Autonomes Fahren ist ein wichtiger Baustein neuer Mobilitätskonzepte – nicht nur im PKW-Bereich. Eine Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB) zeigt, wie autonomes Fahren auf Busbetriebshöfen funktionieren kann. Das Auftanken, die Innenreinigung und Versorgung der Busse mit Druckluft sollen Industrieroboter übernehmen.
Auf einem typischen Busbetriebshof durchläuft ein Bus viele Stationen, bis er für das Fahrpersonal wieder zur Abfahrt bereitgestellt wird. Die Mitarbeiter aus den Werkstätten fahren ihn nach der Übergabe durch den Fahrer zur Wartungshalle, wo das Fahrzeug zunächst betankt und grob gereinigt wird. Von dort geht es weiter über die Waschanlage zur Instandhaltung. Erst dann ist das Fahrzeug wieder abholbereit und fahrfertig für den Busfahrer. „Wenn wir nur einen Teil dieser Betriebsabläufe automatisieren, können wir das Werkstattpersonal für andere Tätigkeiten entlasten, die Sicherheit erhöhen und nicht zuletzt Zeit und Kosten sparen“, erklärt Professor Eric Sax, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung am KIT.
Automatisierte Abläufe
Gemeinsam mit der SSB hat sein Forschungsteam die Abläufe auf dem Betriebshof Stuttgart-Gaisburg analysiert. Es zeigt sich, dass die Fahrt zur Waschanlage, die Außenreinigung und die Fahrt zum Abstellplatz ebenso wie der Abstellvorgang selbst vollständig automatisierbar sind. Das Auftanken, die Innenreinigung und Versorgung der Busse mit Druckluft sollen in dem neuen Szenario Industrieroboter übernehmen. Von der Automatisierung ausgeschlossen bleibt lediglich die Fahrt vom Übergabepunkt zur Halle, weil sie implizit als vom Gesetzgeber vorgeschriebene Testfahrt gilt.
Autonome Technologien
Das System basiert auf Standardtechnologien für autonome Fahrzeuge. „Es ist kompatibel mit der normalen Straßenverkehrsinfrastruktur außerhalb des Betriebsgeländes“, erklärt Markus Wiedemann, Unternehmensbereichsleiter der Kraftfahrzeuge bei der SSB. Die besonderen Herausforderungen beim Beschleunigen, Bremsen und Lenken können über die Ausstattung der Busse mit GPS-, Kamera-, Radar- und Ultraschallsystemen gelöst werden. Die Verarbeitung dieser Informationen in der sogenannten Sensorfusion erlaubt eine genaue Spurführung. Außerdem ist gewährleistet, dass es ausreichend ist, wenn Verkehrsschilder, Ampeln und Markierungen auf dem Betriebshof der herkömmlichen Verkehrsinfrastruktur entsprechen.
Wirtschaftliches Potenzial
Der teilautonome Busbetriebshof bietet wirtschaftliches Potenzial: Allein für die rund 150 Busse, die in Stuttgart-Gaisburg täglich gewartet werden, könnten künftig die Personalkosten um mehr als 100.000 Euro pro Jahr gesenkt werden. Das Konzept ist auch skalierbar. Als „Use Cases“ für autonome Nutzfahrzeuge sind weitere ÖPNV-Betriebshöfe oder auch Speditionsdepots und Autobahnrastplätze denkbar. Ein nächster Schritt wäre es, einen Prototyp aufzubauen und im realen Umfeld zu erproben.
