Das AIT und seine Partner stärken die Sicherheit autonomer Maschinen durch technologische Innovationen, rechtliche Anforderungen und ethische Standards. (Foto: AIT)
Gemeinsam mit seinen Partnern will das AIT Austrian Institute of Technology mit diesem von der FFG geförderten Projekt herausfinden, wie automatisierte Maschinen sicher und zuverlässig im öffentlichen Raum eingesetzt werden können und welche Standards für Sicherheit und Verlässlichkeit erforderlich sind.
Herausforderungen im öffentlichen Raum
Während in geschlossenen, strukturierten Umgebungen wie Lager- oder Montagehallen gesetzliche Vorgaben, klare Raumlayouts mit Absperrungen und Überwachungssensoren sowie geschultes Personal einen sicheren Betrieb autonomer Maschinen ermöglichen, stellt sich die Situation im öffentlichen Raum hingegen anders dar. Hier fehlen feste Strukturen sowie die genannten Sicherheitsmaßnahmen, und autonome Maschinen müssen rasch auf unvorhersehbare Situationen reagieren – Herausforderungen, die bisher kaum gelöst wurden. Besonders im freien Gelände mit wechselnden Wetterbedingungen ist eine zuverlässige Funktionalität aus vielerlei Gründen derzeit nicht sichergestellt.
Zusätzliche Komplexität entsteht, wenn sich Personen und Objekte im Sicherheitsbereich der Maschine befinden und in enger räumlicher Nähe in den Arbeitsprozess eingebunden sind. Darüber hinaus fehlen verbindliche Standards und Zertifizierungen, die technische Innovationen mit rechtlichen Anforderungen verknüpfen und so ein geeignetes Regelwerk bieten, um die Automatisierung im Außenbereich voranzutreiben und einen sicheren Betrieb zu ermöglichen.
Regelwerk für den Outdoor-Einsatz autonomer Arbeitsmaschinen
Mit dem Start des Projekts GUARDIAN („Safety-GUaranteed Autonomous opeRation for machinery under DIverse Area coNditions“ – Sicherer und autonomer Betrieb von Maschinen unter verschiedenen Umgebungen) hat ein interdisziplinäres Team aus Forschung, Industrie und rechtlichen Experten unter der Leitung des AIT Austrian Institute of Technology seine Arbeit aufgenommen. „Mit dem Projekt wollen wir die Technologien für autonome Arbeitsmaschinen im Einklang mit den rechtlichen Rahmenbedingungen weiterentwickeln, um realisierbare Standards zu empfehlen und deren Prüfvorgänge zu entwickeln. Ziel ist es, dass die autonomen Maschinen im Alltag, d.h. auch unter schwierigen Witterungsverhältnissen und Arbeitsbedingungen, zuverlässig eingesetzt werden können“, so Patrik Zips, Projektleiter am AIT Center for Vision, Automation & Control, zu dessen Forschungsschwerpunkt die Entwicklung autonomer Arbeitsmaschinen gehört.
Forschungsbereiche
Um die erforderlichen Zertifizierungen und Standards zu entwickeln, konzentrieren sich die Experten auf die Erforschung folgender Arbeitsbereiche:
- Entwicklung von Outdoor-Benchmarking-Szenarien, um Standardszenarien für Maschinen in offenen Umgebungen zu definieren, die als Grundlage zukünftiger Zertifizierungs-anforderungen dienen.
- Integration fortschrittlicher Sensorik und die Fusion multimodaler Sensoren, um zuverlässig Gefahrenbereiche und sichere Zonen zu bestimmen – selbst unter schwierigen Wetterbedingungen.
- Entwicklung eines ausfallsicheren Steuerungs- und Navigationssystems, das jederzeit einen kollisionsfreien Betrieb gewährleistet.
- Verbindung von technologischen Innovationen mit rechtlichen Anforderungen und gesellschaftlich-ethischen Standards.
Gabelstapler und Kran am Testgelände im Einsatz
Zur Validierung der entwickelten Technologien werden zwei unterschiedliche Arbeitsmaschinen in Tests eingesetzt: nämlich ein mobiler Gabelstapler sowie ein Lkw-montierter Knickarmkran der Firma PALFINGER. Ihre Autonomiefunktionen werden derzeit im AIT-eigenen Freiluft-Testgelände, dem Large-Scale Robotics Lab, entwickelt. Weitere Testungen, wie zum Beispiel unter unterschiedlichen Witterungsverhältnissen sollen im DigiTrans Testcenter für automatisiertes Fahren in St. Valentin erfolgen. Begleitet wird das Projekt von Experten für Produktsicherheits- sowie Produkthaftungsrecht, insbesondere an der Schnittstelle zur Künstlichen Intelligenz (KI) durch Andreas Eustacchio, Rechtsanwalt bei EUSTACCHIO Rechtsanwälte und führender Rechtsexperte, sowie der Business Upper Austria zur frühzeitigen Einbindung aller wesentlichen Stakeholder von Erzeugern, rechtlichen und ethischen Institutionen bis zu den Endkunden.
Das Projekt GUARDIAN wird wesentlich dazu beitragen, die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards für autonome Maschinen zu erhöhen. Gleichzeitig wird die gesellschaftliche Akzeptanz dieser Technologien durch klare rechtliche Rahmenbedingungen gestärkt.
Projektpartner und Förderung
- AIT Center for Vision, Automation & Control – Leitung und Technologieerforschung
- Business Upper Austria – OÖ Wirtschaftsagentur GmbH – wirtschaftliche Integration
- EUSTACCHIO Rechtsanwälte – rechtliche Beratung
- DigiTrans GmbH – Validierung und Tests
- PALFINGER EUROPE GmbH – Anforderungen, Evaluierung und Realisierbarkeit
Das Projekt GUARDIAN wird im Rahmen des Programms „Digitale Technologien 2023“ des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) durch die FFG gefördert.