Anwendungsbereiche

Das Ziel von A.H.E.A.D. ist es, Grundlagen und technologisch intelligente Lösungen für die Fernsteuerung von Fahrzeugen in unstrukturierten Umgebungen zu entwickeln. Die Technologieentwicklungen im Bereich der Umweltwahrnehmung, der Lokalisierung, der semantischen Erkennung, sowie der Teleoperation werden in Validierungstests und Demonstratoren zu einem hohen technologischen Reifegrad geführt. Es wird erwartet, dass ebenfalls wissenschaftliche Veröffentlichungen zu den Arbeiten erfolgen.Dieses Projekt soll als ein Wegbereiter für die zusätzliche Unterstützung und Entwicklung der humanitären Hilfe dienen und auf Wunsch des WFP Lieferungen von Lebensmitteln teleoperieren, die eine Gefahr für menschliche Fahrer darstellen würden. Neben humanitären Hilfslieferungen von Nahrungsmitteln ist das Anwendungsfeld von der letzten Liefermeile (Last Mile) auch für viele weitere Transportaufgaben aktuell von hoher technischer und marktwirtschaftlicher Relevanz. Im Rahmen dieses Projektes werden Technologien entwickelt, die eine KI-basierte (teil)autonome Navigation von Systemen ermöglichen. Die entwickelte Technologie kann auch für den Einsatz von teilautonomen/teleoperierten mobilen Robotern in Lieferszenarien genutzt werden. Die Umgebung ist auch in diesen Anwendungen durch Gehsteige, Fußwege, Innenhöfe oder Treppenhäuser sehr dynamisch und unstrukturiert, weswegen hier Technologien aus dem Automotive und der Industrieautomatisation nur bedingt Anwendung finden. Insbesondere die Bereiche der Umweltwahrnehmung, -lokalisierung und semantischen Annotierung sind hier von wesentlicher Bedeutung für den erfolgreichen Einsatz von Robotern für Lieferdienste.Das DLR Technologiemarketing und verschiedene Partner bilden hier ein innovatives Netzwerk und unterstützen Ausgründungen und Technologieverwertungen. Der WFP Business Accelerator hat seinen Standort in Deutschland genau in München etabliert um Technologien und neue Firmen mit Pilotprojekten in das Bedarfsfeld des WFP ein zu führen und mögliche Servicedienstleister zu generieren.

Usecase Südsudan

Eine direkte Nachnutzung des Demonstrators durch den assoziierten Partner WFP ist geplant. Beim WFP ist mit einem weltweit anwachsenden Bedarf an Hilfslieferungen zu rechnen. Im Report „GLOBAL REPORT ON FOOD CRISES 2020“ spricht das WFP von einem bedrohlichen Anstieg der hungernden Weltbevölkerung von 2018 auf 2019 um 22 Millionen Menschen, etwa16 % der Weltbevölkerung.

Hilfskräfte humanitärer Organisationen sind einer zunehmenden Vielzahl von Gefahren und Bedrohungen ausgesetzt. Zahlreiche Einsätze finden in Umgebungen mit hohem Risiko statt, z.B. in fragilen Staaten mit Konfliktparteien. Trotz Verträgen, die auf ein Verbot des Einsatzes von Landminen abzielen, und trotz kontinuierlicher Minenräumungsinitiativen sind tödliche Zwischenfälle mit Minen oder improvisierten Sprengkörpern allgegenwärtig. Die Fahrer von Lastwagen für humanitäre Hilfe sind diesen Risiken täglich ausgesetzt.

Aber auch neben den durch Menschen verursachten Gefahren gibt es viele natürliche Risiken in den jeweiligen Einsatzgebieten, z.B. Schlangen und Insekten, die Krankheiten wie z.B. Malaria übertragen. Weitere gesundheitliche Risiken für die Fahrer sind Epidemien, z.B. Ausbrüche des Ebola Virus (Sierra Leone, DRK) oder die COVID-19-Pandemie (weltweit).

Vor allem in den Gebieten, die nur selten von Menschen frequentiert werden, lassen sich diese Risiken im Voraus schwer abschätzen. Viele der Einsatzorte für humanitäre Hilfe sind schwierig zu erreichen, da in den betroffenen Gebieten zumeist keine ausreichende Infrastruktur vorhanden, oder, im Falle eines Katastrophen-Szenarios, nicht mehr intakt ist. Hier können die teleoperierten Fahrzeuge eingesetzt werden, um den Einsatz sicherer zu gestalten und Menschenleben zu retten.

Darüber hinaus müssen ökonomische und ökologische Aspekte der Transporte von Hilfslieferungen berücksichtigt werden. Lieferungen per Flugzeug sind sehr kostenintensiv und haben auch ökologische Auswirkungen auf die Region. Daher werden sie, wo möglich, durch lokale, alternative Lieferketten ersetzt. Im Anwendungsfall Südsudan lieferte das WFP bereits im Februar 2019 in einem Test mit 18 Sherps 800 mt (metrische Tonnen) innerhalb von 5 Wochen und konnte damit 25 „Airdrops“ ersetzten.

Diese Hilfslieferungen können den größten Teil der Strecke mit Booten und Fahrzeugen stattfinden. Die „letzte Meile“ (last mile), eine Strecke von bis zu 50 km, führt jedoch durch teils überflutete Bereiche, die die Fahrzeugführer großen Risiken aussetzen.

In AHEAD entwickeln wir ein Konzept für robotergesteuerte, ferngesteuerte Fahrzeuge, bei dem in der sehr unwegsamen Umgebung des Sudan die Lieferung der „last mile“ per Telepräsenz von einem sicheren Ort aus, z. B. in Tiar, durchgeführt werden kann.