Titelfoto: Oliver Dietze

Die angehenden Ingenieure Benjamin Kirsch (l.), Daniel Gillo (Mitte) und Julian Neu (r.) mit ihrem Gewinner-Prototyp.

Ausgezeichnet

Studenten wollen Geisterfahrer mit Sensoren in Leitpfosten stoppen

Ihre Idee könnte Leben retten: Drei Studenten der Saar-Uni haben ein solarbetriebenes Sensorsystem entwickelt, das Falschfahrer früh erkennt und Warnungen sowohl an Fahrer als auch Polizei oder Verkehrsfunk veranlassen kann. Mit ihrem Prototyp, den die angehenden Ingenieure bezeichnenderweise „Ghostbuster“ – „Geisterjäger“ – getauft haben, gewannen die Studenten im November den ersten Preis beim Cosima-Wettbewerb auf der „electronica 2016“ in München.
Von Claudia Ehrlich • 16.11.2016

„Vorsicht. Es kommt Ihnen ein Falschfahrer entgegen“: Solche Warnmeldungen sind ein Alptraum für jeden Autofahrer. Immer wieder kommt es zu schweren Unfällen durch Geisterfahrer. Besonders verheerend sind die Folgen auf Autobahnen. Ein Sensorsystem, das drei Studenten gebaut haben, könnte helfen zu verhindern, dass ein Fahrer entgegen der Fahrtrichtung auffährt und außerdem dafür sorgen, dass andere Verkehrsteilnehmer schnell gewarnt werden: „Unser System kann kostengünstig und einfach in die Leitpfosten integriert werden, die alle 50 Meter an Fahrbahnen aufgestellt sind“, erklärt Daniel Gillo, der „Mikrotechnologie und Nanostrukturen“ an der Saar-Uni studiert. Gemeinsam mit seinen Studienkollegen Benjamin Kirsch, ebenfalls „Mikrotechnologie und Nanostrukturen“, und Julian Neu, der Systems Engineering studiert, baute der angehende Ingenieurwissenschaftler einen Prototyp.

Das System erfasst im Zusammenspiel verschiedener Sensoren vorbeifahrende Autos. „Im oberen Teil des Leitpfostens ist ein Infrarot-Bewegungssensor angebracht. Er erfasst jede Bewegung in einem Umfeld von etwa acht Metern. Dieser Sensor ist im Betrieb ständig aktiv, die Stromversorgung läuft über Solarzellen“, erklärt Gillo. Fährt ein Auto in seinen Bereich, erfasst der Infrarotsensor sofort die Bewegung und aktiviert zwei Ultraschallsensoren: Diese beiden Sensoren sind an den zwei gegenüberliegenden Seiten des Leitpfostens so angebracht, dass das Auto erst am einen, dann am anderen vorbeifährt. „Auf diese Weise kann das System sehr schnell die Richtung erfassen, die das Auto eingeschlagen hat“, erklärt Julian Neu.

Die Messdaten der einzelnen Sensoren laufen hierbei im Mikro-Controller, dem „Gehirn“ des Systems im Innern des Leitpfostens, zusammen, das etwa so groß ist wie zwei Streichholzschachteln: „Hier werden die Informationen ausgewertet und mit mathematischen Algorithmen weiterverarbeitet“, sagt Julian Neu. Verschiedene Filter verfeinern dabei die Messergebnisse und machen sie noch eindeutiger. „Es können unterschiedliche Module angeschlossen werden, je nachdem, wie jetzt reagiert werden soll: Es kann etwa ein Lichtsignal an einem Warnschild ausgelöst werden, ein Notrufsignal gesendet oder eine Warnmeldung per SMS abgesetzt werden“, erklärt Benjamin Kirsch.

Tests auf dem Uni-Campus hat das Sensorsystem erfolgreich bestanden: „Die Werte erhöhen sich ganz charakteristisch, wenn Fahrzeuge vorbeifahren. Wir können diese zweifelsfrei auch von anderen Störungen etwa durch Tiere unterscheiden“, erläutert Benjamin Kirsch. Hierfür haben die Studenten ein zusätzliches Mikrofon im Leitpfosten eingebaut. Auch leise Elektroautos erfasst das System. „Schon allein das Geräusch, das die Reifen beim Fahren auf dem Asphalt verursachen, ist für das System eindeutig“, ergänzt Daniel Gillo.

Die Idee zu ihrer Erfindung kam den Studenten nach einer Vorlesung von Professor Helmut Seidel über Mikromechanik. Hier wurden schon oft die Grundsteine für besondere Prototypen gelegt: Ein anderes Studententeam hat zum Beispiel einen kopfgesteuerten Rollstuhl entwickelt. Am Lehrstuhl von Professor Seidel für Mikromechanik, Mikrofluidik und Mikroaktorik, an dem Daniel Gillo, Julian Neu und Benjamin Kirsch auch als studentische Mitarbeiter schon während ihres Studiums forschen, haben die angehenden Ingenieure ihr Leitpfosten-System auch gebaut und getestet.

Im kommenden Jahr fahren die drei Studenten samt ihrem „Ghostbuster“ nach Peking: Mit ihrem Prototyp vertraten sie im November die Saar-Uni beim Cosima-Wettbewerb auf der „electronica 2016“ in München – und überzeugten die Jury. Sie belegten Platz eins des Studentenwettbewerbs, der jedes Jahr vom VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) ausgeschrieben wird. Als Cosima-Gewinner qualifizieren sie sich automatisch für den internationalen Wettbewerb iCan, der vom 8. bis 10. August 2017 in Peking stattfinden wird. Es bleibt also spannend. Und wer weiß, vielleicht wird ihr Ghostbuster ja eines Tages dafür sorgen, dass Warnmeldungen wie „Vorsicht. Es kommt Ihnen ein Falschfahrer entgegen“ seltener werden.

Foto: Oliver Dietze

Als Cosima-Gewinner hat sich das "Ghostbuster-Team" automatisch für den internationalen Wettbewerb iCan qualifiziert, der vom 8. bis 10. August in Peking stattfinden wird. Unterstützt wurden die Studenten bei ihrem Projekt von MESaar, der EXP Tech und dem Landesbetrieb für Straßenbau.

 

Der Studentenwettbewerb Cosima, der jedes Jahr vom Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) mit Unterstützung des Bundesforschungsministeriums ausgeschrieben wird, soll dazu beitragen, neue Einsatzmöglichkeiten von Mikrosystemen zu finden. Dieses Jahr wurde der Wettbewerb im November im Rahmen der "electronica" in München ausgetragen: Die zehn besten Teams, die eine Jury aus dem Kreis der Bewerber auswählte, konnten hier ihre Projekte vorstellen. Die drei Sieger der Gesamtwertung erhalten Geldpreise. Und: Die Gewinner von COSIMA 2016 qualifizieren sich automatisch für den internationalen Wettbewerb iCan, welcher vom 8. – 10. August 2017 in Peking stattfinden wird.

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    Titelfoto: Oliver Dietze

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