Transformationsgestalter, Nachwuchsförderer, MINT-Ausbildungsinitiative, Transfer- und Gründungsbeschleuniger und mit mehr als 170 Projekten eine der erfolgreichsten Forschungsinitiativen des Landes. Der InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) hat seit seiner Einrichtung 2019 ein Innovations-Ökosystem aufgebaut, das bahnbrechende Technologien und Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen der Gesellschaft entwickelt.
Grundlagen für Spitzenforschung
Die Mobilitätsindustrie durchläuft eine tiefgreifende Transformation, die sowohl die Mobilitätssysteme als auch ihre Produktion betrifft. Die vorausschauende Entwicklung von Softwarefunktionen, -services und -prozessen wird zunehmend zum entscheidenden Faktor. Um diesen Wandel aktiv zu gestalten, haben das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Stuttgart 2019 den ICM eingerichtet. Mit vier Professuren, fünf Junior-Professuren, vier Nachwuchsgruppen und mehr als 20 Zukunftslaboren schafft der ICM eine Infrastruktur zur Erforschung softwaregestützter Technologien und Systeme für Mobilitäts- und Produktionsanwendungen. „Mit Software-defined Mobility, Software-defined Manufacturing und Manufacturing for Mobility stellen die Schnittstellen zwischen den ursprünglichen Forschungsfeldern den Fokus der Forschung im ICM dar“, erklärt ICM-Geschäftsführerin Dr. Sandra Kauffmann-Weiß vom KIT.
Projekte zu automatisierter Mobilität und Produktion mit KI
Softwaregestützte Technologien sind die Basis einer effizienten, sicheren und hochautomatischen Mobilität sowie der adaptiven, selbstlernenden Produktion der Zukunft. Welche Potenziale damit ausgeschöpft werden können, zeigen beispielhaft drei am ICM-Tag vorgestellte Projekte.
Durch die Auslagerung von nicht sicherheitsrelevanten Funktionen wie der Klima-, Heizungs- und Lüftungssteuerung in eine Cloud, steigerten die Forschenden im Projekt OTrace die Energieeffizienz und damit die Reichweite von elektronischen Stadtbussen um 20 Kilometer pro Umlauf. Im Projekt SWUpCar wurde eine modulare und standardisierte Softwarearchitektur entwickelt, die eine einfache Integration neuer Hardwarekomponenten und Softwarefunktionen ermöglicht. Die Projektpartner schaffen damit die Grundlagen für die vorausschauende Entwicklung Upgrade-fähiger Fahrzeuge und die Reduzierung elektronischer Steuereinheiten. Dass Künstliche Intelligenz Maschinen dazu befähigt, hochkomplexe manuelle Aufgaben zu übernehmen und damit den Fachkräftemangel abzufedern, beweist der Demonstrator aus dem Projekt RoboCable. Der Roboter detektiert Steckerpositionen exakt und montiert selbstständig unsortierte Kabelstränge. Es ist ein erster Schritt hin zu einer vollautomatischen Montage der Kabelbäume in der Mobilitätsindustrie und anderen Produktionsbereichen.
Erfolgreiche Nachwuchsförderung für die Innovationen der Zukunft
Mit zahlreichen Formaten gestaltet der ICM außerdem aktiv die Nachwuchsförderung. „Mit unseren mobilen Forschungslaboren wollen wir schon Schülerinnen und Schüler, aber auch Studierende für die verschiedenen MINT-Fächer begeistern“, sagt Maike Schwammberger, ICM-Junior-Professorin am KIT und verantwortlich für die Forschungsgruppe Modellierung und Analyse im Mobility Software Engineering. Die Einsatzorte der mobilen Forschungslabore sind Schulen, Studien- und Berufsorientierungsmessen, , Science-Kurse oder Veranstaltungen wie TryScience und der Girls‘ Day. Am ICM-Tag können die Besucher*innen unter anderem den mobilen Prüfstand des Projekts MOVER Lab gemeinsam mit Forschenden ausprobieren oder Algorithmen der kleinen autonomen Roboterautos, die Teil des mobilen Forschungslabors AMASE2RC sind, testen und optimieren.
Stuttgarter Projekt optimiert Logistik- und Produktionsprozesse
„Junge kreative Menschen sind wichtige Innovationstreiber. Deshalb unterstützt der ICM junge Forschende frühzeitig dabei, aus ihren Ideen eigenständig Bottom-Up-Projekte zu relevanten Technologien zu entwickeln“, erklärt Kauffmann-Weiß. Das Format ist offen für grundlagenorientierte und risikobehaftete Forschungsansätze und Transferprojekte. Denn Innovationen entstehen erst, wenn es gelingt, Spitzenforschung in reale Anwendungen zu verwandeln, so wie es Jannis Noeren und Lukas Elbracht am Institut für Elektrische Energiewandlung (IEW) der Universität Stuttgart gelungen ist.
Die beiden haben ein System zum dynamischen Laden von Flurförderfahrzeugen entwickelt, das Stillstandszeiten deutlich reduziert und die Lebensdauer der Akkus erhöht. Das „Betriebsgeheimnis“ ist die optimale Auslegung des Zusammenspiels von induktivem Laden während der Fahrt und gezielten Ladestopps während Phasen ohne Transportaufträge. Im Rahmen des Transfer-Bottom-Up-Projekts DynaCharge konnten die beiden Forscher einen Demonstrator ohne induktive Ladezonen konstruieren, die in den Boden eingelassen werden müssen. Er lässt sich deshalb schnell in bestehende Logistik-Infrastrukturen integrieren und einfach umbauen. Das System ist der technologische Grundstein der von Noeren, Elbracht und drei Partnern im Sommer 2024 gegründeten AMPLINK GmbH. Die heutige GmbH ist das erste Start-up aus dem universitären Umfeld, das am ICM Early Ride Program teilgenommen und damit und die Unternehmensgründung gelungen ist.
Über den InnovationsCampus Mobilität der Zukunft
Die Mobilität und die Produktion der Zukunft sind nachhaltig, effizient und kommen aus Baden-Württemberg. Voraussetzung hierfür sind neue bahnbrechende Technologien – von innovativen Fahrzeugantrieben bis zu wandlungsfähigen Produktionsverfahren. Das Ziel des InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) ist es, diesen Wandel zu gestalten. Im ICM bündeln die Universität Stuttgart und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ihre Kompetenzen in Forschung und Innovation, um gemeinsam schnell und flexibel neue Technologien zu entwickeln, neue Ansätze zu erproben und die Basis für Sprunginnovationen zu schaffen. Der ICM ist eine der größten Initiativen zur Mobilität und Produktion der Zukunft in Deutschland. Gefördert durch das Ministerium für Wissenschaft, Bildung und Kunst Baden-Württemberg.