idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Interdisziplinäres Verbundprojekt der Ostfalia mit der TU Braunschweig und der TU Clausthal will in Kooperation mit der Industrie Grundlagen für europaweite Standards schaffen.
Forschende aus verschiedenen Fachdisziplinen der Ostfalia Hochschule, der TU Braunschweig und der TU Clausthal arbeiten an einem gemeinsamen Ziel: einem ganzheitlichen Entwicklungsleitfaden für ein Sicherheits- und Automatisierungskonzept für Landmaschinen (GESAL), der sicherheitstechnische, technologische und rechtliche Anforderungen zusammenführt.
Das interdisziplinäre Vorhaben läuft unter der Gesamtprojektleitung der Ostfalia Hochschule und wird bis Oktober 2027 mit rund 2,7 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt.
„Automatisierte Landmaschinen stehen im Zentrum aktueller Innovations- und Transformationsprozesse in der Landwirtschaft. Anders als bei automatisierten Personenkraftwagen liegt der Fokus hier nicht nur auf dem Fahren, sondern auf der Durchführung komplexer landwirtschaftlicher Arbeitsprozesse unter teils schwierigen Umweltbedingungen“, erklärt Projektleiter Prof. Dr. Harald Bachem von der Ostfalia Hochschule. Die Herausforderungen reichten dabei von technischen Fragen der Sensornutzung und Prozesssicherung bis hin zur Klärung der rechtlichen Rahmenbedingungen, zu denen unter anderem das europäische Produktsicherheitsrecht, das Haftungsrecht sowie das Umweltrecht gehören. Um auf mögliche Hürden bestmöglich vorbereitet zu sein, wird im GESAL-Projekt ein Entwicklungsleitfaden – der so genannte Code of Practice – entwickelt, an dem sich künftig europaweit bei der Automatisierung von Landmaschinen orientiert werden kann.
Das interdisziplinäre Projekt vereint in drei Teilprojekten Fachkompetenz aus verschiedenen Bereichen:
Das Teilprojekt A obliegt der Ostfalia Hochschule, genauer dem Lehr- und Forschungsgebiet Fahrzeugsicherheit (LFF), und befasst sich mit der Hardwaresicherheit automatisierter Landmaschinen. Ziel ist die Entwicklung einer Sensorarchitektur für automatisierte Landmaschinen, die für den zuverlässigen Betrieb der Maschinen sorgt. Hierzu wird ein digitaler Zwilling – ein virtuelles Modell – der Landmaschine in einer Computersimulation erstellt. In dieser Umgebung werden dann verschiedene Sensoren und deren Anordnung getestet und miteinander verglichen. Darüber hinaus werden verschiedene KI-Objekterkennungsmodelle entwickelt, welche sicherheitskritische Objekte, wie zum Beispiel Rehe, unter verschiedenen Störgrößen, wie Staub oder Nebel, sicher erkennen sollen.
Das Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge (IMN) und das Institut für Rechtswissenschaften (IRW) der Technischen Universität Braunschweig bilden zusammen das Teilprojekt B. Am IRW werden im Rahmen des Projekts die entscheidenden Rechtsfragen dieser Zukunftstechnologie erforscht. Im Fokus stehen unter anderem das Produktsicherheits-, Haftungs-, Zulassungs- und Umweltrecht sowie die Frage, welche Regeln den sicheren und verantwortungsvollen Einsatz ermöglichen. Die Ergebnisse dieser Analysen werden veröffentlicht, um einen fundierten Beitrag zum wissenschaftlichen Diskurs zu leisten.
Das IMN betrachtet in dem Projekt die Prozesssicherheit, welche bei der Automatisierung landwirtschaftlicher Arbeitsprozesse eine tragende Rolle spielt. Während Landwirte und Landwirtinnen auf herkömmlichen Traktoren den Arbeitsprozess kontinuierlich überwachen und Prozessparameter anpassen, übernimmt bei autonomen Landmaschinen die Maschine selbst diese Verantwortung. Prof. Dr. Ludger Frerichs vom IMN der TU Braunschweig dazu: „Prozesssicherheit muss zweierlei verstanden werden. Die Prozesse müssen sicher funktionieren, also unter allen Bedingungen die Arbeitsaufgabe richtig durchführen, und sie müssen hinsichtlich der Gefährdung, die von ihnen ausgehen kann, sicher sein.“
Im Teilprojekt C widmet sich das Institute for Software and Systems Engineering (ISSE) der Technischen Universität Clausthal unter der Leitung von Prof. Dr. Andreas Rausch der Softwaresicherheit automatisierter Landmaschinen. Ziel ist es, ein Sicherheitskonzept zu entwickeln, das den zuverlässigen Betrieb auch bei Störungen – etwa durch GPS-Drift oder unerwartete und unbekannte Hindernisse im Arbeitsumfeld – sicherstellt. Dafür entwirft das ISSE eine Softwarearchitektur mit klar definierten Bausteinen und Middleware-Lösungen, die eng mit der geplanten Sensor- und Hardwaretechnik verzahnt wird. Die dabei eingesetzten Methoden stammen aus dem Bereich des automatisierten Fahrens von Straßenfahrzeugen und werden gezielt an die Anforderungen der Landwirtschaft angepasst.
„Im ersten Projekthalbjahr konnten wir bereits zahlreiche Schritte für die Entwicklung des Code of Practice umsetzen“, erklärt Ostfalia-Wissenschaftler Bachem. Es wurden europäische Verordnungen – unter anderem die Maschinen-, Daten- und KI-Verordnung – untersucht und daraus konkrete Anforderungen im Anwendungsbereich von automatisierten Landmaschinen abgeleitet. Zudem wird ein Worst-Case-Szenario erarbeitet, anhand dessen sicherheitskritische Einsatzsituationen systematisch betrachtet werden sollen.
Automatisierte Landmaschinen eröffnen laut Projektleiter Bachem erhebliches Potenzial zur Effizienzsteigerung, zur Sicherung der Prozessqualität und zur Entlastung landwirtschaftlicher Arbeitskräfte. „Das ist insbesondere vor dem Hintergrund des zunehmenden Fachkräftemangels und steigender Anforderungen an Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung ein wichtiges Thema“, sagt er. Zugleich ergeben sich aber mit der Automatisierung grundlegende Herausforderungen in technischer sowie rechtlicher Hinsicht. Daher setzt das Projekt GESAL genau an den Schnittstellen zwischen den Forschungsgebieten an und bezieht die Industrie mit ein. Es zielt darauf ab, die Potenziale hochautomatisierter Landtechnik verantwortungsvoll zu erschließen und gleichzeitig einen verlässlichen Orientierungsrahmen für Forschung, Entwicklung und Regulierung zu schaffen.
Prof. Dr.-Ing. Harald Bachem
Gesamtprojektleitung GESAL
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Telefon: 05361 8922-21240
h.bachem@ostfalia.de
Das Symbolbild zeigt einen Traktor mit Front- und Heckmähwerk sowie einen Controller. An Möglichkeit ...
Quelle: Adrian Grimm
Copyright: Ostfalia Hochschule/TU Braunschweig/TU Clausthal
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler, jedermann
fachunabhängig
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
Das Symbolbild zeigt einen Traktor mit Front- und Heckmähwerk sowie einen Controller. An Möglichkeit ...
Quelle: Adrian Grimm
Copyright: Ostfalia Hochschule/TU Braunschweig/TU Clausthal
Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.
Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).
Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.
Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).
Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).
