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Auto/Motor

Trainingsdaten für autonomes Fahren

Selbstständig fahrende Autos müssen ihre Umgebung realitätsgetreu
wahrnehmen. Algorithmen, die dies ermöglichen, lernen durch Training an
einer Vielzahl von Bild- und Videoaufnahmen. Damit der Algorithmus
einzelne Bildelemente erkennt – etwa als Baum, Fußgänger oder
Straßenschild –, werden diese markiert. Das Labeling genannte Verfahren
haben der Informatiker Philip Kessler, der am Karlsruher Institut für
Technologie (KIT) studiert hat, und sein Mitgründer Marc Mengler in ihrem
Start-up understand.ai mit Künstlicher Intelligenz besser und schneller
gemacht.

„Ein Algorithmus lernt anhand von Beispielen, und je mehr Beispiele es
gibt, desto effektiver lernt er“, sagt Philip Kessler. Deshalb benötigt
die Autoindustrie eine große Menge Bild- und Videomaterial zum
Maschinellen Lernen für autonomes Fahren. Die Objekte auf den Bildern
werden herkömmlicherweise von Menschen in Handarbeit gekennzeichnet.
„Große Firmen wie Tesla beschäftigen dafür tausende Arbeiter in Nigeria
oder Indien, das Verfahren ist mühsam und zeitaufwendig“, erklärt Kessler.
„Bei understand.ai verwenden wir Künstliche Intelligenz, die es
ermöglicht, diese Kennzeichnung zehnmal schneller und präziser
auszuführen“, sagt er. Obwohl der Prozess der Bildbearbeitung großteils
hochautomatisiert sei, übernehme der Mensch am Schluss die
Qualitätskontrolle. Die Kombination von Technik und menschlicher Sorgfalt
sei insbesondere bei sicherheitskritischen Themen wie dem autonomen Fahren
wichtig, betont der Gründer von understand.ai. Die auch Annotationen
genannten Markierungen in den Bild- und Videodarstellungen müssen
pixelgenau mit der realen Umgebung übereinstimmen. Je besser die Qualität
der bearbeiteten Bilddaten, desto besser der Algorithmus, der damit
trainiert.

„Da man nicht für alle Situationen – zum Beispiel Unfälle –
Trainingsbilder bereitstellen kann, bieten wir neuerdings auch aus
Realdaten erarbeitete Simulationen an“, so Kessler. Obwohl es sich in der
Startphase auf das Thema autonomes Fahren fokussiert, plant sein
Unternehmen künftig auch das Bearbeiten von Bilddaten, mit deren Hilfe
Algorithmen die Tumorerkennung oder die Auswertung von Luftbildern
trainieren. Führende Automobilhersteller und -zulieferer in Deutschland
und den USA gehören zu den Kunden des 2017 von Kessler gemeinsam mit Marc
Mengler gegründeten Start-ups. Neben seinem Hauptsitz Karlsruhe ist das
junge Unternehmen mit seinen insgesamt mehr als 50 Mitarbeiterinnen und
Mitarbeitern in Berlin und San Francisco tätig. 2018 erhielt es von einer
Runde privater Investoren eine Anschubfinanzierung in Höhe von 2,8
Millionen US-Dollar.

Der aus Braunschweig stammende Kessler hatte 2012 das Informatikstudium am
KIT begonnen, wo er sein Interesse am Thema Künstliche Intelligenz und
autonomes Fahren beim Entwickeln eines autonomen Modellfahrzeugs in der
Hochschulgruppe KITCar entdeckte. „Extrem motivierend“ für die eigene
Unternehmensgründung waren für ihn die Angebote der Hochschulgruppe
PionierGarage des KIT für studentische Entrepreneure sowie ein einjähriger
Aufenthalt im Silicon Valley bei Mercedes Research im Bereich Maschinelles
Lernen und Datenanalyse.

„Nirgends lernt man in kürzester Zeit mehr als in einem Start-up und das
Interesse großer Firmen, mit Start-ups zusammenzuarbeiten hat in jüngster
Zeit deutlich zugenommen“, stellt der 26 Jahre alte Gründer fest. Die
erste Welle der Künstlichen Intelligenz, in der sie vorwiegend für
Unterhaltungsgeräte und Endverbraucher-Produkte genutzt wurde, habe
Deutschland verschlafen. „In der zweiten Welle, in der Künstliche
Intelligenz in Industrie und Technik angewandt wird, kann Deutschland sein
Potenzial nutzen“, ist Kessler überzeugt.

Details zum KIT-Zentrum Information · Systeme · Technologien (in
englischer Sprache): <http://www.kcist.kit.edu>

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Looks like shit. But saves my life

Deutscher Verkehrssicherheitsrat Diskussion über den Fahrradhelm lohnt sich

Looks like shit. But saves my life
Looks like shit. But saves my life

Ob die derzeit heiß diskutierte Kampagne „Looks like shit. But saves my life.“ dazu führen wird, dass mehr Radelnde in Deutschland einen Helm tragen, bleibt abzuwarten. Was aber jetzt schon konstatiert werden darf: Ungewöhnlicher wurde für den Fahrradhelm noch nie geworben und mit mehr Resonanz auch nicht.

„Es ist uns wichtig, die Zielgruppe der jungen Menschen zu erreichen, da die Helmtragequote in dieser Altersgruppe erschreckend niedrig ist. Das ist uns auch gelungen“, so Christian Kellner, Hauptgeschäftsführer des Deutschen Verkehrssicherheitsrats (DVR). „Der Helm kann keine Unfälle verhindern, aber er schützt vor lebensbedrohlichen Kopfverletzungen. Wir freuen uns sehr, dass es möglich ist, mit dem Verkehrsministerium auch ungewöhnliche Wege zu beschreiten.“

Zur Diskussion um die Fotos meint der Hauptgeschäftsführer: „Natürlich ist eine solche Kampagne auch immer eine Geschmacksfrage, aber wir zeigen ganz bewusst Frauen und Männer.“ Er setzt fort: „Fahrradhelme können Folgen von Radunfällen mildern und Leben retten. Dass eine sichere Infrastruktur und die gegenseitige Rücksichtnahme entscheidende Elemente sind, damit es gar nicht erst zu Unfällen kommt, bleibt dabei unbestritten.“.Mit diesem und weiteren Motiven wollen der DVR und das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur junge Menschen ermutigen, einen Fahrradhelm zu tragen.

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Deutscher Verkehrssicherheitsrat BMVI muss handeln: Beschlüsse der VMK für einen sicheren Straßenverkehr

 Nach der heute endenden Verkehrsministerkonferenz (VMK) sieht der Deutsche Verkehrssicherheitsrat (DVR) das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)  in der Pflicht zu handeln. „Gerade angesichts der gestiegenen Zahl von Getöteten im Straßenverkehr – darunter deutlich mehr Radfahrer – müssen die Beschlüsse der VMK umgesetzt werden“, fordert DVR-Präsident Prof. Dr. Walter Eichendorf. Konkreten Handlungsbedarf sieht er bei der fahrradfreundlichen Novellierung der Straßenverkehrsordnung (StVO) und der Erhöhung des Sanktionsniveaus bei Verkehrsverstößen. Bezüglich der Elektrokleinstfahrzeuge-Verordnung hoffe er, dass der Bundesrat bei der entscheidenden Sitzung im Mai die Weichen für mehr Verkehrssicherheit stelle.

Elektrokleinstfahrzeuge auf Gehwegen nur mit Schrittgeschwindigkeit
Fußgänger, insbesondere ältere, Kinder und Menschen mit Behinderungen, benötigen besonderen Schutz bei der Teilnahme am Straßenverkehr. Aus diesem Grund bedauert der DVR, dass die VMK den Verordnungsentwurf des BMVI nicht modifiziert hat. Der Entwurf sieht vor, dass EKF bis zu einer Geschwindigkeit von 12 km/h auf Gehwegen fahren dürfen. „Viele Fachleute haben für die Schrittgeschwindigkeit von 6 km/h plädiert. Man könne darüber hinaus nur hoffen, dass der Bundesrat bis zu seiner Abstimmung über den Verordnungsentwurf im Mai den darin enthaltenen Vorschlag für ein Mindestalter von 12 Jahren für die Nutzung von EKF bis 12 km/h und von 14 Jahren für die Nutzung von EKF zwischen 12 und 20 km/h noch einmal überdenkt. „Kinder im Alter von zwölf bzw. 14 Jahre können das komplexe Verkehrsgeschehen nur bedingt richtig einschätzen“, so der Präsident. Das bedeute ein Unfallrisiko für sie selbst, aber auch für andere Verkehrsteilnehmer.

Sicher Rad fahren mit einer fahrradfreundlichen StVO
Der DVR begrüßt die konkreten Vorschläge der Ad-hoc Arbeitsgruppe Radverkehrspolitik der VMK, die eine fahrradfreundliche Novellierung der StVO und der dazugehörigen VwV-StVO ermöglichen. Vorgesehen ist u.a. eine Innovationsklausel für zeitlich und örtlich begrenzte Pilotprojekte. „Der DVR erwartet vom BMVI, dass die Ideen ernst genommen werden und ein Entwurf zur fahrradfreundlichen Novelle der StVO, wie von der VMK gefordert, bis Ende des Jahres erarbeitet wird“, so Eichendorf. Eine Frage, die zwingend beantwortet werden müsse, sei, wie der Straßenraum künftig aufgeteilt werden müsse, damit alle, die Rad fahren, sicher ankommen. Gerade in Kreuzungsbereichen müssten die Sichtbeziehungen verbessert werden. Überholen sollte auch für Radfahrer keine Gefahr darstellen.

Fördermittel zur Nachrüstung von Abbiegeassistenten erhöhen
Mit Blick auf die vielen Rechtsabbiegeunfälle zwischen Radfahrern bzw. Fußgängern und Lkw schließt sich der DVR der Forderung der VMK an, die Fördermittel zur freiwilligen Nachrüstung mit Abbiegeassistenzsystemen zu erhöhen. Ziel müsse es sein, so viele Lkw und Nutzfahrzeuge wie möglich mit Abbiegeassistenten auszustatten, sagt der Präsident. Dafür sei es zudem unabdingbar, dass mehr Hersteller eine Betriebserlaubnis für ihre Systeme erhielten.

 

Reform des Bußgeldkatalogs weiter vorantreiben
Enttäuscht zeigt sich Prof. Dr. Eichendorf, dass das BMVI die Forderung der VMK, ein Eckpunktepapier zum Bußgeldkatalog zu erarbeiten, bislang nicht aufgegriffen hat. „Für die Verkehrssicherheit ist das schlecht“. Die Sanktionshöhe des Bußgeldkatalogs sei im europaweiten Vergleich auf einem sehr niedrigen Niveau. Damit sei auch der Anreiz, die Regeln einzuhalten, eher gering, urteilt der Präsident. „Unsere Botschaft muss sein: Im Straßenverkehr gibt es Gesetze und Regeln, die eingehalten werden müssen. Schließlich geht es um das eigene Leben und das anderer.“ Ein gutes Signal sei deshalb der Beschluss der VMK, eine Länderarbeitsgruppe einzurichten, die Verkehrsordnungswidrigkeiten mit hohem Gefährdungspotenzial identifizieren und Vorschläge für die Anhebung des Sanktionsniveaus erarbeiten soll. 
Aufgabe der Länder sei es, das Personal bei der Polizei, in Bußgeldstellen und Gerichten aufzustocken. „Wird der Straßenverkehr nicht ausreichend überwacht, bleiben die Sanktionen auf dem Papier wirkungslos“, so der DVR-Präsident.

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Ingenieur Marco Schott, der als Doktorand im Team von Professor Andreas Schütze an der Wasserstoff-Messzelle arbeitet, zeigt den Hochdruck-Prüfstand, der auf der Hannover Messe zu sehen sein wird.  Foto: Oliver Dietze

Brennstoffzellen-Auto: Forscher sichern Qualität und Reinheit des Wasserstoffs direkt beim Tanken

Ingenieur Marco Schott, der als Doktorand im Team von Professor Andreas Schütze an der Wasserstoff-Messzelle arbeitet, zeigt den Hochdruck-Prüfstand, der auf der Hannover Messe zu sehen sein wird.  Foto: Oliver Dietze
Ingenieur Marco Schott, der als Doktorand im Team von Professor Andreas Schütze an der Wasserstoff-Messzelle arbeitet, zeigt den Hochdruck-Prüfstand, der auf der Hannover Messe zu sehen sein wird. Foto: Oliver Dietze

Immer gute Qualität beim Wasserstoff-Tanken, keine Verunreinigungen, die
der Brennstoffzelle schaden: Professor Andreas Schütze und sein
Forscherteam von der Universität des Saarlandes entwickeln mit Partnern
ein Sensorsystem, das die Güte und Reinheit des Wasserstoffs direkt an der
Zapfsäule permanent im Auge behält. Die Infrarot-Messzelle soll in der
Tankleitung widrigsten Bedingungen standhalten: Sie soll trotz extrem
hohem Druck und schnellem Tankvorgang zuverlässig messen. Im Herbst geht
das System an einer Tankstelle in Testbetrieb.

Auf der Hannover Messe vom 1. bis 5. April zeigen die Messtechniker ihren
Hochdruck-Prüfstand am saarländischen Forschungsstand B46 in Halle 2.

Stimmen die Qualität und Reinheit des Treibstoffs nicht, ist das schlecht
fürs Auto. Das gilt auch für Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Zwar tankt der
Fahrer hier Wasserstoff, aber auch der kann verunreinigt sein. Während der
Produktion, auf dem Weg zur Tankstelle wie auch beim Pressen in die Tanks
können Schwefelkomponenten, Ammoniak oder Kohlenwasserstoffe in den
Wasserstoff gelangen. Und das trübt auch den Fahrspaß. „Es kann zu einer
Vergiftung der Brennstoffzelle kommen“, erklärt Sensor-Experte Andreas
Schütze von der Universität des Saarlandes. Bereits bei kleinen
Verunreinigungen können die Zellmembranen Schaden nehmen. Die
Brennstoffzelle produziert weniger Strom, bringt weniger Leistung und
weniger Kilometer auf die Straße. Kommt es hart auf hart, bleibt das Auto
mit dauerhaftem Schaden stehen.

Damit dies nicht passiert, entwickeln Schütze und sein Team mit Partnern
ein Verfahren, das der Brennstoffzelle guten Treibstoff und damit dem
Wasserstoff-Auto eine lange Lebensdauer sichern soll. Beteiligt sind das
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und das Unternehmen
Hydac Electronic.

Bislang wird Wasserstoff aufwändig und punktuell durch Stichproben und
Analysen in Laboren untersucht. An der Universität des Saarlandes und am
Saarbrücker Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik (Zema)
arbeiten die Forscher an einem Sensorsystem, das die Wasserstoff-Qualität
permanent beim Tanken überwacht. „Die Herausforderungen hierbei liegen zum
einen in der erforderlichen Genauigkeit und zum anderen in den
Bedingungen, unter denen das Messsystem messen soll“, sagt Schütze:
Geballte 700 bis 900 bar Druck lassen die Tanknadel nach weniger als drei
Minuten am Anschlag stehen.

Die Forscher entwickeln deshalb eine Infrarot-Messzelle, die auch unter
diesen extremen Bedingungen verlässlich und exakt arbeitet. Den hohen
Druck nutzen sie sogar dazu, um die Empfindlichkeit ihres Verfahrens
weiter zu steigern. Für Öl und Flüssigkeiten haben Andreas Schütze und
sein Team solche Messzellen bereits zur Marktreife gebracht. Hier aber
betreten die Forscher Neuland. „Bislang gibt es keine Erfahrungen mit
Messungen bei derart hohem Druck. Normalerweise erfolgen solche Messungen
bei einem Druck von allenfalls 40 oder 50 bar“, sagt Andreas Schütze. Die
Messzelle für das geruchlose Gas wird direkt in der Tankleitung
untergebracht: Der Wasserstoff strömt dabei durch ein Röhrchen. „Hier
durchleuchten wir das Gas mit einer Infrarot-Quelle und fangen die
Strahlen auf der gegenüberliegenden Seite auf. Wenn sich das Gas chemisch
verändert, ändert sich auch das empfangene Lichtspektrum. Hieraus können
wir Rückschlüsse auf Beimengungen und Verunreinigungen ziehen“, erklärt
Andreas Schütze.

Derzeit führen die Forscher Experimente durch und ordnen Messwerte den
verschiedenen Verunreinigungen zu. Sie ergründen, welche Wellenlängen des
Infrarot-Lichts sich am besten eignen, und kalibrieren ihr System. Es
handelt sich dabei um Vorarbeiten für das Sensorsystem, das diesen Herbst
erstmals in der Zapfsäule einer Tankstelle in Testbetrieb gehen soll. „Wir
erforschen, ob und wie die Messwerte des Infrarot-Spektrums sich abhängig
vom Druck verändern. Das System muss sehr unterschiedliche
Verunreinigungen sicher erkennen, die zudem deutlich geringer sind als
etwa bei Öl“, erläutert Ingenieur Marco Schott, der als Doktorand an der
Wasserstoff-Messzelle arbeitet.

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt mit rund zweieinhalb
Millionen Euro.

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