Das Verbundprojekt UNICARagil hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2022 vier
fahrerlose und voll automatisierte Fahrzeugtypen zu planen, entwickeln und
zu testen. Wissenschaftler der Universität Passau sind hierbei maßgeblich
an der Entwicklung eines IT-Sicherheitskonzepts für die Projektfahrzeuge
beteiligt. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) mit über 24 Millionen Euro gefördert.

Die Automatisierung von Automobilen birgt das Potenzial, die zukünftige
Mobilität von Grund auf zu revolutionieren. Die Fahrverantwortung wird
dabei immer mehr vom menschlichen Fahrer auf komplexe, intelligente
Algorithmen verlagert, welche die Steuerung moderner Fahrzeuge letztlich
komplett übernehmen könnten. Gleichzeitig gilt es, technische Risiken und
gesellschaftliche Herausforderungen zu adressieren und zu diskutieren.

„Schon heute ist der Grad der Automatisierung eines Fahrzeuges ungemein
höher als noch vor zehn Jahren“, sagt Prof. Dr. Stefan Katzenbeisser vom
Lehrstuhl für Technische Informatik, bei dem das Passauer Teilprojekt
angesiedelt ist. „Deutschland ist seit jeher ein führender Standort der
Automobilindustrie, der sich dem Wandel des Automobils stellen muss, um
auch in Zukunft im internationalen Wettbewerb entscheidend mitwirken zu
können.“

Eine Besonderheit des Vorhabens liegt in der Herangehensweise an die
Architektur: Entwickelt werden einheitliche, skalierbare
Fahrzeugplattformen, auf denen dann unterschiedliche Fahrzeugtypen wie
Privatwagen, Busse oder Lieferfahrzeuge realisiert werden können. Neben
diesem disruptiv-modularen Ansatz stellt das Verbundprojekt neuartige
Hardwarekonzepte, die funktionale Sicherheit und IT-Sicherheit sowie eine
effiziente fahrzeuginterne Kommunikation in den Fokus der Forschung.

Für den fahrerlosen Betrieb kommt eine Vielzahl von Sensoren zum Einsatz,
die Daten für ein hochgenaues Umgebungsmodell liefern. Dieses Modell dient
wiederum als Grundlage für Fahrdynamikentscheidungen. „Das jeweilige
Fahrzeug generiert auf diese Weise ‚live‘ ein Umgebungsmodell und kann
unmittelbar auf Veränderungen reagieren. Wenn also plötzlich der Ball auf
die Straße rollt und das spielende Kind hinterherrennt, löst es die Bremse
aus“, erläutert Projektmitarbeiter Dominik Püllen.

Katzenbeisser und sein Team sind maßgeblich für die Entwicklung eines IT-
Sicherheitskonzeptes für die UNICARagil-Fahrzeuge verantwortlich. „Konkret
entwickeln wir ein umfassendes Maßnahmenpaket zur Abwehr und Detektierung
von Cyberangriffen, die verheerende Folgen auf die Passagiersicherheit
haben könnten“, fasst der Experte zusammen. Die IT-Sicherheit sei aufgrund
der Automatisierung und der damit einhergehenden Digitalisierung von
Automobilen zu einem integralen Bestandteil des Fahrzeuges der Zukunft
geworden. „Diesem noch relativ neuen Forschungsaspekt werden wir uns an
der Universität Passau nun aktiv widmen.“

Seit September 2019 ist die Universität Passau neben der RWTH Aachen, der
TU Darmstadt, der TU Braunschweig, der TU München, dem Karlsruher Institut
für Technologie, der Universität Stuttgart und der Universität Ulm
offizielles Mitglied des Projektkonsortiums. Zudem sind Partner aus der
Industrie mit ihrer Expertise vertreten.

Fraunhofer Innovations­netzwerk »FutureCar« feiert 10-jähriges Jubiläum

Als eines der ersten Projekte des damals neu geschaffenen Forschungsteams
»Mobility Innovation« am Fraunhofer IAO feiert das Innovationsnetzwerk
»FutureCar« dieses Jahr sein 10-jähriges Jubiläum. Seitdem bietet
»FutureCar« vielen Industrieunternehmen eine Plattform zum
vorwettbewerblichen Austausch sowie zur gemeinschaftlichen Diskussion und
Bewertung zukünftiger Trends rund um das Fahrzeug von morgen.
Das Innovationsnetzwerk »FutureCar« wurde vor 10 Jahren am Fraunhofer-
Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO ins Leben gerufen, um
der traditionellen Automobilindustrie eine Hilfestellung bei der Reaktion
auf eine damals radikale Veränderung in ihrer Branche zu bieten – die
Elektromobilität. Florian Rothfuss, damaliger Initiator von »FutureCar« am
Fraunhofer IAO und heute bei Porsche Digital tätig, erinnert sich zurück
an den Gründungsgedanken: »Mit dem Aufkommen der Elektromobilität,
insbesondere der Vorstellung des Tesla Roadster im Jahre 2008, war klar,
dass sich die Automobilindustrie radikal verändern wird. Mit unserer Idee
eines Innovationsnetzwerks haben wir am Fraunhofer IAO eine Plattform
geschaffen, um gemeinschaftlich an den branchenverändernden
Mobilitätstrends zu forschen.« Das Fahrzeugumfeld hat sich seitdem rasant
weiterentwickelt und so stehen inzwischen Themen wie die Vernetzung von
Verkehrsteilnehmern mit ihrer Umwelt und das autonome Fahren ebenfalls auf
der Forschungsagenda des Netzwerks.

Wissensvorsprung in zukünftigen Technologietrends vermitteln
Das vom Fraunhofer IAO koordinierte Innovationsnetzwerk versteht sich als
eine Plattform für Industrieunternehmen, um im Austausch untereinander und
mit Forschungsinstituten relevante Fragestellungen zu neuen Technologien
und aufkommenden Mobilitätstrends gemeinsam zu bearbeiten. Die
Netzwerkpartner werden dabei unterstützt, sich einen Wissensvorsprung in
den wesentlichen Aktionsfeldern aufzubauen und sich optimal für die
digitale Transformation der Automobilindustrie vorzubereiten. »Die Firma
Protoscar ist einer der Pioniere im Bereich E-Mobilität, wie unser erster
elektrischer Prototyp LAMPO aus dem Jahr 2009 beeindruckend unter Beweis
gestellt hat. Mit ›FutureCar‹ haben wir damals einen Partner gefunden, um
unsere Vision einer emissionsfreien Mobilität weiter voranzutreiben und in
der Industrie – insbesondere bei den willigen Autozulieferern – publik zu
machen«, beschreibt Marco Piffaretti, Geschäftsführer von Protoscar, dem
ersten Projektpartner des Innovationsnetzwerks. Zudem bietet das
Fraunhofer IAO im Rahmen von »FutureCar« wissenschaftliche Unterstützung
bei der Technologiefrühaufklärung an, damit die Mitglieder zugleich von
der wissenschaftlichen als auch von der methodischen Herangehensweise, vor
allem bei vorwettbewerblichen Fragestellungen und radikal innovativen
Themenfeldern, profitieren können. Auch Heiko Herchet von der Firma EDAG
konnte das Netzwerk für sein Unternehmen nutzen: »Bereits seit dem Kick-
off zum FutureCar-Netzwerk im Jahr 2009 ist die EDAG Engineering GmbH
dauerhaftes Mitglied in diesem Konsortium. Durch die vom Fraunhofer IAO
aufbereiteten Inhalte, die eingeladenen externen Vortragenden und die
stets konstruktive und offene Atmosphäre, konnte sowohl ich als auch die
EDAG viele wertvolle Erkenntnisse hinzugewinnen. Neben den Trendimpulsen
in Form von Präsentationen und Studien gelang es mir vor allem durch
anschließende Forschungs- und Entwicklungsprojekte, den gewonnenen
Wissensvorsprung auch in unsere interne Entwicklungsabteilung zu
übertragen.«

»FutureCar« startet in seine sechste Forschungsphase
Mit dem Jahreswechsel 2020 wird das Netzwerk in seine sechste zweijährige
Forschungsphase starten und sich mit dem Thema »Fahrzeugtechnologien und
-trends im Rahmen der Transformation zukünftiger Mobilitätsökosysteme«
befassen. Die inhaltlichen Schwerpunkte liegen auf den technologischen
Entwicklungen im Bereich E-Mobilität, Vernetzung sowie autonomes Fahren,
ergänzt von Fragestellungen, wie diese mit globalen Megatrends, neuen
Mobilitätskonzepten oder auch veränderlichen Marktbedingungen im
Zusammenhang stehen.

Einen gesammelten Überblick über die aktuell rasantesten Entwicklungen im
Mobilitätsbereich mit bereits nahenden Technologien und weiter entfernten
Trends verschafft das »Forum FutureCar 2019« mit dem Titel »Mobility
Transformation – Hype oder Verkehrswende?« am 21. November 2019 am
Fraunhofer IAO in Stuttgart. Dabei haben auch Nicht-Mitglieder des
Netzwerks die Möglichkeit, den Wandel der Mobilität mit den
Mobilitätsexpertinnen und -experten zu diskutieren.

Eine neue Forschergruppe der Technischen Universität Ilmenau entwickelt am
Thüringer Inno-vationszentrum Mobilität innovative Methoden, mit denen die
Emission umweltschädlicher Partikel im Straßenverkehr vorhergesagt werden
kann. Dabei berücksichtigen die Wissenschaftler die überaus komplexen
Bedingungen im Straßenverkehr der Zukunft. Für die fünfköpfige
Forschergruppe bewilligte das Bundesland Thüringen soeben knapp 670.000
Euro für zwei Jahre.

Ab Januar 2020 entwickelt die Forschergruppe MOSYS („Entwicklungsmethodik
zur Prädiktion der Umweltbelastung durch moderne Mobilitätssysteme“) im
Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo), das an der TU Ilmenau
angesiedelt ist, neuartige Methoden zur Vorausbestimmung der
Umweltbelastung durch Emissionen von Rußpartikeln im Abgas von Fahrzeugen
und Feinstaub an Reifen und Bremsen. Das ambitionierte Forschungsziel der
fünf Wissenschaftler: Konkrete Vorhersa-gen und Bewertungen von
Partikelemissionen in verschiedensten Verkehrssituationen zu treffen. Auch
müssen sie berücksichtigen, dass in Zukunft zunehmend Fahrzeuge mit
unterschiedlichen An-triebsarten und mit unterschiedlichem
Automatisierungsgrad auf den Straßen unterwegs sein wer-den. Und auch die
Fahrdynamik, also Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verzögerung, wirkt
sich direkt auf die Partikelemission der Fahrzeuge aus.

Die hochmodernen Prüfstände am Thüringer Innovationszentrum Mobilität
ermöglichen es, virtuelle Modellsituationen zu entwerfen, etwa um
unterschiedliche Verkehrssituationen zu simulieren:  in-nerstädtisch, auf
Landstraßen oder auf der Autobahn. Ebenso werden hier für die
unterschiedlichen Fahrweisen verschiedener Verkehrsteilnehmer fahrdynamik-
basierte Berechnungen der Partikelemis-sionen möglich sein. Dazu werden
verschiedene Prüfstände und Testfahrzeuge in Echtzeit miteinan-der
vernetzt – Experten nennen diese Art der Forschung und Entwicklung „X-in-
the-Loop“.

Die Forschergruppe MOSYS wird eingebettet sein in die Infrastruktur des
Thüringer Innovationszentrum Mobilität, das schon seit zehn Jahren die
Bereiche erforscht, die für die Mobilität der Zukunft wesentlich sind:
Fahrzeug- und Fahrdynamik, Emissionen an Reifen und Bremsen,
Funktechnologien und X-in-the-Loop.