Mit dem Modernitätsfonds, kurz mFUND, fördert die Bundesregierung die Entwicklung digitaler Geschäftsideen rund um die Mobilität 4.0. – bis 2020 stellt sie dafür rund 150 Millionen Euro bereit.

Ob »Friederike« oder »Burglind« – immer wieder hinterlassen Stürme eine Spur der Verwüstung. Mit mehr als 33.000 Kilometern Streckennetz sind die Verkehrslinien der Deutschen Bahn besonders gefährdet, vor allem umgestürzte Bäume bergen ein hohes Risiko. Um die Kontrolle und Instandhaltung der Strecke und umliegenden Vegetation zu verbessern, entwickeln namhafte Partner aus Eisenbahnwesen und Forschung eine Technologie zur 3D-Rekonstruktion und -analyse des Streckennetzes. Für das Forschungsprojekt »Zustandsüberwachung des Gleisumfeldes« (ZuG) stellt das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) 2,5 Millionen Euro im Rahmen der Forschungsinitiative mFUND zur Verfügung.

Initiiert wurde »ZuG« von einem Konsortium aus Eisenbahn-Bundesamt (EBA), dem Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS, der Professur für Schienenfahrzeugtechnik an der Universität Stuttgart, der ASCI-Systemhaus GmbH und der DB RegioNetz Verkehrs GmbH. »Ziel ist eine verbesserte Nachprüfbarkeit und Verlässlichkeit der Streckeninstandhaltung«, erklärt Projektleiter Markus Reinhardt vom EBA.

In ZuG werden Technologien entwickelt, die künftig das Bahnpersonal entlasten: Denn zurzeit übernimmt der Lokführer beim Fahren noch alleine eine wichtige Sicherheitsfunktion, indem er die Infrastruktur rund um die Gleise beobachtet und Auffälligkeiten an eine koordinierende Stelle weiterleitet. Ziel von ZuG ist es, künftig auch die Funktion der Streckenbeobachtung zu automatisieren.

Das Fraunhofer IAIS entwickelt eine Bilderkennungssoftware auf Basis von Künstlicher Intelligenz, die potenzielle Risiken auf der Bahnstrecke erkennt. Foto: Eisenbahn-Bundesamt

Im Rahmen des Projekts liefern auf ein Triebfahrzeug der DB RegioNetz Verkehrs GmbH montierte Stereokameras Bilder, die in regelmäßigen Intervallen in 3D-Modelle der Strecke umgewandelt werden. Der Vergleich mit den Daten des Vortages erlaubt es, kurzfristige Veränderungen zu detektieren, die eine hohe oder akute Gefahr darstellen. Der Vergleich mit Vorjahreswerten zeigt längerfristige, aber stetige Veränderungen, die zu Problemen führen können. So sollen Sicherheitsrisiken, zum Beispiel durch umsturzgefährdete Bäume oder Verschiebung einer Böschungsmauer, minimiert werden.

Für die Auswertung der Daten entwickelt das Fraunhofer IAIS eine Bilderkennungssoftware auf Basis von Künstlicher Intelligenz, die Abweichungen zwischen den jeweiligen 3D-Modellen automatisch erkennt, einem Objekt zuweist und bewertet. Ausgewählte, relevante Objekte detektiert die Software automatisch und vergleicht deren Verschiebungen mit Referenzwerten, um abzuschätzen, wie gravierend die erkannten Abweichungen sind. Die Ergebnisse der Analyse visualisiert eine Anwendung von ASCI Systemhaus, mit deren Hilfe Nutzer die nötigen Instandhaltungsprozesse anstoßen und planen können.

Mobiltiätsförderung Teil der digitalen Agenda

Die Förderung setzt bereits in dem Moment ein, da digitale Geschäftsideen entstehen, und unterstützt Gründer und Start-ups bei der Umsetzung – vom Konzept über die Entwicklung bis zur Marktreife. Das Förderprogramm des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) ist ein wesentlicher Beitrag zur Digitalen Agenda der Bundesregierung. Fördernehmer zeichnen sich durch die Entwicklung digitaler Geschäftsideen aus, die auf Mobilitäts-, Geo- und Wetterdaten basieren. Antragsberechtigt sind Gründer, Start-ups, Unternehmen, aber auch Behörden und Hochschulen. Der mFUND gliedert sich in zwei Förderlinien, die eine langfristige Unterstützung von Projekten erlauben – von der Idee bis zur Entwicklung eines Prototyps:

• Förderlinie 1 „Ausarbeitung von Machbarkeitsstudien“
• Förderlinie 2 „Angewandte Forschung und Experimentelle Entwicklung“

Die Prüfung aller Anträge erfolgt in einem zweistufigen, wettbewerblichen Bewertungsverfahren: In der ersten Stufe werden vorläufige Projektskizzen inhaltlich beurteilt. In der zweiten Verfahrensstufe werden die Antragsteller aller positiv bewerteten Projekte aufgefordert, einen förmlichen Förderantrag vorzulegen. Die Bewilligung erteilt das BMVI.

Neben der finanziellen Förderung unterstützt der mFUND auch den Austausch zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Forschung. Um Fördernehmer zusammenzuführen, veranstaltet das Ministerium regelmäßig Konferenzen und Workshops. Darüber hinaus finden Wettbewerbe für Gründer, Start-ups und Programmierer statt. So können Studenten, Tüftler und Hacker beim Regierungs-Hackathon DATA-RUN vor Ort und innerhalb von 24 Stunden technische Lösungen für die Mobilität 4.0 entwickeln. Beim BMVI Start-up Pitch haben die Teilnehmer drei Minuten Zeit, Jury und Publikum, darunter Manager und Investoren von ihrer digitalen Geschäftsidee zu überzeugen.

Eine Vielzahl der Projekte, die mit dem mFUND gefördert werden, basiert auf den Daten der mCLOUD. Über das offene Datenportal stellt das BMVI Mobilitäts-, Geo- und Wetterdaten seines Geschäftsbereichs zur Verfügung. Die mCLOUD selbst sowie alle darin auffindbaren Daten sind für jedermann frei zugänglich – ganz im Sinne der Open-Data-Strategie des Bundes.

Die mCLOUD dient als offene Rechercheplattform. Gründer, Start-ups und Mobilitätsanbieter haben damit eine zentrale Anlaufstelle für einen schnellen, unkomplizierten und kostenlosen Zugriff auf Daten aus den unterschiedlichsten Bereichen rund um die Mobilität: Straßenverkehr, Bahnverkehr, Luft- und Raumfahrt, Klima und Wetter sowie Gewässer und Wasserstraßen.

Weitere Informationen und Quelle:

www.digitale-agenda.de

Quelle: Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS  / BMVI