Siemens Mobility: Straßenbahn in Potsdam fährt erstmals selbst
Nach selbstfahrenden Autos, Bussen, Lastwagen sowie S- und U-Bahnen kommt nun die weltweit erste Tram, die sich autonom bewegt. Dies behauptet zumindest Siemens Mobility als Hersteller und Ausrüster des entsprechenden Schienenfahrzeugs, das noch am Donnerstag und Freitag in Potsdam im Einsatz besichtigt werden kann.
Reguläre Fahrgäste dürfen zwar nicht einsteigen, da die gesetzlichen Rahmenbedingungen dies noch nicht zulassen; aber Pressevertreter und ausgewählte Fachbesucher der Verkehrstechnikmesse Innotrans im nahen Berlin konnten sich bereits bei Sonderfahrten einen Eindruck vom Betrieb der Straßenbahn verschaffen.
Der Siemens-Partner ViP Verkehrsbetrieb Potsdam hat für das Experiment einen Wagen vom Typ Combino aus dem Jahr 1996 abgestellt. Just das älteste Fahrzeug der Flotte mit der Nummer 400 soll so die Brücke zur Zukunft des Tramverkehrs schlagen. Das jetzt enthüllte Forschungs- und Entwicklungsprojekt, an dem insgesamt über 50 Personen beteiligt waren, startete laut der kommunalen Gesellschaft "unter hoher Geheimhaltung im September 2017".
Zunächst musste der Waggon innen und außen umgerüstet werden. Der Ableger des Elektronikkonzerns baute dafür über neun Kameras vorne und an den Seiten ein. Dazu kamen drei Radar- und Laser-Systeme als "digitale Augen", unter denen ein Lidar-Scanner ist. Die Sensoren und optischen Abtaster sollen sich dabei gegenseitig bestätigen in der Analyse der Außenwelt, nicht jedoch Konkurrenz machen.
Weiterer Bestandteil des Systems ist ein noch recht klobiger Rechnerschrank, über den die einlaufenden Daten ausgewertet werden. Dabei interpretieren und bewerten nach Siemens-Darstellung komplexe Algorithmen die jeweilige Fahrsituation, prognostizieren den weiteren Verlauf und lösen erforderliche Reaktionen der Tram aus. Erfasste Objekte werden dabei auf einem Kontrollbildschirm angezeigt. Der Ausrüster spricht von Funktionen künstlicher Intelligenz(öffnet im neuen Fenster), mit denen das System auf Straßenbahnlichtsignale achte, an den Haltestellen stoppe und eigenständig auf Gefahren wie kreuzende Fußgänger, Radfahrer oder Fahrzeuge eingehe.
Testfahrten in einer simulierten Umgebung
Für die digitale Kommunikation zwischen den einschlägigen Bestandteilen verlegten die Entwickler mehr als 100 Meter Kabel innerhalb des Wagens. Bevor die Beteiligten das 30 bis 40 Tonnen schwere Fahrzeug auf die Gleise setzten, testete Siemens es in einem Entwicklungslabor in Berlin-Adlershof. Dort bauten die Techniker eine Simulationswelt auf, um zu bewältigende Aufgaben vom Anfahren bis zum Bremsen in einer sicheren Umgebung auszuprobieren. Dabei sollen in Echtzeit virtuelle Umfeldbilder generiert worden sein. Anfang Mai folgten erste Fahrten auf dem ViP-Betriebshof, seit Juni im Straßenverkehr im nicht so stark befahrenen Süden Potsdams. Insgesamt hat der Hightech-Combino mittlerweile gut 3000 Kilometer zurückgelegt und dabei laut Siemens bereits einiges dazugelernt.
Ein Mitfahrer kann jederzeit eingreifen
Aktuell fährt die selbstfahrende Bahn auf einer sechs Kilometer langen Strecke, über die zudem ganz normal Wagen der Linien 92 und 96 rollen, zwischen dem Betriebshof und der Wendeschleife Gaußstraße ihre Runden. Sie kreuzt dabei mehrere Straßen mit und ohne Ampeln. In der Kabine vorne sitzt noch ein Mitfahrer, der über ein Hilfspult jederzeit in das Geschehen eingreifen und etwa eine Notbremsung durchführen kann.
"Wie von Geisterhand"
Bei einer ersten öffentlichen Probefahrt mit Medienvertretern am Montag funktionierte das Zusammenspiel gut. Ein altgedienter Tramfahrer habe das Gefährt vom Hof noch manuell auf die reguläre Strecke gebracht und dann "sich selbst" überlassen, notierten Reporter(öffnet im neuen Fenster). Das System sei imstande gewesen, "jede Ampel, jedes Signal, jede Kreuzung, jeden Schienenübergang, alle Wartenden an den Haltestellen zu erkennen, wie von Geisterhand zu beschleunigen und zu bremsen". Jeder, der sich in den Kollisionsbereich gewagt habe, sei schrill angeklingelt worden.
Die Kameras und Scanner registrieren Meldungen zufolge alles, was sich unterhalb einer Höhe von 1,50 Meter befindet und mindestens so groß ist wie eine Katze. Kleinere Vögel oder fallende Blätter würde das System folglich ignorieren. Die implementierte Technik könne 100 Meter weit vorausschauen, was bei einem Bremsweg von maximal 80 Metern genügend Raum lasse, um vor Hindernissen zu stoppen. Einen abrupten Halt habe die Bahn so vor einem Kinderwagen durchgeführt, den eine Siemens-Mitarbeiterin auf die Schienen geschoben habe. Eine scharfe Bremsung sei auch vor einem Auto erfolgt(öffnet im neuen Fenster), das an einer Ampel erst noch rasch die Gleise habe freimachen müssen.
Die kompletten, nicht genannten Kosten für Forschung und Entwicklung sowie für den Umbau hat Siemens getragen. Konzernvertreter unterstrichen, dass das hochgerüstete Fahrzeug noch nicht auf den kommerziellen Einsatz ausgerichtet sei. Ziel der Initiative sei es, die "technologischen Herausforderungen des autonomen Fahrens unter realen Einsatzbedingungen zu erfassen, Lösungsansätze dafür zu entwickeln und zu testen". Es gehe darum, Unfälle zu verhindern oder ganz zu vermeiden.
Die ViP-Geschäftsführung zeigte sich stolz(öffnet im neuen Fenster), "an solch einem epochalen Projekt in der Straßenbahngeschichte aktiv mitwirken zu können". Schienengebundene Elektromobilität im städtischen Verkehr und die Digitalisierung würden hier in einer bislang einzigartigen Weise miteinander verbunden.
Von einem Regelbetrieb ist noch nicht die Rede
Die Erfahrungen sollen nun zunächst in die Arbeiten an vorhandenen Fahrerassistenz- und Kollisionswarnsystemen für Trams einfließen. Parallel laufen Gespräche zwischen beiden Seiten über eine Fortsetzung. Siemens Mobility und das Forschungszentrum Informatik der Universität Karlsruhe führen derzeit eine Studie in Potsdam zu konkreten Möglichkeiten und Potenzialen einer zumindest teilweisen Automatisierung des Betriebshofes durch. Einzelne Szenarien sollen dabei mit dem Testfahrzeug umgesetzt werden.
Im Vordergrund steht dabei die Frage, ob zeitintensive Rangierprozesse ohne Menschen an Bord durchgeführt werden können. Von einem ständigen Einsatz selbstfahrender Straßenbahnen im Regelbetrieb ist noch keine Rede. Zu groß sind offenbar bislang die Herausforderungen, die der fließende Verkehr und die Gesetzesbestimmungen darstellen.
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