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Ohne Fahrer ganz oben aufs Podium: TUM-Team gewinnt autonomes Rennen

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Von: Sabina Brosch

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So sehen Sieger aus: das TUM-Team mit ihrem von einer KI gesteuerten Boliden.
So sehen Sieger aus: das TUM-Team mit ihrem von einer KI gesteuerten Boliden. © TUM

Ein Autorennen ganz ohne Fahrer hat in den USA stattgefunden, eine Software steuerte die jeweiligen Boliden. Das schnellste Auto kommt aus Garching, entworfen haben es TUM-Studenten.

Garching – Mit durchschnittlich 218 Stundenkilometer raste der blau-weiß lackierte Bolide der TU München über den Indianapolis Motor Speedway – und war damit der schnellste im Rennen. Am Steuer saß jedoch kein menschlicher Fahrer, sondern eine künstliche Intelligenz (KI), entwickelt von Garchinger Studenten. Mit dem Sieg beim KI-Rennen einherging auch das Preisgeld von einer Million US-Dollar.

Neun Teams von Universitäten aus aller Welt traten mit durch KI gesteuerten Rennwagen gegeneinander an. Dass die TUM-Studenten in Indianapolis überhaupt mit dabei waren, war schon ein Erfolg. Die „TUM Autonomous Motorsport“ nahm als einzige Universität aus Deutschland teil. Beim „Indy Autonomous Challenge“, einem vollständig fahrerlosen Autorennen, galt es vier Runden im Oval zu bewältigen. Und das tat das blau-weiße Auto, das von den Studenten der Lehrstühle für Fahrzeugtechnik und Regelungstechnik ins Rennen geschickt wurde, mit Bravour. Es „brachte es bei Testfahrten auf Spitzengeschwindigkeiten von knapp 280 Stundenkilometer“, erzählt Prof. Markus Lienkamp, Leiter des Lehrstuhls für Fahrzeugtechnik. Das intern gesteckte Ziel, es über 200 Stundenkilometer zu schaffen, habt das TUM-Rennteam also locker geschafft. „Wir sind superglücklich mit diesem Ergebnis“, sagt Teammanager Alexander Wischnewski.

„Das war eindeutig ein Vorteil gegenüber anderen Teams.“

Der Rennsieg ist einer harten und konsequenten Vorarbeit geschuldet, bei der auch die Erfahrungen aus früheren Projekten, etwa auf der Rennstrecke im spanischen Monteblanco 2019 sowie Bachelor- und Masterarbeiten eingearbeitet wurden. Eineinhalb Jahre haben über 100 Studenten an der entsprechenden Software gearbeitet, mit der sich die Aufgabe, ein Autorennen mit autonom fahrendem Fahrzeug, sicher und auch schnell realisieren lässt. Für das Indy Rennen haben sie schon weit im Vorfeld des Wettbewerbs intensiv mit der Simulation des Rennwagens und der Strecke beschäftigt und Rennen mit bis zu acht autonomen Fahrzeugen simuliert. „So war die Übertragung der Software auf das reale Auto eigentlich kein Problem“, sagt Teamleiter Maximilian Gisslinger. „Das war eindeutig ein Vorteil gegenüber anderen Teams.“

Probleme machte das kalte, regnerische Wetter. Kalte Reifen und eine kalte Strecke, auf der der Gummi für den entsprechenden Grip fehlte. „Wir haben nach jeder Kurve unsere Geschwindigkeit nur um rund fünf Stundenkilometer erhöht, sodass wir die Grenzen langsam ausgelotet haben“, berichtet Lienkamp. Das bewahrte das TUM-Team zwar auch nicht vor einem Dreher, aber „andere Teams, die gleich volles Risiko gingen, haben sich damit aus dem Rennen geschossen“.

Den Scheck nahmen Prof. Markus Lienkamp und Johannes Betz, Postdoktorand in Fahrzeugtechnik, entgegen.
Den Scheck nahmen Prof. Markus Lienkamp und Johannes Betz, Postdoktorand in Fahrzeugtechnik, entgegen. © TUM

Die an ein autonomes Fahrzeug gestellten Anforderungen sind enorm. Es gebe keine, wie im Straßenverkehr, klar definierte Regeln, erklärt Lienkamp: „Somit ist das Verhalten und die Fahrweise der anderen Fahrzeuge kaum vorhersehbar.“ Das heißt: Bei diesen hohen Geschwindigkeiten muss die Software blitzschnell auf Veränderungen reagieren. Voraussetzung ist ein Hightech-Auto mit Kameras, GPS-Empfänger und Radarsensoren, die die Daten in Sekundenbruchteilen erfassen und analysieren. Daraus werden Prognosen erstellt, wohin sich die anderen Autos bewegen, aber auch Fahrbefehle an die eigene Lenkung oder die Bremsen.

Die Erfahrungen und Ergebnisse werden auch in den normalen Straßenverkehr einziehen. „Wir können im Rennen die schnelle Reaktion eines autonomen Fahrzeugs auf unvorhergesehene Ereignisse bei hohen Geschwindigkeiten testen und optimieren“, sagt Prof. Markus Lienkamp. „Diese Erfahrungen bringen uns bei der Entwicklung sicherer autonomer Fahrzeuge im Straßenverkehr einen großen Schritt weiter.“ Bis im öffentlichen Straßenverkehr sicheres autonomes Fahren zum Einsatz kommt, bei dem der Mensch nicht mehr eingreift, „wird es sicher noch bis zum nächsten Jahrzehnt dauern“.

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