Der EZ10 von EasyMile fährt für je vier Monate auf Teststrecken in Drolshagen und Lennestadt

Autonome Busse in ländlichen Regionen

Die Fortbewegung mit öffentlichen Verkehrsmitteln ist auf dem Land oft eine Herausforderung. Da wären autonome Busse, die man via App zu sich nach Hause bestellen kann, eine mögliche Lösung. //von Hannah Panzer

Autonome Busse waren vor ein paar Jahrzehnten noch Zukunftsmusik. Heute gehören sie in vielen Regionen Deutschlands zum Alltag. Weitgehend autonom fahrende Busse sollen nun auch den öffentlichen Personennahverkehr ergänzen. Seit Februar befindet sich ein automatisierter Bus der Firma EasyMile für vier Monate im Testbetrieb in Drolshagen bei Olpe in Nordrhein-Westfalen (NRW). Anschließend wird der Bus für vier Monate in Lennestadt getestet, ebenfalls in NRW. Der Feldversuch wird durch das Projekt 'SAM – Südwestfalen Autonom & Mobil' realisiert. Zusätzlich arbeitet das Projektteam an einer Möglichkeit, das Fahrzeug zukünftig via App zu sich nach Hause zu bestellen. Hierdurch sollen die Emissionen von Privatfahrzeugen weitestgehend eingedämmt werden. Auch die kleinen Ortschaften können so an den öffentlichen Personennahverkehr angebunden werden.

SAM – rund um vernetzt

SAM ist ein teilautomatisierter Bus der Firma EasyMile und heißt dort eigentlich EZ10. "Durch das Projekt 'Südwestfalen Autonom & Mobil', wird er hier jedoch SAM genannt", erzählt Professor Andreas Knie. Er ist der Leiter der Forschungsgruppe 'Digitale Mobilität und gesellschaftliche Differenzierung' am Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung (WZB). Je nach Ausführung können in dem Bus 6 bis 14 Personen Platz finden. Für das Projekt kamen nicht viele Unternehmen in Frage, da es kaum Hersteller von teilautonomen Fahrzeugen gibt. Die französischen Firmen EasyMile und Navya sind hier Vorreiter.

Die Systeme der Fahrzeuge der beiden Firmen unterscheiden sich geringfügig. Der EZ10 von EasyMile lokalisiert sich über fünf verknüpfte Orientierungssysteme. Dadruch ist ein 360-Grad-Bild der Umgebung möglich. Diese Orientierungssysteme sind das LIDAR, die Kameras, das GPS, die Inertial Measurement und die Odometrie.  Die autonomen Busse besitzen zwei Elektromotoren. Nach ungefähr sechs Stunden sind die Busse voll geladen. Sie haben eine Reichweite von 70 bis 100 Kilometern. Die Fahrzeuge können mit einer Höchstgeschwindigkeit von 45 Kilometern pro Stunde fahren. Im Testbetrieb sind sie jedoch auf maximal 25 Kilometer pro Stunde gedrosselt.

Die fünf Orientierungssysteme

LIDAR:

Das LIDAR, oder auch Laser Detection and Ranging, befindet sich auf dem Dach des Busses. Das System basiert auf Lasersensoren. Durch eine spezielle Navigationssoftware ist die Strecke als 3D-Landkarte im Bus gespeichert. Diese fährt der Bus ab. Dafür scannt er seine Umgebung mit Hilfe von Sensoren. Das Gescannte vergleicht der Bus permanent mit der Karte. Diese wird angepasst, sobald sich die Umgebung deutlich verändert. Das ist zum Beispiel durch einen Hausbau auf einer zuvor freien Fläche der Fall.

Kameras:

Der EZ10 ist mit Kameras ausgestattet. Dadurch werden Menschen, Tiere und Gegenstände in der näheren Umgebung erkannt. Dies ist nötig, um ihnen auszuweichen und im Notfall abzubremsen.

GPS:

Das differenziellen GPS übermittelt zentimetergenaue Standortdaten über die bestehenden GPS-Bodenstationen an das Fahrzeug. Hierfür ist ein lückenloses 4G-Datennetz wichtig.

Inertial Measurement Unit (IMU):

Die inertiale Messeinheit IMU besteht zum Beispiel aus Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren. Hierdurch wird die Bewegungswahrnehmung, Stabilisierung und Interpretation des Fahruntergrunds ermöglicht.

Odometrie:

Die Odometriedatenerfassung ist eine Methode zur Schätzung von Positionen. Sie hilft bei der Orientierung des jeweiligen Fahrzeugs. Dieses System nutzt man zur genauen Verifizierung der Position.

Sicherheit als höchstes Gut

Das Zusammenspiel dieser Mechanismen bildet den Orientierungssinn des Fahrzeugs. Eine bekannte Einschränkung des Busses ist das Fahren im Kreisverkehr. Hier gibt es teilweise noch zu viele Gefahren und Möglichkeiten, die die Systeme des Busses nicht abschätzen oder überblicken können und das trotz der Tatsache, dass die Strecke zuvor abgescannt und eingespeichert wurde. Zur Absicherung fährt ein sogenannter Operator im Bus mit. Diese ausgebildete Sicherheitsperson gibt dem Bus unter anderem an gefährlichen Kreuzungen das "Okay", die Straße zu überqueren. Zusätzlich kann der Operator im Notfall eingreifen und den Bus manuell über eine Fernbedienung steuern.

Dass von den autonomen Fahrzeugen eine Gefahr ausgeht, sei noch reine Spekulation, so Maurice Kaufmann vom WDR Haushaltscheck, der bereits über den Bus berichtete. Der Bus bremse nach aktuellem Stand eher zu früh ab und erkenne selbst die Abgase von Autos. Doch nicht nur die Fahrzeugtauglichkeit im Straßenverkehr ist wichtig. Auch die Absicherung vor Cyberangriffen spielt eine große Rolle. Hierfür aktualisiert und testet der Hersteller das System regelmäßig.

Bei so viel interaktiver Technik benötigt der Bus vor allem eins: Internet. Eine 5G-Verbindung ist dabei aber nicht unbedingt nötig. Ein stabiles 4G-Netz reicht laut Hersteller aus. "Die Fahrzeuge müssen immer eine Interaktion, also eine Rechenleistung, erbringen können. 4G oder 5G hat mit autonomem Fahren also nicht so viel zu tun. Es ist gut, wenn man es hat, weil nachher die Sensorik ausgebaut werden soll. Unsere Idee ist, dass man versucht, die Fahrzeuge selbst schlauer zu machen und dass sie interaktiv mit ihrer Umgebung arbeiten. Da ist Rechenleistung das A und O", erklärt Professor Knie. Dadurch ist garantiert, dass diese Busse auch in abgelegeneren Regionen fahren und interagieren können.


SAM (EZ10) ist zurzeit in Drolshagen unterwegs. Die Fahrt mit ihm ist kostenlos. // Bild: ZWS (Zweckverband Personennahverkehr Westfalen-Süd), bearbeitet durch: Hannah Panzer

Umweltschonende Fortbewegung auf dem Land

Autonome Busse sind in der Lage, einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Durch die Nutzung des Fahrzeugs kann "die Zahl der gefahrenen Kilometer durch Privatfahrzeuge heruntergefahren werden", so Professor Knie. "Bei diesen teil-automatischen Fahrzeugen ist der Öko-Rucksack besonders klein. Damit ist die Summe von Ressourcenverbrauch und Emissionsausstoß gemeint. Die Ökobilanz ist dadurch, dass sieben oder acht Leute mitfahren können, wunderbar." Das Fahrzeug von EasyMile kann eine Strecke von 70 bis 100 Kilometern zurücklegen. Dies ist abhängig davon, ob die Klimaanlage oder die Heizung eingeschaltet sind. Im Idealfall wird der Bus mit Ökostrom geladen. Die Produktion eines solchen Shuttles verursacht aber nach wie vor klimaschädliche Stoffe. Die Hersteller erforschen und verfeinern dafür noch viele Einstellungen, damit die Shuttles zukünftig die Fahrten mit Privatfahrzeugen ersetzen. Die Entwickler von selbstfahrenden Verkehrsmitteln sind sich einig: In Zukunft sollen Busse autonom fahren.

Panagiotis Loukaridis ist zuständig für das automatisierte Fahren bei NutsOne. Das Unternehmen hat das Projekt 'SAM' mitentwickelt. Er weiß: "Es wird zunächst viele Angebote im Bereich des öffentlichen Personennahverkehrs geben. Diese werden nach und nach weiterentwickelt. Dadurch können sie mittelfristig komplett autonom und nach Bedarf, also On-Demand, genutzt werden." Drolshagens Bürgermeister Ulrich Berghof geht da sogar noch einen Schritt weiter. Er kann sich vorstellen, dass man autonome Busse zukünftig bis zur eigenen Tür bestellen kann, um dann weiter transportiert zu werden.

Autonome Busse - Einsatzgebiete sind jetzt schon vielseitig

Der EZ10 wird in 25 Ländern auf vier Kontinenten eingesetzt. Mit dem Start von SAM in Drolshagen ist in Nordrhein-Westfalen der erste autonom fahrende Bus in den Testbetrieb gegangen. Auch in Monheim am Rhein, in Nordrhein-Westfalen, begann vor kurzem die Testphase mit einem Fahrzeug dieser Art. Maurice Kaufmann berichtete zusammen mit Yvonne Willicks im WDR Haushaltscheck von einer Testfahrt in Monheim. Beide sehen die autonomen Busse als Chance, vom motorisierten Individualverkehr wegzukommen.
Durch ihren Größenunterschied zu den konventionellen Fahrzeugen, wie Busse, Bahnen, aber auch Autos oder Taxis, können sie leichter auf schmalen Straßen und in kleinen Orten eingesetzt werden. Dadurch könnte die Anbindung von viel mehr Menschen an den öffentlichen Personennahverkehr gewährleistet werden als bisher.

Bilderstrecke zum Mitbewerber Navya:

Teaserbild: Der EZ10 von EasyMile fährt für je vier Monate auf Teststrecken in Drolshagen und Lennestadt. // Quelle: ZWS (Zweckverband Personennahverkehr Westfalen-Süd)

Die Autorin

Hannah Panzer

Die Autorin: Hannah Panzer

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