpft das Event auf das spätere Arbeitsleben René Hahn, der seit 2016 bei IAV als Ent- bewerten zu können, wie sicher die Teams werde, so Martin Weber weiter, sei es schön, vorbereiten können. Sie nehmen viel wicklungsingenieur für Rückfahrkame- Ähnliches beschreibt René Hahns Kollege in ihren Konzepten sind.“ dass bei der Formula Student alle Teams Wissen und Erfahrung mit. Das ist sehr rasysteme an Bord ist, bewertete in der Dominik Kufer, der als Juror in der Katego- auf Augenhöhe agieren. beeindruckend und auch beneidenswert.“ Kategorie Electric. In einer Gruppe von acht rie Driverless unterwegs war. Bei IAV arbei- Ein Ehemaliger als Juror René Hahn, Dominik Kufer und Martin Juroren stellte er insgesamt sechs Teams tet er als Entwicklungsingenieur im Bereich Der wichtigste Punkt der Formula Student Weber haben sehr positive Eindrücke von Fragen zu ihren Konstruktionen, genauer: Fahrerassistenzsysteme und autonomes Und dann ist da noch Martin Weber. Seit vier ist nach Martin Weber die Wissensvermitt- der diesjährigen Formula Student Germany zum Bereich Electric Propulsion. „Ich habe Fahren. Sein Steckenpferd ist die Sensorik. Jahren in Folge nahm der Entwicklungs- lung – sei es nun innerhalb der Teams selbst, mitgenommen. Mit Sicherheit haben sie René Hahn (links), ursprünglich in Chemnitz Mechatronik Als FS-Juror meldete sich Dominik Kufer, ingenieur, der seit 2014 bei IAV ist, als Juror im internationalen Austausch mit anderen durch ihr Engagement auch einige bei den Juror in der Kategorie Electric Studierenden oder auch durch die Juroren. Studierenden hinterlassen. 52 Über IAV | automotion IAV live und in Farbe! automotion | Über IAV 53

IAV hat einen neuen Internet- Zurück in die Zukunft 4.0 auftritt, der einiges zu bieten hat! Fachliche Hingucker: IAV-Innovation und -Können sind in spannenden Videos inszeniert IAV rekonstruiert historisches Horch-Getriebe aus dem Jahr 1904 und nah dran am Geschehen. Echte Menschen: Jede fachliche Story ist mit n seinem Entwicklungszentrum in einem Videoportrait verlinkt, Chemnitz/Stollberg hat IAV das das die Menschen hinter unseren AGetriebe für das historische Fahr- Themen vorstellt und zeigt, mit zeug Horch 14/17 PS aus dem Jahr 1904 welchen spannenden Aufgaben rekonstruiert. Grundlage für den Nachbau unsere fähigen, kreativen waren alte Prospekte, Skizzen und Fotos Kolleginnen und Kollegen der Einzelteile. Das Getriebe wurde dem täglich zu tun haben. Förderverein des Horch-Museums in Zwickau übergeben. Der Förderverein Was uns bewegt: wird es nun für die Komplettierung des Die aktuell bedeutendsten Themen Horch 14/17 PS einsetzen. Das Fahrzeug stellen wir in den Fokus und laden wird nach Fertigstellung als neues Expo- dazu ein, inhaltlich passend nat im fahrbereiten Zustand in der Dauer- vernetzte Stories, Artikel, Mel- ausstellung des August-Horch-Museums dungen und Events zu erkunden. zu sehen sein. Karriere: „Für die Rekonstruktion des Horch-Getrie- Bewerber blicken hinter die bes profitierten wir maßgeblich von unserer Kulissen von IAV und können Expertise und unseren Erfahrungen in über den Chatbot schnell und der Getriebeentwicklung“, so Dr. Andreas unkompliziert ihre wichtigsten Schild, Teamleiter im Bereich Antriebsstran- Fragen stellen. gentwicklung bei IAV und Leiter des ehren- Bald wird es ein fahrbares Exponat des Horch 14/17 PS in der Dauerausstellung des amtlichen Restaurierungsprojekts. „Für den Horch-Museums in Zwickau geben. User-Experience im Fokus: Nachbau des Horch-Getriebes lagen uns Besucher können sich leicht nur alte Prospekte, Skizzen und Fotos der Wegen der Zerstörungen im Krieg und der lagerung in einem Aluminium-Sandguss- informieren oder mit etwas Einzelteile als Grundlage zur Verfügung.“ mangelhaften Archivierung der verbliebe- Gehäuse zur Anwendung. Muße durch die Stories flanieren. nen Dokumente standen keine technischen Alle Seiten sind dabei für Konstruktions- oder Fertigungsunterlagen Die besondere Herausforderung war, mobile Endgeräte optimiert. mehr zur Verfügung. Zudem steckte der den funktionsfähigen Getriebenachbau Fahrzeugbau zu Beginn des 20. Jahrhun- so authentisch wie möglich zu gestalten, derts in den Kinderschuhen und kannte obwohl die Techniken, das Wissen und die keine Normen und Standards, wie sie heute Fertigungsverfahren von damals nicht mit etabliert sind. Jeder Hersteller entwickelte den heutigen vergleichbar sind. „Wir sind und produzierte Fahrzeugkomponenten stolz, das Getriebe für den Horch 14/17 PS nach eigener Façon. Ohne die Originale der rekonstruiert zu haben und es heute dem Fertigungszeichnungen ist ein Nachbau Förderverein des Horch-Museums über- von Fahrzeugkomponenten aus dieser Zeit geben zu können. Die Entwicklung von darum eine wahre Detektivarbeit – das gilt Getrieben, Motoren und anderen Antriebs- auch für das Horch-Getriebe. komponenten gehört seit 35 Jahren zu den Kernkompetenzen von IAV. Auf dem Weg

So begann die Rekonstruktion des Getrie- zur CO2-neutralen Mobilität 2050 setzen bes für den Horch 14/17 PS mit einer um- wir dieses Wissen täglich in unseren fassenden Recherche. Aus den Katalogen Entwicklungsprojekten ein. Mit dem Horch- von Horch aus dem Jahr 1904 konnten die Projekt steckt IAV-Know-how nun nicht IAV-Ingenieure erfahren, dass der Wagen mehr nur in den Antrieben von morgen, standardmäßig ein Dreigang-Getriebe hat- sondern auch in den Antrieben von ges- te – nach damaligen Maßstäben war dieses tern“, sagt Dr. Andreas Schild. Aus alten Prospekten, Skizzen und Fotos sehr modern, speziell aufgrund des direkten der Einzelteile rekonstruierten die IAV- Gangs bei stillstehender Vorgelegewelle. Kontakt: www.iav.com Ingenieure das Getriebe des Horch 14/17 Zudem kamen der neue Chrom-Nickel- [email protected] PS aus dem Jahr 1904. Stahl und die junge Technik der Kugel- www.horch-museum.de 190703_automotion_2-2019_V13.qxp_Layout 1 03.07.19 12:53 Seite 54 190703_automotion_2-2019_V13.qxp_Layout 1 03.07.19 12:53 Seite 55

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INCA-FLOW IAV Kasai IAV Mara IAV Dragoon IAV Cross IAV Primero Geführte Applikation und Automatisierung Modellbasierte Applikation Automatisierte Messdatenanalyse Universalsteuergerät Injection Analyzer Fehlersimulation für Lambdasonden

Das Applikationswerkzeug INCA-FLOW im aktuell verfügbaren Release IAV Mara wird zur Suche und flexiblen IAV Dragoon verbindet Fahrzeuge mit IAV Cross ist ein leistungsstarkes System IAV Primero unterstützt den gesamten unterstützt Projektmanager, Funktions- als IAV EasyDoE Analyse von Messdaten eingesetzt. Ganz dem Internet der Dinge und modernen zur hydraulischen Vermessung von OBD-Entwicklungsprozess: Funktions- entwickler, Softwareentwickler und Design of Experiments (DoE) ist eine ohne Programmierkenntnisse sind kom- Fahrerassistenzsystemen. Es ist ein Einspritzventilen. Es kommt zum Einsatz, entwicklung, Applikation und Fahrzeug- Applikationsingenieure, indem es den Methode, die die effiziente Parametrierung plexe Analysen und Visualisierungen nach skalierbares Steuergerät für Prototypen wenn differenzierte Betrachtungen von zulassung (OBD-Demo). Entwicklungsprozess in der Applikation von Motorsteuergeräten erleichtert. eigenen Bedürfnissen konfigurierbar. und Kleinserien im Pkw- und Nfz-Bereich. Einspritzvorgängen gefragt sind. beschleunigt und verbessert. Experten- Mit der Software kann der Anwender ein Wiederkehrende Aufgaben lassen sich wissen wird unternehmensweit komplettes DoE durchführen sowie eine automatisieren und über verteiltes Rechnen verfügbar gemacht. Bedatung und Optimierung. auf cloudbasierten Systemen berechnen.

IAV Barito IAV Teslin IAV Flexmore Applikation von Batteriemodellen Effiziente und automatisierte Befundung Listenvergleiche, -verarbeitung und -analysen Das Werkzeug IAV Barito ist für die IAV Teslin ist ein performantes Werkzeug Parametrierung von Batteriemodellen zur konsistenten Befundung von Dauer- IAV Flexmore liefert schnell und mit wenig entwickelt. Es bildet den gesamten läufen. Es begleitet den gesamten Aufwand einen Überblick über unter- Workflow ab und ist Teil der von IAV Befundungsprozess von der Daten- schiedliche Listeninformationen, entwickelten Tool-Kette für elektrische aufnahme bis zur Visualisierung und sodass sie sich einfach analysieren Antriebsstränge. zum automatisierten Reporting. und verarbeiten lassen. IAV Kivu IAV Meru IAV Meru IAV Engine IAV Macara Flexible Motorsteuerung Indiziersystem Indiziersystem mit Klopferkennung Auslegung und Optimierung Bearbeiten, Validieren und Visualisieren IAV Kivu ist ein flexibles, vielseitig konfigu- in der aktuell verfügbaren Generation als in der aktuell verfügbaren Generation als der Motormechanik von Applikationsparametern rierbares Steuergerät für die Entwicklung IAV Indicar IAV KIS4 neuer Brennverfahren und Einspritzkom- IAV Indicar ist ein Messinstrument zur IAV KIS4 ist ein Messinstrument zur IAV Engine ist ein integriertes Werkzeug zur Mit IAV Macara lassen sich Applikations- ponenten. Berechnung, Anzeige und Auswertung Berechnung, Anzeige und Auswertung ganzheitlichen Auslegung und Optimierung daten visualisieren, vergleichen, thermodynamischer Größen von thermodynamischer und klopfspezifischer von mechanischen Trieben im Antriebsstrang. zusammenführen und neu generieren. Verbrennungsmotoren. Größen von Verbrennungsmotoren.

IAV Vaal Simulationssystem für Ventiltriebe

IAV Vaal simuliert das vollständige Systemverhalten von vollvariablen Ventiltrieben zur Nutzung an HiL-Prüfstän- den. Fehler können in den Bewegungs- ablauf impliziert und typische Fehlerbilder somit diagnostiziert und getestet werden. IAV-Termine: Treffen wir uns ?

November Dezember Januar Impressum 19.–20.11.2019 02.–06.12.2019 07.–10.01.2020 Zukunftskongress ESE Kongress CES (Consumer Electronics Show) IAV-Kundenmagazin automotion IAV GmbH Nutzfahrzeuge 2019 Sindelfingen Las Vegas Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr Berlin USA Herausgeber IAV GmbH · Carnotstraße 1 · 10587 Berlin 03.– 04.12.2019 Tel. +49 30 3997-80 19.–20.11.2019 tank.tech www.iav.com 10. Fachkonferenz: München After Sales Service Februar Verantwortlich für den Inhalt Sandra Patalon (Teamleitung Unternehmenskommunikation) Köln 03.– 04.12.2019 11.–13.02.2020 Redaktionsleitung Sandra Kaspar, Markus Mrozek Berliner Antriebsstrangsymposium E-World Energy & Water Redaktion Babett Arndt, Utz-Jens Beister, Markus Blonn, 26.–27.11.2019 Berlin Essen Gerhard Buschmann, Dr. Ulrich Eichhorn, Jens John, Heavy-Duty-, On- und Matthias Kratzsch, Jens Krauß, Kai-Stefan Linnenkohl, Off-Highway-Motoren Christian Müller-Bagehl, Oliver Predelli, Julia Przyklenk, Friedrichshafen 09.–12.12.2019 19.–20.02.2020 Stefan Schmidt, Dr. Jörn Seebode, Carsten von Essen, CTI Symposium Automotive Symposium Hybrid- Marcus Wendt, Prof. Dr. Bernd Wiedemann, Anna Winkler, Drivetrains | Intelligent | Electrified und Elektrofahrzeuge Christopher Wolf, Tanja Zagel Berlin Gifhorn Mitarbeit Christian Buck, Johannes Winterhagen

25.–27.02.2020 Bildnachweise IAV, Christian Bierwagen, Formula Student Germany, Embedded World 2020 Kathrin Heller, Sonja Hornung, iStockphoto, Lotte Ostermann, Radon photography/Norman Radon, Exhibition & Conference Manuela Steinemann, Vivian Werk Nürnberg

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Erscheinungsweise Dreimal jährlich Alle Rechte vorbehalten

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