Autonome Maschinen: Sicher und praxistauglich im öffentlichen Raum

Der Einsatz von Maschinen mit Assisten- zoder Autonomiefunktionen verfolgt mehrere Ziele. Er soll die Sicherheit der Arbeiterinnen und Arbeiter erhöhen und Arbeitsunfälle verhindern. Autonome Maschinen wirken auch dem Fachkräftemangel entgegen und optimieren die Qualität. Schwere Maschinen sind aus der Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie werden in der Logistik und im Bauwesen genauso gebraucht wie bei kommunalen Aufgaben wie Müllabfuhr und Recycling. 

„Um die Zusammenarbeit von Mensch und Technik zu verbessern, werden Arbeitsmaschinen zunehmend mit autonomen Funktionen und Assistenzsystemen ausgestattet“, erklärt Gerald Warter, Projektmanager im Automobil-Cluster.

Sicher und zuverlässig 

Das AIT Austrian Institute of Technology untersucht daher gemeinsam mit dem Automobil-Cluster und weiteren Partnern im Projekt GUARDIAN (Safety-GUaranteed Autonomous opeRation for machinery under DIverse Area coNditions), wie automatisierte Maschinen sicher und zuverlässig im öffentlichen Raum agieren können und welche Standards für Sicherheit und Verlässlichkeit erforderlich sind. 

„Ziel ist, dass die autonomen Maschinen im Alltag, d. h. auch unter schwierigen Witterungsverhältnissen und Arbeitsbedingungen, zuverlässig ein gesetzt werden können“, sagt Patrik Zips, Projektleiter am AIT.

Herausforderungen im öffentlichen Raum 

In geschlossenen, strukturierten Umgebungen wie Lager- oder Montagehallen ermöglichen gesetzliche Vorgaben, klare Raumlayouts mit Absperrungen, Überwachungssensoren und geschultes Personal den sicheren Betrieb autonomer Maschinen. 

„Im öffentlichen Raum hingegen entstehen Herausforderungen, die bisher kaum gelöst wurden. Besonders im freien Gelände mit wechselnden Wetterbedingungen ist die zuverlässige Funktionalität der autonomen Maschinen aus vielerlei Gründen derzeit nicht sichergestellt“, betont Zips.

Komplexe Szenarien 

Zusätzliche Komplexität entsteht durch Menschen und Objekte, die sich im Sicherheitsbereich der Maschine befinden. Hier hat der Schutz von Personen oberste Priorität. Gleichzeitig ist für eine effiziente Aufgabenerfüllung häufig erforderlich, dass Maschinen, Menschen und Objekte – beispielsweise Container oder Paletten – in enger räumlicher Nähe in den Arbeitsprozess eingebunden sind. Dabei muss eine sichere und optimale Interaktion gewährleistet sein. 

„Zudem fehlen verbindliche Standards und Zertifizierungen, die technische Innovation und rechtliche Anforderungen verbinden und so ein geeignetes Regelwerk bieten, um die Automatisierung im Außenbereich voranzutreiben und einen sicheren Betrieb zu ermöglichen“, erläutert Gerald Warter.

Technische und rechtliche Innovation 

Das Projektteam entwickelt daher Outdoor-Benchmarking-Szenarien, die als Grundlage für zukünftige Zertifizierungen dienen. Multimodale Sensoren sollen in die Arbeitsmaschinen integriert werden, um Gefahrenbereiche und sichere Zonen zu bestimmen. Das Projekt entwickelt außerdem ein ausfallsicheres Steuerungs- und Navigationssystem für einen kollisionsfreien Betrieb. Und nicht zuletzt werden die technologischen Innovationen mit rechtlichen Anforderungen und gesellschaftlich-ethischen Standards in Zusammenhang gesetzt.

Mehr Infos zum Projekt GUARDIAN

Das Projekt GUARDIAN wird im Rahmen des Programms „Digitale Technologien 2023“ des Bundesministeriums für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI) durch die FFG gefördert.