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Auto/Motor

Start-up-Wettbewerb: Weitblick für das autonome Fahren

Das Start-up Blickfeld hat „Start me up!“ gewonnen, den höchstdotierten
deutschen Gründungspreis. Das an der Technischen Universität München (TUM)
gegründete Unternehmen hat eine besonders leistungsfähige und zugleich
kostengünstige Lidar-Sensorik entwickelt, die als Schlüsseltechnologie für
das autonome Fahren gilt.

Autos, die selbstständig unterwegs sind, müssen ihre Umgebung erkennen
können, vor allem den Abstand zu anderen Objekten. Dafür wird in der
Entwicklung des autonomen Fahrens größtenteils die Lasersensorik Lidar
eingesetzt. Das Problem: Bisherige Technologien sind für die
Serienfertigung entweder sehr teuer oder zu unpräzise. Denn der Laser muss
permanent einen weiten Bereich abtasten, weshalb ein recht großes und
mechanisch komplexes System mit einer Vielzahl von beweglichen Teilen
notwendig ist, die den Laser in die verschiedenen Richtungen abstrahlen.

Ein Team aus Wissenschaftlern und Absolventen der Technischen Universität
München (TUM) hat deshalb einen Lidar-Sensor entwickelt, der sowohl
leistungsfähig ist als auch kostengünstig produziert werden kann. Die
Entwickler setzen Silizium ein, um einen Spiegel mit einer komplexen
Mikrostruktur zu erzeugen, der ein sehr weites Blickfeld abdecken kann.
„Damit machen wir den aufwendigen Aufbau der herkömmlichen Systeme
überflüssig“, sagt der Robotik-Experte Dr. Florian Petit.

Sensoren in Scheinwerfern und Rückspiegeln

Blickfeld heißt auch das Start-up, das Petit 2017 mit dem Messtechniker
Dr. Mathias Müller und dem Informatiker Rolf Wojtech an der TUM gegründet
hat. Ihre Technologie hat weitere Vorteile: Das System ist nur faustgroß
und kann deshalb zum Beispiel in Scheinwerfern oder Rückspiegeln eingebaut
werden. Weil es kaum mechanische Teile braucht, ist es robuster als
bisherige Lidar-Technologien. Und trotz der Hightech-Methode sind diese
sogenannten MEMS-Spiegel einfach zu produzieren.

Begleitet wurde das Team durch die TUM Gründungsberatung, als Mentor
fungierte im Rahmen eines EXIST-Stipendiums Prof. Alexander Koch vom
Lehrstuhl für Messsystem- und Sensortechnik, wo Gründer Mathias Müller
habilitiert. Der Venture Capital Fonds von UnternehmerTUM, das Zentrum für
Innovation und Gründung, investierte mit einem Konsortium in das Start-up.
Mit potentiellen Kunden konnten sich die Gründer über den Digital Hub
Mobility der Bundesregierung vernetzen, der bei UnternehmerTUM angesiedelt
ist.

Einsatz auch in Robotern und Drohnen

Blickfeld hat mehr als 30 Patente angemeldet und beschäftigt bereits rund
70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. „Das Interesse aus der
Automobilindustrie ist groß“, sagt Florian Petit. „Wir arbeiten derzeit
mit mehreren Zulieferern zusammen, unter anderem mit dem Weltmarktführer
für Scheinwerfer. Die Serienfertigung streben wir für das Jahr 2023 an.“

Nutzbar sind Lidar-Sensoren längst nicht nur für Autos, sondern für alle
Technologien, die ihre Umwelt wahrnehmen sollen, beispielsweise Roboter,
Transportdrohnen oder automatisierte Logistiksysteme.

Fünf von zehn Finalisten aus der TUM

Dieses Geschäftsmodell überzeugte auch die Jury von „Start me up!“ um den
Silicon-Valley-Investor Andreas von Bechtolsheim. Rund 300 Start-ups
hatten sich beim mit 100.000 Euro höchstdotierten deutschen
Gründungswettbewerb beworben, der vom Wirtschaftsmagazin „Bilanz“ und den
Unternehmen Daimler, HanseMerkur und ProSiebenSat1 Media ausgerichtet
wird.

Unter den zehn Finalisten waren vier weitere Start-ups mit TUM-
Hintergrund: Hawa Dawa bietet ein System zur Messung der Luftqualität,
Isar Aerospace Technologies produziert Trägerraketen für kleine
Satelliten. Kiutra hat eine Magnettechnologie entwickelt, um
Quantencomputer zu kühlen, und Social-Bee bringt als gemeinnütziger
Zeitarbeitsdienstleister Geflüchtete und Unternehmen zusammen.

Mehr Informationen:
TUM und UnternehmerTUM unterstützen Start-ups mit Programmen, die exakt
auf die einzelnen Phasen der Gründung zugeschnitten sind – von der
Konzeption eines Geschäftsmodells bis zum Management-Training, vom
Markteintritt bis zum möglichen Börsengang. Bis zu 30 Teams gleichzeitig
können Büros im „TUM Inkubator“ nutzen, um sich auf den Start ihres
Unternehmens vorzubereiten – mit den aussichtsreichsten reist die TUM für
zwei Wochen ins Silicon Valley. UnternehmerTUM bietet mit dem „MakerSpace“
eine 1.500 Quadratmeter große Hightech-Werkstatt für den Prototypenbau und
der „Bio.Kitchen“ ein Biotechnologielabor für Experimente. Diese Förderung
ist laut „Gründungsradar“ die beste an den großen deutschen Hochschulen.
Jedes Jahr werden an der TUM mehr als 70 technologieorientierte
Unternehmen gegründet.

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Deutscher Verkehrssicherheitsrat Unfallstatistik 2018: DVR fordert mehr Investitionen in die Verkehrssicherheit

„Für alle, die im Bereich der Verkehrssicherheit arbeiten, ist die Unfallstatistik 2018 mehr als unbefriedigend“, kommentiert Prof. Dr. Walter Eichendorf, Präsident des Deutschen Verkehrssicherheitsrats (DVR) die heute veröffentlichten Unfallzahlen. 95 mehr Menschen wurden 2018 im Straßenverkehr getötet, 5.706 Menschen mehr verletzt als noch 2017. Die meisten Getöteten (57 %) kamen auf Landstraßen ums Leben. Knapp ein Drittel (903 Menschen) der Getöteten waren als Radfahrer oder zu Fuß unterwegs. „Angesichts dieser Entwicklung sind mehr Investitionen in die Infrastruktur unumgänglich. Das betrifft die Landstraßen ebenso wie Straßen innerorts“, so der Präsident.

Infrastruktur an die Bedürfnisse ungeschützter Verkehrsteilnehmer anpassen
Angesichts der erneut gestiegenen Zahl getöteter Radfahrer sowie der nahezu konstant gebliebenen Zahl getöteter Fußgänger, fordert der DVR von den Kommunen mehr in ihre verkehrssichere Infrastruktur zu investieren. „Wer die Vision Zero verfolgt, muss bei der Planung neuer Straßen zuerst an die schwächeren Verkehrsteilnehmer denken und ihnen den nötigen Platz zugestehen“, so der Präsident. So müssten bspw. die Breiten von Radverkehrsanlagen dringend an den gestiegenen Radverkehr angepasst werden. An Kreuzungen und Einmündungen müssten die Sichtbeziehungen verbessert  werden. Möglich sei das zum Beispiel durch so genannte Protected Intersections nach niederländischem Vorbild. Sie trennen den Radverkehr vom Kfz- und Fußverkehr an unfallträchtigen Kreuzungsbereichen. „Kommunen sollten auch über die Herabsetzung der Regelgeschwindigkeit auf 30 km/h nachdenken“, sagt Eichendorf. In Ortschaften erhöhe das die subjektive Sicherheit von Radfahrern erheblich und gebe Autofahrern die Möglichkeit in kritischen Situationen rechtzeitig zu handeln.   

Tempolimit auf schmalen Landstraßen
Aufgrund der hohen Anzahl Getöteter auf Landstraßen fordert der DVR ein Tempolimit von 80 km/h auf schmalen Landstraßen. Eine Hauptursache für Unfälle auf diesen Straßen ist überhöhte Geschwindigkeit. Die fehlende Trennung zum Gegenverkehr, schwierige Sichtbeziehungen vor Kreuzungen und Einmündungen oder schlechte Überholmöglichkeiten erhöhen das Unfallrisiko auf diesen Straßen weiter. Säumen Bäume nahe des Fahrbahnrands die Straße, sind die Folgen bei einem Unfall häufig besonders dramatisch. Idealerweise sollten deshalb die Seitenräume von Landstraßen von Hindernissen frei gehalten werden. Ist dies nicht möglich empfiehlt der DVR, Schutzplanken, bei Bedarf mit Unterfahrschutz, aufzustellen.

 

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Deutscher Verkehrssicherheitsrat E-Scooter: DVR warnt vor Alkoholfahrten

Alkohol hat im Straßenverkehr nichts zu suchen. Das gilt auch beim Fahren mit E-Scootern“, sagt Christian Kellner, Hauptgeschäftsführer des Deutschen Verkehrssicherheitsrats (DVR). Allein am Wochenende hatte die Polizei in München, Köln und Erfurt mehrere E-Scooter gestoppt, weil die Nutzer alkoholisiert mit den Kraftfahrzeugen (Kfz) unterwegs waren. „Viele scheinen nicht zu wissen, dass das hochgradig gefährlich und verboten ist“, so Kellner. Doch für sie gelten dieselben Regeln wie für Autofahrer, auch bei den Promillegrenzen.

Promillegrenzen wie für Autofahrer
E-Scooter sind Kfz. Grundsätzlich gilt daher für alle, die E-Scooter fahren, Paragraph 24a des Straßenverkehrsgesetzes (StVG). Demnach handelt ordnungswidrig, wer mit einer Blutalkoholkonzentration (BAK) von 0,5 bis 1,09 Promille mit einem E-Scooter fährt. Die Folgen: ein Bußgeld in Höhe von meist 500 Euro, ein Monat Fahrverbot und zwei Punkte im Fahreignungsregister in Flensburg.

Wer mit einer niedrigeren BAK auf einem E-Scooter unterwegs ist, ist nicht zwingend vor Bußgeldern oder anderen Strafen befreit. Schon ab 0,3 Promille BAK machen sich E-Scooterfahrer strafbar, wenn sie alkoholbedingt auffällig werden. Wer mit einer BAK von mindestens 1,1 Promille E-Scooter fährt, begeht eine Straftat. Drei Punkte in Flensburg, eine Geld- und gegebenenfalls eine Freiheitsstraße von bis zu fünf Jahren sowie der Entzug der Fahrerlaubnis für sechs Monate bis zu fünf Jahren sind die Folge. 

Promillegrenzen für junge Menschen unter 21 Jahre und in der Probezeit
Für junge Menschen unter 21 Jahren und für alle, die die Fahrerlaubnis auf Probe haben, gilt: Das Trinken von Alkohol ist generell tabu. Wer unter der Wirkung von Alkohol E-Scooter fährt, begeht eine Ordnungswidrigkeit. Sie wird in der Regel mit 250 Euro Geldbuße und einem Punkt im Fahrerlaubnisregister geahndet.

Alkoholisiert E-Scooter fahren ist ein Unfallrisiko
„Allen Nutzern von E-Scootern muss klar sein: Sobald sie alkoholisiert mit dem Kraftfahrzeug unterwegs sind, gefährden sie sich und andere Verkehrsteilnehmer“, so Kellner. E-Scooter sind seit dem 15. Juni 2019 offiziell für den Straßenverkehr zugelassen. Seitdem hat die Polizei in vielen Städten etliche Unfälle registriert, die zumeist von den Fahrern der kleinen Flitzer verursacht wurden.

E-Scooter als eigene Kategorie in der Unfallstatistik
„Wenn wir die Zahl der Getöteten und Schwerverletzen senken möchten, müssen wir die Ursachen bekämpfen können“, sagt der Hauptgeschäftsführer. Dazu benötige man valide Zahlen. Deshalb fordert der DVR eine eigene Kategorie für E-Scooter in der Unfallstatistik einzuführen.

 

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Anlagensetup für den Labortestbetrieb am Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik

Robust, Sauber, Ausdauernd: Neuartige Mikro-KWK-Pilotanlage geht nach erfolgreichem Labor-Langzeitversuch in Feldtest

Anlagensetup für den Labortestbetrieb am Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
Anlagensetup für den Labortestbetrieb am Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik

Bisher bleiben große Teile biogener Festbrennstoffe für die Stromerzeugung
im niedrigen Leistungsbereich ungenutzt. In derzeit verfügbaren
Rostfeuerungen bereiten sie aufgrund der notwendigen hohen
Verbrennungstemperaturen große Probleme. Eine technische Lösung dafür
entsteht nun im Rahmen des vom BMWi-Förderbereich „Energetische
Biomassenutzung“ finanzierten Projekts BioWasteStirling (FKZ 03KB122). Die
dabei von Wissenschaftlern der FAU Erlangen-Nürnberg entwickelte Mikro-
KWK-Anlage bestand einen ersten Langzeittest im Labor erfolgreich und soll
Ende Juni am Feldteststandort in Wunsiedel in Betrieb gehen.

Strom mit bisher ungenutzten biogenen Reststoffen erzeugen - eine
Marktlücke, für die es aktuell im kleinskaligen Bereich noch keine
technische Lösung gibt. Wissenschaftler am Lehrstuhl für
Energieverfahrenstechnik an der FAU Erlangen-Nürnberg wollen das nun
ändern. Gemeinsam mit den Projektpartnern SWW Wunsiedel und Frauscher
Thermal Motors entwickeln sie derzeit ein hocheffizientes,
brennstoffflexibles und skalierbares Mikro-KWK-System, bestehend aus einer
Wirbelschichtfeuerung und einem Stirlingmotor. Die Nutzung von kleinsten
Wirbelschichtfeuerungen für Mini-KWK-Konzepte (siehe Kasten unten)
verspricht eine effiziente Kühlung der Feuerung mittels eines
Stirlingmotors und vermeidet gleichzeitig die Verschmutzung von
Wärmeübertragern. Der für die Kühlung notwendige Luftüberschuss ist damit
geringer und hohe Feuerungswirkungsgrade können erreicht werden.

An diesem Konzept forschen Wissenschaftler am Lehrstuhl für
Energieverfahrenstechnik bereits seit einigen Jahren. Das laufende Projekt
„BioWasteStirling“ soll dies nun weiter vorantreiben & fokussieren. Bis
Anfang 2019 führten die Forscher im Labor stundenweise Versuche durch.
Diese Tests eröffnen jedoch nur sehr schwer Erkenntnisse zum Betrieb der
Gesamtanlage in stationären Betriebspunkten. Auch das Betriebsverhalten
des beigestellten Motors (Frauscher Thermal Motors) konnte in der
neuartigen Kombination mit der Wirbelschichtfeuerung dabei noch nicht
mehrere Tage im Betrieb erprobt werden. Erst ein Langzeittest im Labor im
Februar ermöglichte es den Forschern, die neu entwickelte Anlage mehrere
Tage im Dauerlastfall zu beobachten. Damit konnten Rückschlüsse auf
Teillastverhalten, Regelungsstrategien und Bettmaterialmanagement
getroffen werden.

Die Ergebnisse im Detail

Die Anlage erreichte während des Versuchs je nach Lastzustand einen
maximalen elektrischen Wirkungsgrad von ca. 15 % und einen
feuerungstechnischen Gesamtwirkungsgrad von mehr als 90 %. Die
Nennleistung des Motors von 5 kWel konnte bereits vor dem Versuch in der
ersten Inbetriebnahme erreicht werden. Sowohl die CO- als auch
Feinstaubemissionen blieben über den kompletten Versuchszeitraum unter den
geltenden Grenzwerten der 1. BImSchV. Die Dauerlastfähigkeit des
Anlagenkonzepts konnte damit erfolgreich unter Beweis gestellt werden.
Darüber hinaus entstanden während des Versuchs keine Verschlackungen,
Anbackungen oder Erosionserscheinungen im Reaktorbehälter oder an den
Wärmeübertragerflächen des Motors.

Ausblick – Feldtest ab Ende Juni 2019

Die durch den Langzeittest im Labor erlangten Erkenntnisse waren in den
letzten Wochen Grundlage für konstruktive und regelungstechnische
Verbesserungen der Anlage. Gleichzeitig strebten die Forscher den
schnellstmöglichen Umbau der Anlage an den Standort der SWW Wunsiedel in
den autarken Container (Feldtestumgebung) an, um die Versuchszeiten auf
den wochenweisen Betrieb und weitere Brennstoffe auszuweiten. Die im Labor
entwickelte Mikro-KWK-Anlage wird nun Ende Juni den nächsten Schritt „vom
Labor in die Praxis“ durch den Feldtest begehen. Dann steht vor allem die
Langzeitstabilität im Fokus – und eine Bestätigung der bisherigen guten
Laborergebnisse. Ist das der Fall, so hoffen die Mitarbeiter der FAU auf
eine Möglichkeit zur Kommerzialisierung und die Erweiterung der möglichen
Produktpalette auch auf weitere Einsatzszenarien kleinskaliger
Wirbelschichtfeuerungen im Wärme- und Stromsektor.

Was macht die Mikro-KWK-Anlage besonders?

Die Mikro-KWK-Anlage beruht auf einem Konzept, welches eine kleinskalige
Wirbelschichtfeuerung mit einem Stirlingmotor kombiniert, indem die
Erhitzerkopfflächen des Motors direkt in das Wirbelbett eingebracht
werden. Dadurch kann die Feuerung aktiv gekühlt werden, was den Betrieb
mit einem niedrigeren Luftüberschuss ermöglicht und somit höhere
Feuerungswirkungsgrade erreicht werden können. Projektmitarbeiterin Tanja
Schneider (FAU) erklärt: „Auch bisherige Probleme in solch kleinskaligen
KWK-Anlagen mit Biomassefestbrennstoffen, beispielsweise die
Überschreitung von Ascheschmelztemperaturen und somit entstehende
Verschmutzungen an Wärmeübertragerflächen können durch dieses Konzept
aktiv vermieden werden. Der sehr gute Wärmeübergang im Wirbelbett
verspricht darüber hinaus eine verbesserte Wärmeauskopplung und
schließlich einen effizienten Betrieb des Motors.“

FÖRDERBEREICH „ENERGETISCHE BIOMASSENUTZUNG“

Seit 2018 fördert das BMWi Bioenergiethemen mit dem Förderbereich
„Energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe“ im Rahmen des 7.
Energieforschungsprogramms.
Startpunkt der Förderung war - im Juni 2008 - das Förderprogramm
„Energetische Biomassenutzung – Förderung von Forschung und Entwicklung
zur klimaeffizienten Optimierung der energetischen Biomassenutzung““,
welches vom Bundesumweltministerium initiiert wurde. 2014 wechselte das
Programm in den Verantwortungsbereich des BMWi. Seit 2016 ist das Programm
als Forschungsnetzwerk BIOENERGIE Teil der Forschungsnetzwerke Energie des
BMWi.
Nach zehnjähriger Laufzeit umfasst die Förderung über 150 Verbundprojekte
bzw. über 380 Einzelprojekte zum Thema Biomasse als Energieträger.
Im Fokus steht die Erforschung und Entwicklung von zukunftsweisenden
Technologien sowie Verfahrens- und Prozessoptimierungen, die eine
effiziente, wirtschaftliche und nachhaltige Nutzung der Bioenergie
ermöglichen und zur Versorgungssicherheit beitragen. Dazu unterstützt das
Ministerium vor allem durch praxisorientierte Lösungen mit Demonstrations-
und Pilotcharakter, die zur Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung
aus Biomasse beitragen. Systemintegration, Sektorkopplung, Digitalisierung
sowie die erfolgreiche Kombination von Anlagen und Konzepten zur Nutzung
Erneuerbarer Energien sind weitere wesentliche Aspekte. Zur Verbesserung
der nachhaltigen energetischen Nutzung im (gekoppelten) Wärme- und
Strombereich sowie Verkehrsbereich sollen vor allem Biomassereststoff- und
Abfallpotenziale erschlossen werden. Fördermittelempfänger sind klassische
Forschungseinrichtungen, aber vor allem auch klein- und mittelständische
Unternehmen, die die Markteinführung bestimmter Technologien anstreben.
Insgesamt sind seit 2009 rund 250 Institutionen im Programm beteiligt
gewesen, davon über 125 KMU. Das Programm war bisher mit 67,3 Millionen
Euro ausgestattet.
Das Begleitvorhaben, angesiedelt am DBFZ Deutsches
Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH, ist für die
wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit des Förderbereichs
Bioenergie des BMWi zuständig. Mit der fachlichen und administrativen
Koordination desselben wurde der Projektträger Jülich (PtJ) beauftragt.

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