Konnektivität

Die richtigen Fragen gestellt

Unter dem Motto „Shaping the future“ präsentierte der Volkswagen-Konzern, wie er sich die Zukunft vorstellt – und welche Fragen diese aufwirft.

In der Autostadt zeigte der VW-Konzern alle Mobilitätsansätze in einer Modellstadt.
In der Autostadt zeigte der VW-Konzern alle Mobilitätsansätze in einer Modellstadt.
Gregor Soller

Die Zukunft der Mobilität bringt viele Fragen mit sich. Unter dem Motto „Shaping the future“ lud der Volkswagen-Konzern zu einer großen Rundreise in die Zukunft ein, die neben der Autostadt in Wolfsburg und dem Testgelände in Ehra-Lessien auch das Future Center in Potsdam umfasste.
Starten wir in der Autostadt. Dort brachte eine Modelllandschaft im Maßstab 1:87 – ähnlich der Miniaturwunderwelt in Hamburg – auf einen Blick sämtliche Fragestellungen und Entwicklungsmöglichkeiten der Mobilität auf den Punkt. Sedric ist bereits als Schultaxi unterwegs und dreht autonom seine Runden, wobei er auf fahrerlose Transportsysteme trifft, die im Platooning unterwegs sind, während Moia innerstädtische Shuttlefahrten tätigt. Dazu leuchten an digitalen Wanddisplays die entsprechenden Fragen auf.
Damit zeigt die Ausstellung in der Autostadt Wolfsburg sehr gut auf, welche Fragen zur Entwicklung der I.D.-Familie, Moia oder Sedric und Co. führten – sie gehen mit den eingeblendeten Fragen aber den entscheidenden kritischen Schritt weiter in die Zukunft.

Und da hat die „Wolfsburg AG“ respektive das VW-Werk samt der angehängten Stadt einen Riesenvorteil, wie Ralf Sygusch, Referatsleiter der Stadt Wolfsburg, und dessen Chief Digital Officer (CDO) Dennis Weilmann erklären. Denn Wolfsburg hat auf knapp 205 Quadratkilometern Fläche nur rund 125.000 Einwohner – und damit vergleichsweise viel Platz für entsprechende Versuche und das Programm „Wolfsburg digital“.
Bereits in den fünfziger und sechziger Jahren nutzte man diese Großzügigkeit der Fläche für Musterviertel und neue Ansätze zur Verkehrsführung. „Extrem“ ist laut Sygusch die hohe Zahl von Pendlern aus dem Umland, die täglich ins VW-Werk kommen.

Gleichwohl eigne sich Wolfsburg damit perfekt als Experimentierfeld, denn viele Probleme und Planungsansätze ließen sich in leicht veränderter Form wunderbar auf viele deutsche Großstädte übertragen. Denn laut Sygusch existieren in Deutschland über 50 Städte zwischen 100.000 und 250.000 Einwohnern, die teils exakt die gleichen Thematiken hätten. Und diese unterscheiden sich teils grundlegend von Problemen, die in Kleinstädten mit bis zu 50.000 Einwohnern oder in Metropolen mit mehr als 500.000 Einwohnern auftauchten. So seien Modelle wie Free-Floating-Carsharing ebenso schwer umsetzbar wie große schienengebundene Bahnprojekte.

Außerdem funktionieren auch in diesen mittelgroßen Städten nicht alle Betriebsmodelle, sodass die Initiative „Wolfsburg digital“ auch neue Alternativen untersuche und auslote. Ein weiterer Vorteil dabei ist, dass man mit dem Volkswagen-Konzern einen starken Mobilitätspartner vor Ort hat: So kann man mit bilateralen Gesprächen schon sehr viel abklären, ohne dass man zig Partner mit unterschiedlichsten Interessen einbinden muss. Insofern haben die Niedersachsen bereits diverse Pläne, wie man die Stadt mit 5G-Netz, High-Speed-Datenleitungen und Leerschächten aufrüstet. Auch das Laden an öffentlichen Plätzen und Museen denkt man dabei an. In den Leerschächten sollen dann dereinst die Starkstromleitungen für die Schnelllader liegen, damit es eben kein „Zittern in der Zahnarztstraße“ gibt, wenn alle ihre großen SUV schnellladen und die Stadt gleichzeitig mehrere Elektrobusse mit Strom „füttert“. Dazu kommen neue Gleichrichterstationen für das DC-Laden und intelligentes „Lastmanagement“.

Weiter überlegt man, wie die Bereiche Wohnen und Arbeiten besser verzahnt werden können, um den Pendelverkehr zu reduzieren, und wie man trotz Wohnraumerweiterung eine Parkraumreduktion erreichen kann. Hier wäre zum Beispiel die Einbindung von Moia und Sedric willkommen: Per Smartphone kann man den Rufbus bestellen, um von A nach B zu kommen, oder alternativ Sedric autonom durch die Stadt schicken. Der außerdem auch Menschen ohne Führerschein mobilisieren könnte – auch in abgelegenen Stadtvierteln oder in Vorortgemeinden.

Womit man mitten im autonomen Fahren nach Level 5 wäre. Ab 2019 sollen auch in Wolfsburg die ersten Autos im Probebetrieb starten, bis 2021 oder 2022 könne man sich reguläre derartige Verkehre vorstellen. „Die Anwendungen werden kommen“, ist sich Digitalisierer Weilmann sicher. Weshalb die Stadt auch ihre geplanten neuen drei Stadtteile voller Euphorie angeht.

Von Wolfsburg aus geht es weiter auf das geheime VW-Testareal nach Ehra-Lessien. Dort dreht bereits der erste Sedric seine Runden und das erstaunlich souverän: Immerhin muss „Sedric“ auf App-Anfrage vorfahren, an einem bestimmten Punkt halten und dann den Hindernis­parcours durchqueren – aber bitte nicht im Fußgängertempo, aber auch nicht so, dass den Mitfahrern dabei übel wird. Und das kann er – sogar sehr geschmeidig! Begleiterin ist die Ingenieurin Julia Druecke, die auch darauf hinweist, dass die Türen per Knopfdruck geschlossen werden müssen und Sedric sich erst nach dem Anschnallen startet.
Dann setzt sich Sedric dezent, aber bestimmt in Bewegung und beschleunigt bis auf 30 km/h, was auf dem teils kurvigen Kurs schon als ausreichend schnell empfunden wird und sich als eine errechnete Idealgeschwindigkeit in der Innenstadt erweisen könnte.

Beschleunigen, bremsen, lenken – all das tut Sedric erstaunlich sanft und gar nicht digital. Mitverantwortlich dafür sind die beiden in dem Fall wirklich kongenialen Programmierer Kai Homeier und Simon Großjohann, beide 39, wobei Homeier betont, dass er drei Tage älter ist als sein Kollege. Intern werden sie gern mit „Statler und Waldorf“, den beiden Alten auf dem Balkon aus der Muppet-Show, verglichen, was in dem Fall als Auszeichnung gelten darf: Denn Homeier und Großjohann sind ganz tief ins Thema „autonomes Fahren“ eingestiegen und freuen sich über viel stärkere Grafikkarten mehr als über viel mehr Gehalt: „Mit Geld kann man mich nicht locken“, erklärt Großjohann, der dafür aber seine Freiheiten beim Programmieren und Testen fordert. Und dafür sehr viel und rund um die Welt unterwegs ist.
Auch dass sie als „Testwagen“ jetzt einen umgerüsteten schnöden E-Golf statt eines Audi nutzen, ist den beiden egal, Hauptsache: Es dient der Sache! Dafür haben sie den kompletten Kofferraum des E-Golf voller Rechner gepackt und ihn mit „sehenden Geweihen“ versehen, die exakt an der Position sitzen, wo sie auch im Sedric zu finden sind. Der sich als Prototyp übrigens technisch bei genau dem bedient hat.

Womit der E-Golf zum autonom fahrenden Versuchswagen wird, den Homeier zu Beginn noch lenkt, bevor Großjohann das „Spielen“ beginnt. Per Rechner „wirft“ er dem Golf Hindernisse in die erkannte Fahrstrecke und lässt ihn so spontan wilde Haken schlagen oder Vollbremsungen hinlegen, falls der Entwickler mal die ganze virtuelle Fahrbahn mit ebenso virtuellen Hindernissen zugestellt hat. Für die Simulation genügen den beiden „einfache“ Windows-Rechner, zumal die Ansteuerung eines autonom fahrenden Elektroautos laut Großjohann sehr viel einfacher sei als die eines Verbrenners.
Um die Rechenleistung der Grafikkarten zu illustrieren, bringt er das Beispiel, dass diese mittlerweile umgerechnet 400.000 Kilometer pro Sekunde verarbeiten könnten, was ungefähr zehn Erdumrundungen entspricht.
 

Allerdings arbeiten die beiden Ingenieure auch seit 2011 an der Qualität des Systems, das sich mittlerweile im VW-Werk beweisen muss, wo man laut Homeier „alle Eventualitäten“ findet: Plötzlich kreuzende Fußgänger, zu zügig fahrende Lkw, diffuse Transportzüge mit kleinen Gitterwägelchen im Schlepp, Pkw, Radler oder eine breite einstreifige Fahrbahn, die in der Praxis zweistreifig genutzt wird. Daraus entwickeln die beiden jetzt ihre sogenannten Bahnplaner, den sie mit diversen Daten anfüttern. Dazu gehören auch Reifenkennlinien oder ein „lineares Einspurmodell mit Massenschwerpunktverlagerung“. Daraus errechnet der autonome VW dann eine möglichst dezente Fahrspur, die er zwischen die erkannten Hindernisse legt. Ihre Arbeit erfahren Großjohann und Homeier dann in der Praxis, was sich auf einem freien Testgelände wie in Ehra-
Lessien schon mal wie ein „Live-Videogame“ anfühlen kann. Dabei legen sie größten Wert darauf, dass die Beschleunigungs- respektive Verzögerungswerte zwei Meter pro Sekunde oder 0,2 g nicht überschreiten –  bis dahin wird das Ganze als „komfortables Fahren“ wahrgenommen.

Zur Bahnplanung kommt jetzt die Antizipierung, also Voraussicht, denn: Der Laser peilt sehr weit im Voraus, wirft aber immer einen Schatten, sobald er auf ein Objekt trifft. Die Kamera kann ihm das „gelaserte“ wunderbar „übersetzen“, würde aber selbst keinen Unterschied zwischen einem Kind in zehn Meter Entfernung und einem Hünen in dreißig Meter Entfernung machen. Ähnlich ist es nun beim Heranfahren an Kreuzungen oder beim Passieren parkender Autos: Hier bringen die beiden VW-Ingenieure ihrem Golf gerade bei, dass jederzeit ein Kind hinter dem Auto auf die Fahrbahn springen könnte und er deshalb langsam fahren muss. „Dabei muss man immer vom Schlimmsten ausgehen“, erklärt Homeier die Vorgehensweise und Großjohann ergänzt: „Die Kamera schaut quasi und Laser respektive Lidar erklären, was gemessen wurde und welche Probleme theoretisch auftreten könnten.“  Denn im Gegensatz zu Laser und Lider kann die Kamera Semantik. Und während Homeier den Golf autonom an einer Reihe Autos vorbeifahren lässt, reduziert der schon das Tempo. Plötzlich springt ein Kind in Form einer mechanisch bewegten Puppe auf die Fahrbahn. Der Golf pariert per Notbremsung – und kommt rechtzeitig zum Stehen – auch das dank vorher angepasster Geschwindigkeit wieder erstaunlich geschmeidig.

Außerdem arbeiten die Ingenieure daran, aus Reflektionspunktwolken komplette Objekte zu bauen. So erzeugt auch das Valeo-Lidar bereits komplette Objektlisten, welche wiederum die Erkennung einzelner Objekte erleichtern. Ein Hauptproblem des Sedric war allerdings die Absicherung: Denn schon für eine erste Fahrvorführung müssen TÜV und Co. ihren Segen geben und alle Eventualitäten abprüfen. Heißt: Alle Worst Cases – in dem Fall waren es „nur sechs“ –, unter anderem plötzliches Beschleunigen oder plötzlicher voller Lenkeinschlag, müssen per Software pariert werden, was viel Arbeits- und Programmierzeit kostete. Doch Großjohann und Homeier haben immer noch Spaß am Job – und das allein zählt!

Ebenso geheim und schwer zugänglich sind die Future Center des Konzerns in Potsdam, Peking und Belmont im Silicon Valley. Trotzdem durften wir die ersteren beiden kurz hintereinander besuchen und wunderten uns über den lockeren Umgang der Beteiligten in diesen „Festungen“, in denen die Zukunft des Konzerns entsteht. Teilweise wähnt man sich fast in einer Studenten-WG: Es gibt Gemeinschaftsküchen, Bastelecken und Zimmer, die in kreativem Chaos mit Testprodukten und Post-its gefüllt sind, bevor in Konferenzräumen Nägel mit Köpfen oder konkrete Umfragen zu einem Projekt gemacht werden.

In Einrichtung und Stil gleichen sich die Center und können vernetzt rund um die Uhr an Projekten arbeiten. Gleichzeitig sorgen die Menschen vor Ort für das nötige „Lokalkolorit“ und entwickeln spezifische Eigenheiten speziell für ihre Region – denn so sehr der „Melting Pot“ aller Regionen auf der Welt hier funktioniert, so sehr freut man sich über die Berücksichtigung lokaler Eigenheiten.
Das sind in Peking Langversionen aller möglichen Modelle oder Extra-App-Bezahlmodelle, da die Chinesen mittlerweile vor allem Dienstleistungen fast ausschließlich per Smartphone bezahlen.

Auch Farben, Texturen, Ansprachen wollen regional abgestimmt sein, womit wir in Potsdam wären. Denn nirgends fordern die Kunden auf so kleinem Raum so viele Individualisierungsmöglichkeiten wie in Europa.
Was der Volkswagen-Konzern nutzt, um mal alle Chefdesigner der Marken einzuladen, die vom Italiener Andrea Ferranesi vom Motorradhersteller Ducati bis hin zum Schweden Kristofer Hansén, der die Optik der Scania-Lkw verantwortet. Pkw-seitig muss man das Repertoire von Skoda bis Bentley respektive Lamborghini abdecken, wofür in dem Fall Oliver Stefani (für Skoda) respektive Stefan Sielaff (Bentley) und Mitja Borkert (Lamborghini) verantwortlich sind. Auch Bugatti schickte einen Chiron und den Chefdesigner Achim Anscheidt.
Dass Designer immer Schwarz tragen, straften einige von ihnen Lügen: Sielaff kam passend zum orangen Continental in oranger Hose, während Hansén ein hellbraunes Wildlederblouson bevorzugte. Das ganze Orchester irgendwo auch zur orchestrieren, obliegt Michael Mauer, dem Leiter Design im Volkswagen-Konzern und Leiter Porsche Style.

Bis auf die Lkw-Fraktion stellten alle den letzten Ist-Stand ihrer Bemühungen aus und blickten damit auch ein bisschen in die Zukunft. Im Falle der Kernmarke Volkswagen heißt das I.D. Vizzion, natürlich ohne Lenkrad, während Lamborghini den Terzo Millenio mitbrachte, der seinen Strom aus Superkondensatoren statt Akkus zieht und selbstreparierende Oberflächenelemente bieten könnte: Sensoren sollen kleine Schäden und Risse an der Carbonhülle entdecken. Mikroskopisch kleine Leitungen können eine chemische Flüssigkeit zu den beschädigten Stellen schicken und die Karosserie dort „reparieren“. Auch selbstreparable Software wird in den Future-Centern erdacht.

Wie man künftig virtuell gestalten könnte, demonstrierte Nachwuchsdesigner Michael Schneider am selbst entwickelten Virtual Reality Design Tool, VW-intern VR-added Design genannt: Dabei erhält der Designer eine VR-Brille und bekommt zwei Con­troller in die Hand. Die Konstruktion kann ihm jetzt in 1:1 ein Package einspielen, über das er virtuell die Hauptlinien des neuen Fahrzeuges legen kann. Daraus lassen sich dann Flächen generieren, aus denen man wiederum Datensätze für die Konstruktion generieren kann.
Beides soll die Gestaltung erheblich beschleunigen, denn bisher krankte es genau an diesen Punkten: Selbst wenn man einen Entwurf in 1:1 virtuell auf der Powerwall sah, stellte sich beim real erstellten Modell heraus, dass einige Flächen nicht wie gedacht aussahen oder funktionierten. „Jetzt können wir uns virtuell mit allen Kollegen weltweit treffen und solche Details direkt diskutieren und notfalls auch korrigieren.“ Ein weiteres Problem auf dem Weg dorthin war, dass die Designer allenfalls „Datenwolken“ erzeugen konnten, die für die Konstruktion und Produktion dann exakt berechnet und angepasst werden mussten. Das neue Tool soll hier gleich exaktere Datensätze produzieren.

Der Selbstversuch am Dreirad verzückt: Wie in einem Zukunftsfilm springe ich mit den Controllern zwischen den Rädern hin und her und designe ein Fahrzeug live und gleich in 1:1 – und sehe tatsächlich sofort, wo was nicht funktionieren dürfte. Um zu demonstrieren, wie schnell künftig gestaltet werden kann, entwarf man binnen drei Tagen mal schnell ein Fräs­modell eines E-Dreirades, das man dann auf die Cebit in Hannover stellte. Am späten Abend stellt ein nachdenklicher und immer kritischer Scania-Designer Kristofer Hansén dann eine weitere ­wichtige Frage: „Warum haben wir trotz all der gewonnenen Zeit immer weniger davon?“

Bilder: G. Soller, Volkswagen Group

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