Wegbereiter für autonome Maschinen im öffentlichen Raum

Der Einsatz von Maschinen mit Assistenz- oder Autonomiefunktionen soll sicherer werden, schwere Arbeitsunfälle verhindern, dem Fachkräftemangel entgegenwirken, die Effizienz steigern und die Arbeitsqualität optimieren. Um die Zusammenarbeit von Mensch und Technik zu verbessern, sollen Arbeitsmaschinen künftig verstärkt mit autonomen Funktionen und Assistenzsystemen ausgestattet werden. Das AIT Austrian Institute of Technology untersucht gemeinsam mit seinen Partnern im Projekt GUARDIAN, wie automatisierte Maschinen sicher und zuverlässig im öffentlichen Raum agieren können und welche Standards für Sicherheit und Verlässlichkeit erforderlich sind.

Sicherer Betrieb autonomer Maschinen: 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. 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 – wie 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. 

Regelwerk für den Outdoor-Einsatz autonomer Arbeitsmaschinen

Mit dem Start des FFG-geförderten Projekts GUARDIAN („Safety-GUaranteed Autonomous opeRation for machinery under DIverse Area coNditions“ – Sicherer und autonomer Betrieb von Maschinen unter verschiedenen Umgebungen) hat ein interdisziplinäres Team aus Forschung, Industrie und rechtlichen Expert:innen unter der Leitung des AIT Austrian Institute of Technology seine Arbeit aufgenommen. Um die erforderlichen Zertifizierungen und Standards zu entwickeln, konzentrieren sich die Expert:innen auf die Erforschung folgender Arbeitsbereiche:

• Entwicklung von Outdoor-Benchmarking-Szenarien, um Standardszenarien für Maschinen in offenen Umgebungen zu definieren, die als Grundlage zukünftiger Zertifizierungsanforderungen dienen
• Integration fortschrittlicher Sensorik und die Fusion multimodaler Sensoren, um zuverlässig Gefahrenbereiche und sichere Zonen zu bestimmen – selbst unter schwierigen Wetterbedingungen
• Entwicklung eines ausfallsicheren Steuerungs- und Navigationssystems, das jederzeit einen kollisionsfreien Betrieb gewährleistet
• Verbindung von technologischen Innovationen mit rechtlichen Anforderungen und gesellschaftlich-ethischen Standards

Zur Validierung der entwickelten Technologien werden zwei unterschiedliche Arbeitsmaschinen getestet:

• ein mobiler Gabelstapler
• ein Lkw-montierter Knickarmkran der Firma PALFINGER 

Ihre Autonomiefunktionen werden derzeit in einem Freiluft-Testgelände entwickelt. Weitere Tests wie zum Beispiel unter unterschiedlichen Witterungsverhältnissen werden im DigiTrans Testcenter für automatisiertes Fahren in St. Valentin erfolgen. Begleitet wird das Projekt von Expert:innen für Produktsicherheits- sowie Produkthaftungsrecht, insbesondere an der Schnittstelle zur Künstlichen Intelligenz (KI) durch Andreas Eustacchio, Rechtsanwalt bei EUSTACCHIO Rechtsanwälte und führender Rechtsexperte, sowie der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria zur frühzeitigen Einbindung aller wesentlichen Stakeholder von Erzeugern, rechtlichen und ethischen Institutionen bis zu den Endkunden.

Projektpartner 

• AIT Center for Vision, Automation & Control – Leitung und Technologieerforschung
• Business Upper Austria – OÖ Wirtschaftsagentur GmbH – wirtschaftliche Integration
• EUSTACCHIO Rechtsanwälte – rechtliche Beratung
• DigiTrans GmbH – Validierung und Tests
• PALFINGER EUROPE GmbH – Anforderungen, Evaluierung und Realisierbarkeit

Projektlaufzeit

10/2024-09/2027

Projektvolumen

€ 1,8 Mio.

Das Projekt GUARDIAN wird im Rahmen des Programms „Digitale Technologien 2023“ des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) durch die FFG gefördert.