Autonom fahren: Braunschweiger Forscher erfinden das Roboterauto neu

Seit 2010 fährt Leonie auf öffentlichen Straßen. Jetzt soll das Roboterauto der Technischen Universität (TU) Braunschweig einen Nachfolger bekommen: Mobile heißt das neue Roboterauto, das die Forscher vom Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF) derzeit bauen.

Mobile ist ein Elektroauto, das aussieht, als sei die Karosserie vergessen worden: Es besteht aus einem eigens gefertigten Gitterrohrrahmen, an dem alle Komponenten des Autos angebracht werden. Angetrieben wird Mobile von vier Elektromotoren, die an den Rädern sitzen. Jedes Rad ist zudem lenkbar und kann einzeln angesteuert werden. Das ermöglicht es etwa, auf der Stelle zu wenden oder seitwärts in eine Parklücke zu rollen.

Vier Motoren

Die vier Elektromotoren haben zusammen eine Leistung von knapp 600 PS. Das reicht aus, um das knapp zwei Tonnen schwere Auto in weniger als vier Sekunden von null auf hundert Kilometer pro Stunde zu beschleunigen. Es sei eines der stärksten Elektroautos der Welt, sagen die Forscher. "Denn wenn wir dies im Griff haben, können wir auch mit schwächeren Fahrzeugen umgehen", sagt Markus Maurer, Leiter der NFF-Arbeitsgruppe Elektronische Fahrzeugsysteme.

Gesteuert wird das Auto von einer eigens dafür entwickelten Elektronik. Sie sorgt nicht nur dafür, dass die Module zusammenarbeiten, damit sich das Auto bewegt, sondern auch für die Fahrsicherheit. So stellen die lenkbaren Räder ganz andere Anforderungen als eine herkömmliche Lenkung: Die Hinterräder müssen bei hohen Geschwindigkeiten ganz anders bewegt werden als bei niedrigen. Werden sie in schneller Fahrt zu viel gedreht, kommt das Auto ins Schleudern.

Kernelement Sicherheit

Sicherheit sei das Kernelement ihrer Arbeit, sagen die Forscher: Sie werde immer wichtiger, da Elektronik eine immer größere Rolle bei Autos spiele. Die autonomen Autos werden komplett von Elektronik gesteuert - der Mensch hat ohne mechanische Lenkung oder Pedale keine Möglichkeit mehr, im Notfall einzugreifen. Das bedeutet, die Sicherheitskonzepte der autonomen Autos müssen von selbst funktionieren.

Die einzelnen Komponenten seien von Studenten aus den Fachbereichen Elektrotechnik, Informations-Systemtechnik, Informatik, Wirtschaftsingenieurwesen und Maschinenbau entwickelt worden, sagt Projektleiter Peter Bergmiller. Rund 40 Arbeiten seien im Rahmen des Projekts entstanden - für die sich bereits einige Unternehmen interessieren.

Angeleintes Auto

Die Komponenten seien in Computersimulationen entstanden und dann an Max getestet worden. Das ist ein Modellfahrzeug im Maßstab 1:5, das zu Testfahren in eine Turnhalle verfrachtet wurde. Um Unfälle zu vermeiden, war Max mit einer Hundeleine gesichert. Ein Testteam habe immer aus zwei Studenten bestanden, erzählt Bergmiller: Einer habe gesteuert, der andere sei mit der Leine in der Hand hinter Max hergelaufen, um das Auto zu sichern.

Das Konzept von Mobile unterscheide sich grundlegend von Leonie, erläutert Maurer. "Leonie war damals aufsehenerregend, aber im Grunde die Weiterentwicklung konventioneller Fahrzeugtechnik - eine Evolution." Das Auto sei dafür ausgestattet worden, autonom im Straßenverkehr zu agieren. Das bedeute, es achte auf Straße und Umgebung, auf Verkehrsregeln und Ampeln und natürlich auf andere Verkehrsteilnehmer, erklärt Maurer.

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Max und Mobile: An dem Modellauto Max haben die Entwickler die Komponenten für Mobile getestet. (Foto: TU Braunschweig)

Mobile hingegen sei eine komplette Neuentwicklung - "eine echte Revolution", sagt Bergmiller. Sie hätten "alles verworfen, was wir bisher über Autos wussten, und einfach von Anfang an ein ganz neues gebaut". Der Fokus bei diesem Projekt liegt auf einer Autonomie nach innen, also darauf, das Zusammenspiel der elektronischen und mechanischen Komponenten zu beherrschen, oder Kraft und Risiko abzuschätzen. Am Ende wollen die Forscher beide Ansätze zusammenbringen.