Unsere Umwelt ist längst mit unzähligen Sensoren bestückt, die zunehmend mit eigener Rechenkraft und Intelligenz ausgestattet sind, um auch vor Ort quasi in Echtzeit Informationen zu senden. So liefern etwa Brücken oder elektrische Anlagen brav ihre Zustandsdaten, damit zeitgerecht Wartungen vorgenommen werden können. Besonders abhängig von all diesen kleinen Helfern sind autonome Fahrzeuge. Was spielt sich etwa gerade auf einer vielbefahrenen Kreuzung ab? Droht ein paar Kilometer weiter eine Straßenvereisung oder bildet sich da vorne gerade spontan ein Stau? Neben den Energiesystemen, Gebäuden und Städten werden auch die Straßen und Autobahnen immer intelligenter.
Zur Erforschung der neuen, smart vernetzten Straßen gibt es schon zahlreiche Testregionen wie etwa schon die Ende 2017 gegründet Region „ALP.Lab“. Hier haben AVL und Magna Steyr mit ihren wissenschaftlichen Partnern Joanneum Research, TU Graz und Virtual Vehicle Österreichs erste virtuelle Teststrecke für automatisiertes Fahren geschaffen. Die ASFINAG setzt als Kooperationspartner auf den Autobahnabschnitten A2/A9 im Raum Graz schon zahlreiche Sensoren und Verkehrsdetektoren ein, die das Testen automatisierter Mobilitätsanwendungen in der Testregion ALP.Lab unterstützen.
In Oberösterreich startete jüngst in der Testregion DigiTrans , die auf autonomen Güterverkehr spezialisierte ist und als wissenschaftliche Partner das Engineering Center Steyr, die FH OÖ, das AIT und LCM hat, das EU-Projekt Award. Dazu fahren in einem allwettertauglichen Testumfeld autonome LKW im öffentlichen Raum zwischen dem Logistikzentrum von DB Schenker Österreich und dem Motorenhersteller BRP-Rotax. An dem von DigiTrans geleiteten EU-Projekt sind 29 Partner aus 12 Ländern beteiligt. Das Projekt wird von der EU mit 2,85 Millionen Euro gefördert.
Intelligente Kreuzungen
Ein besonders kritischer Bereich für autonomes Fahren sind Kreuzungen. Im Leitprojekt Connecting Austria arbeitet unter anderem das Software Competence Center Hagenberg (SCCH) an neuen intelligenten Kreuzungen. Zusammen mit Swarco Fututrit werden hier Technologien wie Deep Learning und Behavioral Analytics eingesetzt und intelligente Kameras in Ampeln integriert, um in Echtzeit Verkehrssituationen erkennen zu können. Auf der Pernerinsel in Hallein wurde das System schon in einem Praxistest geprüft. Projekte für autonomes Fahren gab es schon einige wie etwa in Salzburg oder der Seestadt Aspern, wo auch autonome Busse getestet wurden. Eine eigene, zugleich Europas erste offene Testumgebung für selbstfahrende Züge betreibt das „Open. Rail. Lab“.
Mitteilsame Brücken
Immer smarter werden Eisenbahnbrücken, Schienen und Co, um mit den Informationen den Lebenszyklus der Schieneninfrastruktur zu erhöhen. Erst im Jänner 2021 wurde das deutsch-österreichische Forschungsprojekt DEEB-INFRA (Datenbasiertes Extrapolationsmodell zur Ermittlung von realen Betriebslastenzügen für Restlebensdaueranalyse von Eisenbahn-Infrastrukturanlagen) gestartet. Die österreichischen Partner des von der Technischen Universität Darmstadt geleiteten Projekts sind das AIT sowie Revotec, das die Zustandsbewertung von Eisenbahninfrastrukturen wie Brücken, Tunnelbauwerken oder Lärmschutzwänden zum Ziel hat. Als Basis dienen hier besonders Achslast-Messdaten aus mehreren europäischen Ländern. „Das vom AIT mitentwickelte Extrapolationsmodell ist Grundlage für die Veredelung der Messdaten und somit Basis für ein innovatives Asset Management“, so Alois Vorwagner vom AIT. Dank der neuen Daten soll sich die Restlebensdauer bestehender Brückenbauwerke um bis zu 20 Prozent verlängern lassen.
Smarter Luftraum
Mehr Intelligenz bekommt auch der Luftraum. Hier hat in Österreich besonders das Unternehmen Frequentis, das Lösungen zur Luftraumüberwachung anbietet, umfassendes Know-how und ist weltweit führend im Bereich von Remote Towern für die Flugsicherung oder auch in der Drohnenmanagement-Forschung. Frequentis ist hier bei einigen internationalen und nationalen Forschungsprojekten beteiligt wie etwa am europäischen Forschungsprojekt SESAR GOF U-space, in dem der sichere Drohnenflugbetrieb im bodennahen Luftraum sowie die Integration von unbemannten Flugkörpern in einen gemeinsamen Luftraum erforscht wird. Ganz dem Thema Drohnen widmet sich AIRlabs Aus-tria, ein Konsortium aus 25 Organisationen aus Wirtschaft und Forschung. Das Ziel ist es, Testgebiete für unbemannte Luftfahrzeuge und bemannte Passagierdrohnen auf internationalem Niveau einzurichten. Mitte 2020 wurde der operative Betrieb aufgenommen. Denn Drohnen übernehmen immer mehr Funktionen und sind zugleich „Sensoren“ für die Umwelt. Sie überwachen etwa schon den Zustand von Industrieanlagen oder Hochspannungsstromleitungen.
Sichere Smart Grids
Für eine optimierte Energieverteilung sind Smart Grids unerlässlich . Mit dem SmartEST Labor vom AIT wurde hierzu „eine weltweit einzigartige Prüf- und Forschungsinfrastruktur für intelligente Netze der Zukunft“ errichtet. Hier werden Komponenten und Systeme in simulierten Netzen getestet und Smart-Grid-Szenarien simuliert. Selbst Umwelteinflüsse können im Labor simuliert werden. Damit lassen sich in den zahlreichen Forschungsprojekten besonders sichere und smarte Netzstrukturen entwickeln.
