Elektromobilität

Bike-Sharing: Das Lastenrad der Zukunft fährt fast von allein

von Alexander Kraft

Ein E-Bike, das wie gerufen angeradelt kommt. Ganz von allein. Was im ersten Moment wie Wunschdenken klingt, könnte in Magdeburg bald Wirklichkeit werden.

Ein typisches Bild in den meisten Großstädten: reihenweise Fahrräder dicht gedrängt. Die Uni Magdeburg will das ändern. Mit autonom fahrenden Lasträdern, die von selbst zurück ins Depot finden.
Ein typisches Bild in den meisten Großstädten: reihenweise Fahrräder dicht gedrängt. Die Uni Magdeburg will das ändern. Mit autonom fahrenden Lasträdern, die von selbst zurück ins Depot finden. Foto: Shutterstock/Grisha Bruev

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie die Uni Magdeburg Leihstationen für Bike-Sharing überflüssig machen will
  • Wann uns die ersten selbstfahrenden E-Bikes ohne Fahrer begegnen könnten
  • Welche Hindernisse es auf dem Weg zum autonomen Lastenrad noch zu beseitigen gilt

Das E-Bike kommt zum Nutzer, nicht mehr umgekehrt

In Großstädten gehört es zur urbanen Selbstverständlichkeit, dass es Fahrräder auf Leihbasis gibt. Per App lässt man sich zur nächsten Leihstation navigieren, mietet das Fahrrad und fährt zu seinem Ziel, idealerweise nahe einer weiteren Leihstation, um das Rad wieder abzugeben. An der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg wollen Wissenschaftler das Konzept des Bike-Sharing mit Hilfe der Elektromobilität nun weiterentwickeln.

Statt wie bisher eine Leihstation aufzusuchen zu müssen, soll das E-Bike der Zukunft seinen Weg selbstständig zum Kunden finden. Per App übermittelt dieser seinen Standort, und ein Lastenrad rollt automatisch aus dem Depot und zu den angegebenen Koordinaten.

Lastenrad deshalb, weil das zum Einsatz kommende Modell dank seiner drei Räder auch ohne menschliche Stabilisierung das Gleichgewicht halten kann und nicht Gefahr läuft, umzukippen. Ebenfalls per App können Nutzer entscheiden, welche Art Lastenrad sie benötigen: Wollen sie damit eher ihren Großeinkauf erledigen oder ihre Kinder morgens sicher in den Kindergarten bringen?

Neuartiges Bike-Sharing könnte 2020 kommen

Bis das autonom fahrende Lastenrad aber Alltag wird in Magdeburg und eventuell sogar über die Stadtgrenzen hinaus, dürften noch ein paar Jahre vergehen. „Ab 2020 könnte Magdeburg damit zum Vorreiter bei der Nutzung kleiner, umweltverträglicher autonomer Fahrzeuge werden“, so Juniorprofessor Stephan Schmidt vom Lehrstuhl Autonomes Fahren der Fakultät für Maschinenbau.

Denn aktuell hat das Team, bestehend aus Informatikern, Maschinenbauern, Logistikern und Umweltpsychologen, noch eine Menge Herausforderungen zu meistern. Dabei helfen soll ein erster Prototyp, der demnächst autonom durch den Magdeburger Straßenverkehr manövrieren wird.

Versehen mit jeder Menge Messtechnik wird es bei den Testfahrten zunächst darum gehen, zu ermitteln, welche Sensoren am besten für welche Witterungsbedingungen geeignet sind, und ob das Lastenrad bereits Bordsteine und Passanten automatisch erkennen kann. GPS, Kameras, Radar und Laser-Scanner sollen Hindernisse idealerweise rechtzeitig erfassen und und so einen Zusammenstoß verhindern.

Uni-Team will an die Anforderungen angepasstes Fahrradmodell entwickeln

Als Basis für den Versuchsträger, der sich derzeit noch in der Konzeptphase befindet, diene ausschließlich kommerzielle Sensorik, sagt Stephan Schmidt auf Nachfrage von aio. „Eine eigene Sensorentwicklung ist nicht geplant.“ Im Front- und Heckbereich des Prototypen befänden sich jeweils Laserscanner, in den Seitenbereichen sollen Mittelbereichsradare zum Einsatz kommen.

Als Referenzmesssystem sei ein 3D-Laserscanner mit an Bord. Um die Eigenbewegung des E-Bikes ebenfalls im Auge zu behalten, seien darüber hinaus Inertialsensoren (wie Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren) und Raddrehzahlsensoren installiert.

Zu dem eigentlichen Lastenrad ergänzt Stephan Schmidt: „Das Fahrrad selbst ist ein kommerzielles System. Wir haben über eine eigene Motorsteuerung Zugriff auf den Antrieb genommen und einen Stellantrieb per Winkelgetriebe an die Lenkung angeflanscht.“

Mittelfristig wolle man aber ein an die autonomen Anforderungen angepasstes Fahrradmodell gemeinsam mit einem Lastradhersteller entwickeln.

Gesellschaftliche Akzeptanz mitentscheidend

Sobald der Prototyp durch Magdeburg rollt, will das Team auch potenzielle Nutzer zu dem E-Bike befragen und die Interaktionen von Passanten mit dem Prototypen beobachten. Denn gesellschaftliche Akzeptanz ist ein entscheidender Faktor bei der Fortentwicklung des Projekts und somit durchaus auch für die Zukunft des Bike-Sharing.

Insofern sind die Reaktionen von Unbeteiligten relevant für die Auswertung. Schließlich dürfte das Bild eines fahrerlosen Rades für Ahnungslose mitunter irritierend wirken. Auch auf die Frage, wie schnell ein Rad auf dem Weg zum Kunden oder zurück fahren darf, muss mit Hilfe der Umfrage eine Antwort gefunden werden.

Da die E-Bikes nicht ausschließlich auf der Straße, sondern auch auf Radwegen unterwegs sein werden, gilt die fehlertolerante Umgebungserfassung als eine der größten Herausforderungen.

„Also, in der zuverlässigen Analyse, wo sich das Fahrrad global und – vor allem – in Bezug auf die intendierte Fahrspur befindet. Verstellen Hindernisse oder Personen diesen Weg, welche anderen Verkehrsteilnehmer sind aktuell relevant? Diese Fragen müssen auch bei veränderlichen Witterungsbedingungen und in ‚kniffligen’ Situationen sicher beantwortet werden können“, so zitiert die offizielle Pressemitteilung den Informatiker und Juniorprofessor Sebastian Zug, der ebenfalls in das Projekt involviert ist.

Denn gerade bei Radwegen besteht schnell die Gefahr, dass ein Kind oder Hund unachtsam vors Rad rennt. Das Einhalten der Verkehrsregeln und der Sicherheit von Passanten muss deshalb jederzeit gewährleistet sein.

Egal wo, egal wann: Die Uni Magdeburg will autonom fahrende Lastenräder entwickeln, die per App zum Nutzer gerufen werden können.
Ein E-Bike, das von alleine fährt? Die Uni Magdeburg will genau das mit einem Lastenrad möglich machen. Foto: Harald Krieg/Universität Magdeburg

Das selbstfahrende Lastenrad muss sicher, zuverlässig und pünktlich sein

Der Einsatz von autonomen Cargo-Bikes könnte langfristig die Unfallstatistik senken und gleichzeitig die Effizienz im Verkehr steigern, erhoffen sich die Wissenschaftler von dem Zukunftsprojekt. Der Nutzer profitiert dadurch nicht nur durch mehr Komfort, weil er sich die Wege zwischen den Leihstationen spart. Vor allem aber könnten Fahrräder, die den Kunden quasi abholen, ein enormes Zeitersparnis bedeuten.

Das Szenario ist denkbar einfach: Wer zum Beispiel gerade in Bibliothek sitzt, um sich auf eine Prüfung vorzubereiten, könnte sich bequem ein E-Bike bis vor die Tür ordern. Die Zeit, bis das Rad ankommt, kann sinnvoll ins Lernen investiert werden, anstatt in den Fußweg zur Leihstation.

Weitergedacht

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Deshalb müsse sichergestellt werden, dass das Fahrzeug zur richtigen Zeit am richtigen Ort sei, so Tom Assmann vom Institut für Logistik und Materialflusstechnik der Universität.

Der Erfolg des selbstfahrenden Lastenrads hängt nicht zuletzt von der Zuverlässigkeit der Technik ab. Sollte das Team der Otto-von-Guericke-Universität dafür eine Lösung finden, könnte das E-Bike ohne Fahrer also in naher Zukunft zum Stadtbild in Magdeburg gehören und das Konzept des Bike-Sharing neu definieren.

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