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Robotik ist ein interdisziplinäres Feld, das Ingenieurwissenschaften, Informatik und Künstliche Intelligenz kombiniert, um Maschinen mit automatisierten oder autonomen Fähigkeiten zu entwickeln. Roboter finden Anwendung in Industrie, Medizin, Haushalt und Forschung. Sie übernehmen präzise Aufgaben in der Produktion, unterstützen bei Operationen oder erkunden schwer zugängliche Umgebungen wie den Meeresgrund oder den Weltraum.
Die Weiterentwicklung der Robotik wirft spannende Fragen auf: Wie lassen sich Maschinen intelligenter gestalten? Wie können sie sicher mit Menschen interagieren? Diese Herausforderungen treiben Forschung und Industrie gleichermaßen an.
Robotik ist ein dynamisches Feld mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und Potenzialen. Wer sich näher damit beschäftigt, entdeckt zahlreiche technologische Entwicklungen, die unseren Alltag und die Arbeitswelt zunehmend prägen.
Der Traum vom selbstfahrenden PKW ist fast so alt wie der motorisierte Personenindividualverkehr und weiterhin aktuell. Große und kleine Firmen verfolgen verschiedene Ansätze vom einfachen Spurhalteassistent bis zum vollständig autonomen Fahrzeug.
An der Fachhochschule Wedel bieten wir für Studierende der Bachelor-Studiengänge technische Informatik und IT-Engineering einen Kurs, in welchem die Grundlagen des autonomen Fahrens zunächst theoretisch vermittelt und dann praktisch angewandt werden. Dies umfasst Technologien wie Sensorik, Künstliche Intelligenz (KI) und Regelungstechnik, die es dem Fahrzeug ermöglichen, seine Umgebung zu erkennen, Entscheidungen zu treffen und entsprechend zu handeln.
Greifen, Bearbeiten, Weitergeben – Universalroboter sind aus der automatisierten Fertigung nicht mehr wegzudenken. An der Fachhochschule Wedel werden anhand eines Industrieroboters der Marke KUKA konventionelle Verfahren praxisnah angewandt. Das erarbeitete Wissen bildet eine brauchbare Grundlage für weiterführende Anwendungen kooperativer Roboter wie sie künftig in der Praxis erwartet werden. Die Themen einer Reihe von Forschungsarbeiten unter Prof. Dr. Ulrich Hoffmann beziehen sich auf das Sammeln von Daten zur Qualitätskontrolle direkt aus dem bestehenden Produktionsablauf, was ein Teilgebiet des Themenbereichs Industrie 4.0 ist.
Autonomes Fahren wird als Schlüsseltechnologie für die Zukunft der Mobilität angesehen, mit dem Potenzial, die Verkehrssicherheit zu erhöhen, den Verkehrsfluss zu optimieren und den Komfort für Nutzer zu steigern. Durch den Einsatz von KI, Sensoren und maschinellem Lernen sollen Fahrzeuge in der Lage sein, ohne menschliche Eingriffe zu navigieren, was zu einer Reduzierung von Unfällen und Staus führen könnte.
Die deutsche Bundesregierung hat im Dezember 2024 eine Strategie für autonomes Fahren beschlossen, um das Land als führenden Innovationsstandort zu etablieren. Diese umfasst rechtliche Rahmenbedingungen, Forschungsförderung und die Entwicklung von Fahrzeugkommunikationssystemen. Langfristig könnte autonomes Fahren nicht nur den Individualverkehr revolutionieren, sondern auch die Logistik und den öffentlichen Verkehr beeinflussen, um die Umweltbelastung zu reduzieren und die Mobilität effizienter zu gestalten. Insgesamt bietet autonomes Fahren die Chance, die Mobilität der Zukunft nachhaltig zu verändern.
Automatisierung gilt als eine der zentralen Zukunftstechnologien und hat das Potenzial, zahlreiche Industrien grundlegend zu transformieren. Sie ermöglicht eine höhere Effizienz in Produktionsprozessen, reduziert menschliche Fehler und steigert die Produktivität. Besonders in der Industrie 4.0, in der Maschinen, Systeme und Menschen vernetzt zusammenarbeiten, spielt Automatisierung eine entscheidende Rolle. Sie umfasst Technologien wie Robotik, Künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen und das Internet der Dinge (IoT), die zusammenarbeiten, um Prozesse zu optimieren und Ressourcen effizienter zu nutzen.
Die Bundesregierung Deutschlands hat im Januar 2025 eine Strategie zur Förderung von Automatisierungstechnologien verabschiedet, um das Land als globalen Innovationsführer in diesem Bereich zu positionieren. Diese Strategie umfasst Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie die Schaffung von rechtlichen und ethischen Rahmenbedingungen für den sicheren und fairen Einsatz von Automatisierung. Langfristig wird Automatisierung nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft stärken, sondern auch neue Arbeitsplätze schaffen und die Qualität von Produkten und Dienstleistungen erhöhen.
In Deutschland gibt es zahlreiche Forschungsprojekte und Initiativen zum autonomen Fahren. Beispielsweise hat das Fraunhofer IAO gemeinsam mit Partnern KI-Anwendungen entwickelt, die das automatisierte Fahren sicherer und nutzerfreundlicher machen.
Der Verband der Automobilindustrie (VDA) fördert durch seine Leitinitiative "Autonomes und vernetztes Fahren" die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft, um zentrale Schlüsseltechnologien voranzutreiben. An der FH Wedel gibt es das Robotiklabor, in der Studierende sich Aufgaben aus dem Studium stellen.
An der Fachhochschule Wedel wird das autonome Fahren sowohl in der Lehre als auch in der Forschung behandelt. Studierende der Bachelor-Studiengänge Technische Informatik und IT-Engineering erhalten in einem spezialisierten Kurs eine fundierte theoretische Einführung und können ihr Wissen in praktischen Anwendungen vertiefen. Dabei steht die kreative Umsetzung verschiedener Fahrfunktionen im Mittelpunkt – von der Fahrbahnerkennung und Geschwindigkeitsregelung bis hin zu komplexen Manövern mit Modellfahrzeugen. Innerhalb der Fachhochschule Wedel sind insbesondere Prof. Dr. Ulrich Hoffmann und Hermann Höhne zentrale Ansprechpartner für das Thema autonomes Fahren. Sie leiten die entsprechenden Lehrveranstaltungen und Labore und stehen für weitere Informationen zur Verfügung.
Neben dem genannten Kurs fließt das Thema auch in Abschlussarbeiten ein, insbesondere in den Bereichen Bildverarbeitung, Robotik und Künstliche Intelligenz. Um die Forschung weiter auszubauen, ist zudem die Gründung einer Arbeitsgruppe geplant, die sich mit vollautomatischen Fahrfunktionen und entsprechender Softwareentwicklung beschäftigt.
Für praktische Übungen stehen an der Fachhochschule Wedel zwei Modellfahrzeuge zur Verfügung. Es ist geplant, die Infrastruktur weiter auszubauen und eine intensivere Vernetzung mit Bereichen wie autonomen Flurförderfahrzeugen für Industrie 4.0 zu realisieren. Bis dahin wird die vorhandene Hardware weiterhin genutzt.
Es wurden bereits mehrere Abschlussarbeiten im Bereich autonomes Fahren und Automatisierungstechnik betreut. Beispielsweise beschäftigte sich eine Master-Thesis im Sommersemester 2023 mit dem Vergleich intralogistischer Lagerkonzepte unter Berücksichtigung des Einsatzes autonomer mobiler Roboter.
Um das Thema gemeinsam voranzutreiben, können interdisziplinäre Projekte und Arbeitsgruppen initiiert werden.
Ein zentraler Aspekt der Zusammenarbeit ist die Vernetzung unterschiedlicher Disziplinen wie Informatik, Maschinenbau, Elektrotechnik und Künstliche Intelligenz. Durch die enge Kooperation zwischen diesen Fachbereichen können innovative Lösungen entwickelt werden, die sowohl theoretische als auch praktische Aspekte der Robotik und des autonomen Fahrens abdecken.
Zudem bietet die Zusammenarbeit mit externen Partnern aus der Industrie und Forschung die Möglichkeit, aktuelle technologische Entwicklungen direkt in die Arbeit einfließen zu lassen. Unternehmen können praxisnahe Problemstellungen einbringen, während Studierende und Forschende innovative Ansätze zur Lösung dieser Herausforderungen entwickeln. Dies fördert nicht nur den Wissenstransfer, sondern auch die praktische Anwendung neuer Technologien.
Die vorhandene Infrastruktur aus Laboren und Testfeldern, ermöglicht es den Beteiligten, ihre Ideen in realen Szenarien zu erproben. Durch die Simulation realer Fahrsituationen und die Erprobung neuer Robotiksysteme können wertvolle Erkenntnisse gewonnen werden, die zur Weiterentwicklung der Technologien beitragen.
Die gemeinsame Weiterarbeit an diesen Themen kann somit nicht nur die wissenschaftliche Entwicklung vorantreiben, sondern auch zur Gestaltung innovativer Lösungen für die Mobilität der Zukunft beitragen.
Aktuell könnten folgende Themen für Abschlussarbeiten von Interesse sein:
Studierende, die Interesse haben, sind eingeladen, ihre Ideen mit uns zu teilen, um mögliche Projekte zu besprechen und die nächsten Schritte zu planen.