GESAL

Über das Projekt

Ziel ist es, eine Entwicklungsblaupause für ein ganzheitliches, umsetzbares Automatisierungskonzept für Landmaschinen zu entwickeln.  [Projektsteckbrief als Download]

Fragestellung & Motivation

Das Hauptalleinstellungsmerkmal des Projekts GESAL ist die erstmalige Erstellung einer Entwicklungsblaupause, die ein ganzheitliches und umsetzbares Automatisierungskonzept mit expliziter Sicherheitsbetrachtung für Landmaschinen in den Bereichen Hardware-, Software- und Prozesssicherheit sowie Governance beinhaltet. Durch das Überwinden von Entwicklungshürden regionaler Unternehmen wird dadurch ein hohes Maß an Verwertbarkeit der Projektergebnisse sichergestellt.

Vorgehensweise & Projektziel

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.“

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.