Projekte und Referenzen

Im Projekt MonoCab-Schlüsseltechnologien werden Technologien weiter oder neu entwickelt, welche speziell für das MonoCab Fahrzeug und Infrastruktur sind. Dazu gehört das Stabilisierungssystem, Spur- und Gleiswechsel (Weiche), Positions- und Abstandserkennung, wie auch das Energiemanagement. In dem Projektstreckbrief werden Herausforderung und Lösungsansätze beschrieben.

Im vorausgegangen Projekt MonoCab OWL konnten bereits zwei erste Demonstratoren gebauten, welche die grundsätzliche Machbarkeit der Kreiselstabilisierung zeigten. Das Projekt MonoCab ready hat das Ziel zwei neue Versuchsfahrzeuge zu bauen, welche bereits alle offenen Forschungsfragen beantworten und einen Transport von Personen in einem Testfeld ermöglichen. Die Herausforderung liegt darin die Projektergebnisse der parallellaufenden Forschungsprojekte bereits bei der Entstehung der neuen Fahrzeuge zu berücksichtigen.

Der Digitalfunk TETRA kommt in Bezug auf einsatzkritische Kommunikation schnell an seine Grenzen. Erst durch die Kopplung bzw. Erweiterung mit einer breitbandigen Technologie, wie 5G, werden Live-Videotelefonie und andere breitbandige Dienste möglich. Das Projekt TETRA++ befasst sich mit der Forschungsfrage, inwiefern die hierfür im 3GPP-Standard und ETSI als Mission Critical (MC) verankerten Dienste in der Lage sind TETRA-Dienste abzubilden und entsprechend zu erweitern. Die Betrachtung findet in den Anwendungsfeldern Betriebsfunk und Behördenfunk statt.

Im vorausgegangen Projekt MonoCab OWL konnten bereits zwei erste Demonstratoren gebauten, welche die grundsätzliche Machbarkeit der Kreiselstabilisierung zeigten. Das Projekt MonoCab ready hat das Ziel zwei neue Versuchsfahrzeuge zu bauen, welche bereits alle offenen Forschungsfragen beantworten und einen Transport von Personen in einem Testfeld ermöglichen. Die Herausforderung liegt darin die Projektergebnisse der parallellaufenden Forschungsprojekte bereits bei der Entstehung der neuen Fahrzeuge zu berücksichtigen.

Im Projekt „IoT4SRGK – Verbesserung von Starkregengefahrenkarten durch Echtzeitdaten“ soll untersucht werden, inwiefern Starkregengefahrenkarten hinsichtlich ihrer Aussagekraft durch den Einsatz von kleinräumigen Realdaten verbessert werden können. Dazu soll ein IoT-basiertes Sensorsystem in der Stadt Gütersloh aufgebaut werden, welches Echtzeitdaten im Stadtraum misst, die als Eingangsdaten bzw. Modellierungsparameter der Starkregengefahrenkarten benötigt werden. Dies sind z. B. Messungen von Niederschlag, Temperatur, Verdunstung und/oder Bodenfeuchte. Ziel ist dabei herauszufinden, welche Sensorik, an welchen Standorten zur Beurteilung von Starkregengefahren benötigt werden. Mit den Erkenntnissen aus den Messungen werden erstmals kleinräumige Wechselwirkungen vor Ort ersichtlich, die zuvor nur durch pauschale Annahmen in der Modellierung berücksichtig wurden und möglicherweise die Realität verfälschen. Als Ergebnis soll eine optimierte Starkregengefahrenkarte durch IoT-Daten erzielt werden. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung des bestehenden Verfahrens zur Erstellung von Starkregengefahrenkarten geleistet. Gleichzeitig wird damit ein Ausstattungskonzept für Sensorik zur Beurteilung von Starkregengefahren erarbeitet, um ein einheitliches Vorgehen zur Ausbringung von Sensorik im Stadtraum für Kommunen zu erarbeiten, welches es bisher nicht gibt. Damit soll vermieden werden, dass zu viele Insellösungen, insbesondere im Rahmen von Smart City Strategien, entstehen.

Langenholzhausen profitiert als erstes von Kombination aus baulichen und digitalen Hochwasserschutzmaßnahmen. IoT-Sensoren sind der Grundstein des innovativen Hochwasser-Infosystem, welches den Schutz in Kalletal und Lemgo stärken soll. Das Projekt realisiert die technologische Umsetzung und Datenanalyse bis hin zu einem zukunftsorientiert Hochwasserprognosesystem.

Aufgrund des Klimawandels kommt es zunehmend zu Extremwetterereignisse, wie lokal auftretende Hochwasser- und Starkregenereignisse. Frühwarnsysteme bei Hochwasser und Starkregen dienen dazu, im Sinne einer Klimaanapassungsmaßnahme, die Auswirkungen von Extremwetterereignissen zu minimieren. Eine rechtzeitige Warnung ermöglicht es betroffenen Kommunen, passende Maßnahmen einzuleiten und dadurch Leben und Eigentum zu schützen. Die Vorhersage ermöglicht eine frühzeitige Planung von Evakuierungen und Rettungsmaßnahmen. Neue Technologien im Bereich der Internet der Dinge und KI-basierten Auswertungen bieten Möglichkeiten für die Entwicklung eines Echtzeit-Frühwarnsystems. Zu diesem Zweck wurde in der Kleinstadt Steinheim/Westfalen im Kreis Höxter ein Pilotprojekt gestartet, um ein Hochwasserinformationssystem aufzubauen:

Bei der „BürgerWOLKE Soest“ wird ein Sensornetzwerk im Stadtgebiet aufgebaut, das in Echtzeit Klimaparameter liefert. So können Bürger:innen lokal präzise Wetterdaten abrufen. Gleichzeitig werden Klimaveränderungen untersucht. Das Sensornetzwerk wird mittels Low-Cost Sensorik aufgebaut und die Messwerte anhand von Vergleichsmessungen mit Sensorik des Deutschen Wetterdienstes und auf Basis von künstlicher Intelligenz und maschinellen Lernverfahren, die das IOSB-INA entwickelt hat, in ihrer Qualität optimiert. Die Besonderheit hier liegt in der Beteiligung der Bürger und Bürgerinnen – die Hälfte der 100 Sensoren wurde auf Privatgrundstücken installiert.

Die Fraunhofer-Institute Lemgo und Paderborn haben im Rahmen eines Smart City Umsetzungsprojekts ein Konzept zur Parkraumbewirtschaftung erarbeitet. Für den ASP, einen Eigenbetrieb der Stadt Paderborn, entstand ein IoT-basiertes Parkraummanagement, das von den beiden Instituten konzipiert, geplant und in der Umsetzung begleitet wurde.

Im Projekt soll ein hoch innovatives Einschienenfahrzeug, welches im Projekt MONOCAB OWL entwickelt wird, vernetz werden. Die 5G Vernetzung soll einen sichereren und komfortableren Fahrbetrieb des MONOCAB ermöglichen. Die 5G Technologie greift Problemstellungen auf, welche mit 4G nicht ausreichend realisierbar sind. Dazu gehört die Echtzeit Fahrzeugregler Vernetzung, die Kommunikation mit der Umwelt (V2I), die Kommunikation mit einem Leitstand (V2X), die Kommunikation unter den Fahrzeugen (V2V) sowie das Übertragen von hochauflösenden Videostreams.