Fraunhofer IOSB-AST entwickelt nachrüstbare Automationslösungen für sichere und effiziente Kommunalarbeit
Das Fraunhofer IOSB-AST erforscht im geförderten Projekt „ElPrA“ die
Automatisierung, Fernsteuerung sowie den autonomen Betrieb mobiler
Arbeitsmaschinen mit spezifischen Anbaugeräten – insbesondere als
Retrofit-Lösungen für bereits im Einsatz befindliche Maschinen. Ziel ist
es, wiederkehrende und sicherheitskritische Tätigkeiten im kommunalen
Umfeld effizienter, sicherer und ressourcenschonender zu gestalten.
Im Fokus des bis Ende 2026 laufenden Projektes „ElPrA“ stehen das präzise,
automatisierte Fahren sowie die auszuführende Arbeitsaufgabe: Je nach
Einsatzszenario assistiert, automatisiert oder vollständig autonom. Am
Beispiel einer
Maschinenkombination aus einem autonomen Claas Arion 660 mit einem Fiedler
Frontausleger und Leitpfostenwaschbürste untersucht das Projekt das
autonome Reinigen von Leitpfosten, Verkehrsschildern und Leitplanken an
Straßen.
Die Vorteile für Kommunen und Straßenbetriebsdienste:
• höhere Sicherheit durch weniger gefährliche Arbeiten direkt am
Straßenrand
• planbare, gleichbleibende Qualität bei wiederkehrenden Aufgaben
• geringerer Personal- und Fahrzeugeinsatz durch Automatisierung
• Nachrüstung bestehender Flotten statt teurer Neuanschaffungen
durch Retrofit
Für die Entwicklung und Absicherung der Algorithmen setzt ElPrA auf einen
digitalen Zwilling der Maschinenkombination. In Simulationen werden
optimale
Sensorkombinationen und deren Anordnung bestimmt, neuronale Netze
trainiert und Verfahren bis hin zum Imitationslernen erprobt – mit dem
Ziel, die Ansteuerung des Arbeitsgeräts kontinuierlich zu verbessern.
Voraussetzung für den zuverlässigen Betrieb sind eine präzise
Umgebungserfassung (inklusive Hindernisse) sowie die sichere
Erkennung und Lokalisierung der zu bearbeitenden Objekte, zum Beispiel
Leitpfosten.
Die Validierung erfolgt in zwei Schritten: Zunächst werden
unterschiedlichste
Einsatzumgebungen simuliert, anschließend werden die Verfahren im
Reallabor für autonome Arbeitsmaschinen in Ilmenau praktisch getestet. So
wird der Transfer von der virtuellen Entwicklung in den realen Betrieb
systematisch abgesichert.
„Mit dem Projekt ElPrA wollen wir wesentliche Schritte erreichen, um die
Bediener von Kommunalfahrzeugen gerade bei den komplexen Arbeitsaufgaben
deutlich zu entlasten und damit die Arbeitsqualität und die Sicherheit im
kommunalen Bereich signifikant zu erhöhen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Andreas
Wenzel vom Fraunhofer IOSB-AST.
Das Projekt wird vom Freistaat Sachsen durch die Sächsische Aufbaubank
(SAB) mit Kofinanzierung durch die Europäische Union gefördert.
Industriepartner sind die Fiedler Maschinenbau und Technikvertrieb GmbH
sowie die FES GmbH Fahrzeug-Entwicklung Sachsen. Wissenschaftliche
Unterstützung leistet die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
(HTW Dresden).
