MAN Truck & Bus
Wir bauen einen Schaltplan für autonome Transporte
Die Zukunft programmieren: Im Projekt ANITA testen die Deutsche Bahn, die Hochschule Fresenius und MAN den Einsatz eines vollautomatisierten Lkw im Hub-to-Hub-Verkehr zwischen Containerterminals. Damit der Truck weiß, was er zu tun hat, und auch die anderen Akteure reibungslos mit ihm zusammenarbeiten können, muss die Prozesskette in eine digitale Plattform übertragen werden. Im Interview erklärt Professor Christian T. Haas, wie die Entwicklung dieser Software funktioniert. Sie soll das autonome Fahren als Geschäftsmodell für die gesamte Transportbranche möglich machen.
Professor Dr. Christian T. Haas
leitet das Institut für komplexe Systemforschung an der Hochschule Fresenius. Mit seinem wissenschaftlichen Team arbeitet er im House of Logistics & Mobility in Frankfurt am Main. Gemeinsam mit MAN und der Deutschen Bahn hat er bereits den erfolgreichen Platooning-Feldversuch EDDI umgesetzt. Im Nachfolgeprojekt ANITA (Autonome Innovation im Terminablauf) wirken die Systemforscher um Christian Haas nun daran mit, automatisierte Hub-to-Hub-Verkehre zu realisieren.
Herr Professor Haas, worum geht es beim Projekt ANITA?
Haas Gemeinsam mit der Deutschen Bahn und MAN testen wir den Einsatz eines autonomen Lastwagens im Hub-to-Hub-Verkehr zwischen einem Umschlags- und einem Containerterminal in Ulm. Aufgabe der Hochschule Fresenius ist es, eine digitale Systemsteuerung zu entwickeln, die es ermöglicht, den fahrerlosen Truck reibungslos in die logistischen Abläufe der Terminals zu integrieren. Ziel unseres Projektes ist es, dass diese digitale Plattform nicht nur an den zwei Standorten in Ulm funktioniert, sondern sich auf viele logistische Systeme übertragen lässt, in denen autonome Lastwagen für Transporte genutzt werden können, also zum Beispiel andere Containerterminals, Häfen oder auch Industrieanlagen. Auf diese Weise schaffen wir mit ANITA die Grundlagen dafür, dass der Einsatz autonomer Trucks zukünftig als allgemeines Geschäftsmodell realisiert werden kann.
Wodurch zeichnet sich der Schauplatz des Feldversuchs in Ulm aus?
Haas Das DUSS-Terminal in Ulm ist ein wichtiger Verkehrsknotenpunkt für den Containerumschlag von der Straße auf die Schiene. In der Nähe liegt ein Containerdepot der DB Intermodal Services GmbH. Der vollautomatisierte Lkw von MAN soll für Umlauffahrten zwischen den beiden Terminals eingesetzt und dort be- und entladen werden.
Wie lässt sich die digitale Plattform so aufsetzen, dass sie auch auf andere Standorte passt?
Haas Mein Team und ich haben die logistischen Abläufe in mehreren Containerterminals in Deutschland analysiert und miteinander verglichen. Mit unseren Erkenntnissen soll die Software so programmiert werden, dass sie allgemeingültig ist und möglichst wenige Ausnahmeregelungen enthält. Denn je weniger Ausnahmen ein System hat, desto effizienter arbeitet es. Unser Ziel ist es außerdem, dass Terminals nicht extra umgebaut werden müssen, um dort autonome Lastwagen einzusetzen. Auf diese Weise lässt sich die Technologie möglichst einfach und kostengünstig in die Praxis überführen.
Wodurch zeichnen sich die logistischen Abläufe in Containerterminals aus? Was haben Sie bei Ihrer Analyse der bestehenden Systeme herausgefunden?
Haas Es sind offene und komplexe Systeme, in die viele Akteure eingebunden sind: Spediteure, Lkw-Fahrer, Staplerfahrer, Kranführer, Zugoperateure, Disponenten und verschiedene Unterauftragnehmer. Die Strukturen sind nicht einheitlich. Terminals haben oft eigene IT-Systeme, Spielregeln und Anforderungen, die zum Teil über Jahrzehnte gewachsen sind. Neben automatischen Abläufen finden spontane menschliche Entscheidungen statt. Wenn alle offiziellen Stellplätze besetzt sind, weiß der ortskundige Lkw-Fahrer in der Regel, wo er den Truck in der Nähe parken darf, um auf den Containerumschlag zu warten. Oder der Disponent ruft ihm die Anweisung über den Hof zu. Wenn der Truck beladen wird, verständigt sich der Lkw-Fahrer mit dem Kranführer oder Staplerfahrer oft per Blickkontakt und erhält so ein Zeichen, wenn der Container sicher verriegelt ist und er losfahren kann.
Wie schwer ist es, solche uneinheitlichen Strukturen in ein standardisiertes digitales Regelwerk zu übertragen?
Haas Das ist eine große Herausforderung, denn es müssen unglaublich viele Informationen berücksichtigt werden. Anders als der Mensch kann ein automatisches System nicht improvisieren oder Regeln beugen. Es muss für jede Situation eine eindeutige Handlungsanweisung geben. Ein autonomer Lkw kennt nur Schwarz oder Weiß: Das muss ich jetzt tun. Das darf ich nicht tun. Es darf dabei auch keine einzige Informationslücke geben, denn sie könnte das gesamte System zum Stillstand bringen. Zugleich müssen wir gewährleisten, dass alle logistischen Prozesse zügig ablaufen, damit möglichst keine Wartezeiten entstehen.
Wie weit sind Sie inzwischen mit Ihrer Arbeit für das Projekt?
Haas Wir haben das Terminalsystem jetzt verstanden und können es als Geschäftsprozessmodell abbilden. So bauen wir einen Schaltplan für autonome Transporte. Für die Übertragung in ein digitales System arbeiten wir mit dem Softwareunternehmen Deon Digital zusammen. Bei der Programmierung wird die Vertragssprache Contract Specification Language (CSL) verwendet, die für die Digitalisierung von vernetzten Prozessen entwickelt wurde. Das entstehende digitale Regelwerk für automatisierte Transporte ist offen und erweiterbar. Die unterschiedlichen Terminalbetreiber, Speditionen und weiteren Akteure können daran in Zukunft im Rahmen eines digitalen Ökosystems mit ihren individuellen Softwarelösungen andocken.
Was passiert bei ANITA im nächsten Schritt?
Haas Wenn die Software fertig programmiert ist, werden die Deutsche Bahn und MAN mit uns den Einsatz eines autonomen Lkw im realen Betriebsablauf in Ulm testen. Daraus werden sich weitere wichtige Erkenntnisse für die Technologie und das Geschäftsmodell von automatisierten Hub-to-Hub-Verkehren ableiten lassen. Die intensive Zusammenarbeit des Projektteams hat sich schon im erfolgreichen Platooning-Feldversuch EDDI bewährt und sie läuft auch bei ANITA hervorragend.
Automatisierungsprojekt ANITA (Autonome Innovation im Terminablauf)
Die Forschung zum autonomen, automatisierten und vernetzten Fahren gehört zu den aktuell wichtigsten Technologiethemen. Der Einsatz von autonomen Lastwagen hat das Potenzial, den Güterverkehr sicherer, effizienter und umweltfreundlicher zu machen. MAN, die Deutsche Bahn und die Hochschule Fresenius entwickeln im Projekt ANITA gemeinsam einen Lösungspfad, mit dem künftig automatisierte Transporte im Hub-to-Hub-Verkehr realisiert werden können. Schauplatz des Feldversuchs ist das DUSS-Terminal in Ulm, wo der Containerumschlag von der Schiene auf die Straße stattfindet, und ein benachbartes Containerdepot der DB Intermodal Services GmbH. Die Ergebnisse des Versuchs sollen auf andere Terminalsysteme übertragbar sein.
