FH-Impulspartnerschaft SAFIR

SAFIR: Safety for all – Innovative Research Partnership on Global Vehicle and Road Safety Systems

 

Logo der FH-Impulspartnerschaft SAFIR
Partnerschaftslogo (Bild: Technische Hochschule Ingolstadt)

Unter dem Namen SAFIR baut die Technische Hochschule Ingolstadt in Kooperation mit hochspezialisierten kleinen und mittleren Unternehmen sowie mit Automobilherstellern und – großen Zulieferern eine strategische Partnerschaft auf, die an innovativen Technologien in der Fahrzeug- und Verkehrssicherheit forscht.

Die Basis der Partnerschaft bildet das an der Hochschule angesiedelte Forschungs- und Testzentrum „Center of Automotive Research on Integrated Safety Systems and Measurement Area“ (CARISSMA). Mit SAFIR wird die integrale Fahrzeugsicherheit zum globalen Modell der „Fahrzeugsicherheit 4.0“ weiterentwickelt und CARISSMA zum bundesweiten Zentrum für Verkehrssicherheit ausgebaut.

Die Forschungsaktivitäten orientieren sich an den vier Forschungsclustern:

  • Simulationsbasierte Testsysteme für die Pre-Crash-Phase
  • Testmethoden für die Globale Sicherheit
  • Globales Sicherheitssystem
  • Sichere Elektromobilität

So ist beispielsweise die Entwicklung eines Sicherheits-Laborfahrzeugs geplant, das über eine Fußgängerschutzfunktion verfügt. Unterstützt durch die SAFIR-Partnerschaft sollen Stadt und Region Ingolstadt zum realen Testfeld für vernetzte Mobilität und autonomen Fahren werden. Darüber hinaus wird die Partnerschaft Innovationen stärken, sowohl bei regionalen Unternehmen als auch durch Neugründungen, und somit wichtige Impulse für die Region geben.

Partnerschaftsporträt

Elektromobilität und autonomes Fahren bestimmen die gesellschaftliche und politische Mobilitäts-Agenda weltweit. Gefragt sind ganzheitliche Lösungen und zukunftsweisende Konzepte. Dabei spielt der Sicherheitsaspekt eine zentrale Rolle. Die von der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) initiierte Forschungsallianz SAFIR widmet sich diesem Thema mit gemeinsamen Kompetenzen.

Ein PKW fährt in einem Testzentrum auf einen Dummy zu.
Mit SAFIR wird innerhalb des THI-eigenen Test- und Forschungszentrums CARISSMA der nächste Schritt zur globalen und vernetzten Sicherheit, der „Fahrzeugsicherheit 4.0“, eingeleitet. (Bild:THI)

Abgasfrei, leise, selbstfahrend – was heute noch überwiegend Zukunftsmusik ist, kann schon in wenigen Jahren selbstverständlich sein. Doch wenn selbstfahrende Elektroautos das Straßenbild prägen, ist eines besonders wichtig: die Fahrzeugsicherheit. Gerade beim autonomen Fahren ist es von zentraler Bedeutung, dass die Technik reibungslos und zuverlässig funktioniert. Die Fahrzeugsysteme müssen andere Fahrzeuge, Fußgänger und Radfahrer frühzeitig erkennen und sofort die notwendigen Reaktionen einleiten.

Im Dienst der „Vision Zero“  

Die THI betreibt bereits seit 2016 ein Forschungs- und Testzentrum für die Fahrzeugsicherheit: CARISSMA (Center of Automotive Research on Integrated Safety Systems and Measurement Area). Inspiriert von der BMBF-Ausschreibung „Starke Fachhochschulen - Impuls für die Region (FH-Impuls)“ folgte Anfang 2017 der nächste Schritt in Richtung globale vernetzte Sicherheit, der „Fahrzeugsicherheit 4.0“: Gemeinsam mit rund 20 Partnern aus Industrie und öffentlichen Einrichtungen startete die THI die Forschungsallianz SAFIR –  Safety for all – Innovative Research Partnership on Global Vehicle and Road Safety Systems. Der Forschungsbau CARISSMA liefert die perfekte Infrastruktur für das Projekt, in dem Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam daran arbeiten, die „Vision Zero“ praktisch umzusetzen: Straßen so sicher zu gestalten, dass die Zahl der Verkehrstoten und Schwerverletzten auf null sinkt.  

Geballte Kompetenz

SAFIR  profitiert dabei von der geballten Automotive-Expertise in der Europäischen Metropolregion München (EMM), zu der auch Ingolstadt gehört. Hersteller wie Audi, BMW und Continental sowie erfolgreiche kleine und mittelständische Unternehmen wie Messring bringen ihr spezifisches Know-how in das Forschungsnetzwerk ein. Aber auch überregionale Unternehmen wie z.B. S.E.A. (Troisdorf) und Ibeo (Hamburg) sind involviert. Sie alle profitieren ihrerseits, indem sie die gemeinsam entwickelten Lösungen direkt in ihre Entwicklungsarbeiten integrieren – ein klarer Wettbewerbsvorteil für alle teilnehmenden Unternehmen.

Ganzheitliche Forschungsschwerpunkte   

Um das komplexe Thema Fahrzeugsicherheit effizient bearbeiten zu können, wurden im Rahmen von SAFIR vier Forschungsschwerpunkte, sogenannte Cluster, definiert.

  • Cluster 1 beschäftigt sich mit simulationsbasierten Testsystemen. Im Kern geht es darum, virtuelle Fahrzeugtests zu entwickeln und zu optimieren. Damit sollen die für autonomes Fahren benötigten, hochkomplexen Fahrzeugsysteme einfacher, sicherer und kostengünstiger erprobt werden, als es reale Testszenarien erlauben.
  • In Cluster 2 werden Testszenarien für reale Fahrversuche entwickelt. Denn nicht alle Aktionen autonomer Fahrzeugsysteme lassen sich simulieren. Besonders Eingriffe in die Längsdynamik (Bremsen, Beschleunigen) oder Querdynamik (Lenken) eines Fahrzeugs müssen mit realen Fahrversuchen getestet werden, um Fahrzeugsicherheit zu gewährleisten.
  • Cluster 3 widmet sich dem Thema „Globales Sicherheitssystem“. Es geht darum, fahrzeuginterne Sicherheitssysteme und deren Sensoren wie automatische Bremsassistenten ESP (Electronic Stability Control) und Adaptive Cruise Control miteinander sowie mit Daten aus dem Fahrzeugumfeld zu verknüpfen. Diese Integration interner und externer Daten soll dabei helfen, mögliche Gefahren frühzeitig zu erkennen. So lassen sich rechtzeitig geeignete Reaktionen einleiten und letztendlich Unfälle vermeiden.
  • Cluster 4 erforscht die speziellen Sicherheitsaspekte, die mit der Elektromobilität verbunden sind. Unter anderem entwickeln und erproben die Teilnehmer sichere Batteriesysteme sowie Lösungen für deren Schutz, etwa bei Unfällen. Auch Fragen rund um die nachhaltige Verwertung von Fahrzeugsystemen mit elektrischen, chemischen und anderen Gefahrenpotenzialen stehen hier im Fokus.

Blick in die Projektpraxis

In Ingolstadt wird die erste Teststrecke verlaufen, auf der autonomes Fahren abseits der Autobahn in der Praxis erprobt wird. Die Idee zu dieser sogenannten „Ersten Meile“ entstand im Rahmen von SAFIR. Audi stellt dafür die Zubringerstraße zur Verfügung, die von der Autobahn zum neuen Audi Campus, einem firmeneigenen Forschungszentrum, führt. Dort werden künftig regelmäßig kontrollierte Testfahrten mit selbstfahrenden Fahrzeugen stattfinden.  
Sogenannte „schmerzempfindliche Karosserien“ sind ein weiteres Forschungsthema im Rahmen von SAFIR. Sensoren in der Karosserie melden sofort auch kleinste Schäden, die der Fahrer selbst oft nicht bemerkt. So lassen sich Reparaturen frühzeitig veranlassen sowie fehlerhafte Information von beschädigten Sensoren ausschließen.

Stimmen der Teilnehmer

Porträt von Prof. Dr.-Ing. Thomas Suchandt
Prof. Dr.-Ing. Thomas Suchandt
(Bild: THI)

Prof. Dr.-Ing. Thomas Suchandt, Partnerschaftssprecher SAFIR, Vizepräsident der THI

„SAFIR ist als langfristiges Netzwerk angelegt, das in einigen Jahren selbständig funktionieren soll. Der Zusammenschluss von Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft bietet eine ganz hervorragende Plattform für den Austausch von Wissen und Erfahrungen. Die unterschiedlichen, vom jeweiligen Background geprägten, Perspektiven der Teilnehmer führen zu ganzheitlichen Lösungen. Davon profitieren nicht nur die Industriepartner und die THI, sondern auch die gesamte Region als Forschungs- und Entwicklungszentrum für moderne Mobilität.“  

Portät von Prof. Dr. Christian Facchi
Prof. Dr. Christian Facchi
(Bild: THI)

Prof. Dr. Christian Facchi, Leiter SAFIR Cluster 3, Wissenschaftlicher Leiter des Zentrums für Angewandte Forschung (ZAF) der THI

„In der Forschung lassen sich wirklich große Fortschritte nur über eine themenübergreifende Vernetzung erreichen. Dabei ist das Potenzial umso größer, je weiter die Fachgebiete der Teilnehmer auseinanderliegen. Insofern schafft SAFIR optimale Voraussetzungen dafür, neue Meilensteine in der Fahrzeugsicherheit zu setzen. Schon jetzt gibt es dafür vielversprechende Ansätze.“        

Porträt von Helge Graßhoff
Helge Graßhoff (Bild: Conti-
nental Automotive GmbH)

Helge Graßhoff, Mitglied des SAFIR Steuerkreises und stellvertretendes Beratungsmitglied des SAFIR Wissenschaftlichen Beirates, Head of Engineering, Segment Occupant Safety & Inertial Sensors (OSIS), Continental Automotive GmbH

„Als Industriepartner der ersten Stunde gewinnen wir durch SAFIR unmittelbare Einblicke in die Zukunftsthemen der Branche. Zugleich können wir diese Themen aktiv mitgestalten und dabei unser spezifisches Know-how einbringen. Unser Fokus liegt dabei im Bereich Fahrerassistenzsysteme, in Cluster 3 arbeiten wir eng mit anderen Industriepartnern und Wissenschaftlern zusammen. Trotz teils unterschiedlicher Herangehensweisen funktioniert die Zusammenarbeit sehr gut. Ich bin überzeugt, dass wir hervorragende, wissenschaftlich fundierte und zugleich praxisnahe Ergebnisse erzielen werden.“

Hannover Messe 2018: SAFIR – Alle ziehen an einem Strang für die „Vision Zero“

 

Eine Gruppe von Personen unterhält  sich auf einem Messestand.
Die THI pflegt im Bereich Fahrzeugsicherheit internationale Forschungskooperationen. Das Team im Gespräch mit den Doktoranden Matheus Zimmermann und Fabio Luis Reway (links), die ihre Kooperative Promotion mit der Universidade Federal do Paraná in Brasilien durchführen. (Bild: BMBF/Isabell Massel)

Gute Stimmung herrschte bei den Vertretern der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI), denn der Forschungsverbund aus der THI und der Continental AG zählte zu den Top 5 der Nominierten für den diesjährigen HERMES-AWARD den Preis der Deutschen Messe AG für die innovativste Produktvorstellung. Am Ende erhielt ein anderer den Preis, doch bereits unter die besten Fünf zu kommen ist laut Professor Birkner, Experte für Fahrzeugsicherheit an der THI, bereits eine Auszeichnung.

Das nominierte Produkt – ein Schutzsystem für automatisiertes Fahren – ist eine leistungsfähige Kontrolleinheit, welche die hohe Zahl an Messdaten aus den Kamerasystemen sowie den Radar- und LIDAR-Sensoren des Autos verarbeiten und blitzschnell Entscheidungen treffen kann, um einen Unfall zu verhindern. Neu im Vergleich zu herkömmlichen Fahrerassistenzsystemen ist die Aufnahme des Nahbereichs des Fahrzeugs ebenso wie die Vorhersage von möglichen Unfallsituationen. Das Schutzsystem ist zentraler Baustein der vom BMBF geförderten FH-Impuls-Partnerschaft SAFIR. Damit die Reaktionen des Schutzsystems weiter perfektioniert werden können, gilt es, eine Vielzahl von möglichen Unfallsituationen im Straßenverkehr zu simulieren. Über allem steht das Ziel „Vision Zero“, also die Zahl der Verkehrstoten auf Null zu reduzieren. Hierfür wird im Rahmen der FH-Impulspartnerschaft SAFIR am Zentrum für Fahrzeugsicherheit CARISSMA der Technischen Hochschule Ingolstadt in vier Clustern mit unterschiedlichen Schwerpunkten geforscht. Unfallsituationen werden beispielsweise mit Hilfe von beweglichen Fußgänger-Dummys simuliert und ausgewertet.