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Hype oder Hope - Welches Potenzial haben LiDAR-Anwendungen in digitalen Verkehrsinfrastrukturen?
2021.01.25
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LiDAR-Sensoren im Bereich vernetzte Mobilität gewinnen immer mehr an Bedeutung, finden aber bislang in deutschen Verkehrsinfrastrukturen selten Anwendung im Vergleich zu anderen Ländern wie China. Warum das so ist und wie man das ändern könnte, haben fünf Studierende im Rahmen einer Potenzialanalyse Ihres Masterstudiums „Innovations- und Technologiemanagement“ an der TH Nürnberg in Kooperation mit LiangDao GmbH und Prof. Dr. Werner Fees genauer untersucht.


LiDAR-Sensoren finden heutzutage nicht nur in Fahrzeugen, sondern auch in digitalen Verkehrsinfrastrukturen zur Echtzeiterfassung von Verkehrsdaten sowie zur intelligenten Vernetzung zwischen Fahrzeug und Umgebung Anwendung. LiDAR-Softwares können folglich zur Erkennung und Klassifizierung von Verkehrsobjekten, zur Verfolgung des Verkehrsgeschehens, aber auch in naher Zukunft zur intelligenten Verkehrsteuerung sowie Vorwarnung der Gefahrsituationen und somit zur Vermeidung von Unfällen beitragen.


Im Rahmen mehrerer Interviews mit Verantwortlichen von Innovation-Clustern, Verkehrs- und LiDAR-Experten, sowie mittels einer Stakeholder-Analyse untersuchen fünf Studierende der TH Nürnberg das Potenzial der LiDAR-Technologie in Deutschland, und kommen auf folgende vier Kernergebnisse und Handlungsempfehlungen:


1. Die LiDAR-Technologie bietet zwar viel Potenzial zur Analyse verkehrskritischer Orte und bei Verkehrssicherheitsthemen, sie kann sich aber vor allem aus Kostengründen noch nicht gegen Alternativen, wie die Kamera durchsetzen, sind sich Experten einig. Aktuell sind LiDAR-Sensoren auf dem Weg zur Serienproduktion noch deutlich teurer als die Kamera. Dies könnte sich mittelfristig allerdings ändern: Erstens, könnten eine generelle Standardisierung der LiDAR-Sensoren, als auch die Masseneffekte der Automobilindustrie für die Entwicklung der LiDAR-Technologie nützlich sein, und somit die Herstellungskosten der Sensoren langfristig senken. Zweitens, benötigt man bei einem Straßenkreuzungsprojekt nur einen 360-Grad LiDAR mit einer Reichweite von bis zu 150 Meter, anstatt mehreren Kameras mit deutlich kürzerer Reichweite. Somit könnte die LiDAR-Anwendung in der Gesamtkostenbetrachtung zukünftig günstiger werden.


2. Aufgrund der föderalistischen Strukturen und eines mangelnden Top-Down-Ansatzes, fehlt es bislang an einer bundesweiten Strategie für Smart-City Projekte und für die Anwendung von neuen Technologien in öffentlichen Verkehrsinfrastrukturprojekten in Deutschland. Aktuell wird nur im Rahmen einzelner Pilotprojekte gearbeitet. Die Finanzierung findet auf verschiedenen Ebenen (Kommunal-, Länder- und Bundesebene) statt und unterschiedliche Akteure (BMVI, BMI, KfW etc.) stellen unterschiedliche Fördertöpfe zur Verfügung. Förderdatenbanken können hier einen Überblick und mehr Transparenz schaffen. Für diese interdisziplinäre und branchenübergreifende Herausforderungen brauchen wir aber auch neue passende Förderprogramme, sind sich die Experten einig.


3. Zugleich ist die Skepsis der Bevölkerung hinsichtlich Verkehrsüberwachung und Gesundheitsrisiken groß, was in der Projektumsetzung mitberücksichtigt werden sollte. Auch wenn die Technologie schon seit Jahren vorhanden und bekannt ist, ist die Bevölkerung in Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern konservativer eingestellt, so die Experten. Zum Abbau von Ängsten und zur Entkräftung häufig genannter Nachteile über die Nutzung von (LiDAR-)Sensoren in öffentlichen Räumen, sei es wichtig aktive Erklärung- und Öffentlichkeitsarbeit zu betreiben. Mit erfolgreichen Pilotprojekten auf Kommunalebene und mehr Arbeit auf Testfeldern könne man zusätzlich diesen Vorurteilen entgegenwirken. Nicht zuletzt gilt es auch mit Key-Stakeholdern - wie Infrastrukturbetreiber, Interessensverbänden sowie Kommunalvertreter – sich eng auszutauschen und sein Netzwerk auszubauen.


Die zukünftige Stadtplanung und sichere

Verkehrssteuerung braucht solide Daten des

täglichen Verkehrsgeschehens als Grundlage.

LiDAR Sensoren bieten dafür eine

hocheffiziente und datenschutzkonforme

(Dr. Yang Ji, Managing Director von

LiangDao GmbH)


4. Die unklare Gesetzeslage in komplexen Fragestellungen, wie Datensouveränität, Haftung und Cyber-Security stellt für die Umsetzung von LiDAR-Projekten ebenfalls noch ein großes Hindernis dar. Europaweit gelte zwar die Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) als regulatorisches Regelwerk. Allerdings gebe es noch keine spezifischen Datenschutzrichtlinien in Verkehrsprojekten, und somit keine legale Erfassungsmethode was kritische Fahrsituationen wie Rotlicht-Verstoß, gefährliches Fahrverhalten und Abbiegen ohne Erlaubnis betrifft. Probleme mit dem Datenschutz betreffen hier weniger den Hersteller von LiDAR-Sensoren, als vielmehr den Anwender, wie z.B. Behörden, Automobilindustrie und Privatpersonen. Sollten sich die Fragen in naher Zukunft klären, gilt es als Unternehmen eine schnelle Handlungsfähigkeit und die Nutzung seines Netzwerks zu beweisen, um den Startschuss eines flächendeckenden LiDAR-Einsatzes in digitalen Verkehrsinfrastrukturprojekten nicht zu verpassen, schlussfolgern die Studierenden.


LiangDao GmbH bedankt sich bei Herrn Prof. Fees und den Studierenden für die gute Zusammenarbeit! 4. Die unklare Gesetzeslage in komplexen Fragestellungen, wie Datensouveränität, Haftung und Cyber-Security stellt für die Umsetzung von LiDAR-Projekten ebenfalls noch ein großes Hindernis dar. Europaweit gelte zwar die Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) als regulatorisches Regelwerk. Allerdings gebe es noch keine spezifischen Datenschutzrichtlinien in Verkehrsprojekten, und somit keine legale Erfassungsmethode was kritische Fahrsituationen wie Rotlicht-Verstoß, gefährliches Fahrverhalten und Abbiegen ohne Erlaubnis betrifft. Probleme mit dem Datenschutz betreffen hier weniger den Hersteller von LiDAR-Sensoren, als vielmehr den Anwender, wie z.B. Behörden, Automobilindustrie und Privatpersonen. Sollten sich die Fragen in naher Zukunft klären, gilt es als Unternehmen eine schnelle Handlungsfähigkeit und die Nutzung seines Netzwerks zu beweisen, um den Startschuss eines flächendeckenden LiDAR-Einsatzes in digitalen Verkehrsinfrastrukturprojekten nicht zu verpassen, schlussfolgern die Studierenden.


LiangDao GmbH bedankt sich bei Herrn Prof. Fees und den Studierenden für die gute Zusammenarbeit!


Namen der Studierenden, TH Nürnberg:


     Josephine Niederlöhner, Tobias Reul, Kateryna Fomenko, Tommy Meyer, Christopher Meier


Namen der Interviewpartner:


    Fr. Nora Jesch, Bergische Struktur- und Wirtschaftsförderungsgesellschaft


    Hr. Thomas Lämmer-Gamp, Bergische Struktur- und Wirtschaftsförderungsgesellschaft


    Hr. Martin Margreiter, Mobility Partners/Technische Universität München


    Hr. Dr. Roman Katz, Ouster Inc.


    Hr. Thomas Meißner, Berlin Partner für Wirtschaft und Technologie


Über die Projektarbeit:


In ihrer Abschlussarbeit des Studienfachs „Innovations- und Technologiemanagement“ der TH Nürnberg beschäftigten sich die fünf Masterstudierenden im Zeitraum von zwei Monaten mit dem Potenzial von LiDAR-Anwendungen in digitalen (Verkehrs-)infrastrukturprojekten. Sie führten mehrere Interviews mit Verantwortlichen von Innovation-Clustern, Verkehrs- und LiDAR-Experten in Deutschland, sowie eine Stakeholder-Analyse durch.



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