Autonome Kehrmaschine bei den Wirtschaftsbetrieben

Die Stadtreinigung steht vor tiefgreifenden Veränderungen:

• Der Fachkräftemangel erschwert es, genügend Personal für Kehrfahrzeuge zu gewinnen.
• Krankheitsstände und körperliche Belastungen machen den Beruf zunehmend unattraktiv.
• Gleichzeitig steigen die Anforderungen an digitale, effiziente und nutzerfreundliche Prozesse im urbanen Raum.

ME.LAK adressiert diese Punkte, indem es nicht nur die Technik weiterentwickelt, sondern auch die Arbeitswelt im Bereich Stadtreinigung neu denkt. Zudem können durch die Schaffung von Arbeitsplätzen im Bereich der Remote-Pilotinnen und -Piloten neue, inklusive Berufsbilder geschaffen werden.

Entwickelt wird eine vollumfänglich autonome, vollelektrische Kehrmaschine (SAE-Level 4), die nicht nur eigenständig fährt, sondern auch alle wesentlichen Arbeitsschritte selbstständig ausführt:

• Sichere autonome Reinigung auf privaten und öffentlichen Flächen
• Entwicklung einer menschenzentrierten Leitstelle
• Möglichkeiten zur autonomen Interaktion mit der Umwelt
• Automatisierung des Betriebs:
  • automatisiertes Laden und Entleeren
  • Reinigung des Kehrgutbehälters
  • Befüllung des Wassertanks
  • softwaregestützte Planung und Anpassung der Reinigungsrouten

Zusätzlich entsteht eine Leitstelle, in der geschulte Remote-Pilotinnen und -Piloten die Fahrzeuge überwachen und bei Bedarf eingreifen können. Damit wird ein neues, inklusives Berufsbild geschaffen, das auch für Menschen mit Einschränkungen attraktiv ist.

Das Projekt wird umgesetzt von einem interdisziplinären Netzwerk von starken Partnern von kommunaler Ebene, aus Forschung und Wissenschaft, IT und Industrie. Die Hauptkoordination obliegt den Wirtschaftsbetrieben Duisburg.

Wirtschaftsbetriebe Duisburg

Die Wirtschaftsbetriebe Duisburg übernehmen die Projektkoordination und führen das Konsortium. Sie steuern die Zusammenarbeit der Partner und die ganzheitliche Abwicklung aller Arbeitspakete.
Zudem stellen sie sicher, dass alle rechtlichen, organisatorischen und sicherheitsrelevanten Vorgaben erfüllt werden.
Als kommunaler Partner stellen sie die notwendige Infrastruktur bereit und validieren die Projektergebnisse im Hinblick auf reale Anforderungen aus der Stadtreinigung und auf eine zukunftsfähige Übertragung der Projektergebnisse in den täglichen Betrieb - auch mit Blick auf andere Städte.
Darüber hinaus kümmern sich die Wirtschaftsbetriebe um die Öffentlichkeitsarbeit und fördern die Akzeptanz des Projekts durch transparente Kommunikation und die Einbindung der Bürgerinnen und Bürger.

Schotte Automotive GmbH & Co. KG

Schotte Automotive entwickelt die automatisierte Betriebsstätte, in der die Kehrmaschine künftig eigenständig agieren soll. Zudem erforscht und gestaltet das Unternehmen eine benutzerfreundliche Leitzentrale, über die das Fahrzeug bei Bedarf überwacht oder ferngesteuert werden kann.
Die entwickelten Systeme werden im Realbetrieb integriert, getestet und schrittweise optimiert – zunächst in einem nichtöffentlichen Testumfeld, später auch im öffentlichen Raum. 

Universität Duisburg-Essen (UDE)

Die Universität Duisburg-Essen ist zuständig für die wissenschaftliche Begleitung des Projekts. Hierbei sind insbesondere die Fachbereiche Mechatronik und Psychologie involviert. 
Die UDE untersucht, wie sicher und nachvollziehbar das System arbeitet – und wie es von der Bevölkerung wahrgenommen wird. Dazu werden Studien zu Akzeptanz, Bedürfnissen und möglichen Bedenken durchgeführt. 

Die UDE entwickelt zudem Sicherheitskonzepte für die autonomen Fahrfunktionen und betrachtet und analysiert User Interfaces und Interaktionsmodelle zwischen der autonomen Kehrmaschine und den Remote-Piloten in der Leitstelle. Zudem begleitet die Universität die Testphasen im nichtöffentlichen und später im öffentlichen Raum.

Krankikom GmbH

Krankikom entwickelt die Schnittstellen (APIs), über die Leitstelle, Fahrzeug und Umgebung miteinander kommunizieren. Darüber hinaus entwirft das Unternehmen die Benutzeroberflächen für die Leitstelle und die Teleoperation – also die Steuerung des Fahrzeugs aus der Ferne.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Kommunikation zwischen Kehrmaschine und Umfeld: Mithilfe akustischer und visueller Signale wird erforscht, wie das Fahrzeug seine Absichten seiner direkten Umgebung gegenüber verständlich vermitteln kann. Gemeinsam mit Bürgerinnen und Bürgern entsteht so eine „Kehrmaschinen-Identität“, die zu mehr Vertrauen und Akzeptanz beitragen soll.
Die entwickelten Komponenten werden anschließend im Prototyp getestet und mit marktüblicher Technik validiert.

ENWAY (BUCHER municipal)

ENWAY (BUCHER municipal) entwickelt die autonomen Fahrfunktionen, mit denen die Kehrmaschine präzise und sicher manövrieren kann – zunächst auf dem Betriebshof, später auch im öffentlichen Raum.
Dazu gehören das automatische Anfahren von Lade- und Entleerstationen, eine zuverlässige Positionierung sowie eine sichere Navigation auch in engen Bereichen.
Die Systeme werden in umfangreichen Praxistests erprobt und kontinuierlich verbessert, um den Weg für den späteren Einsatz im Straßenverkehr zu ebnen. 

ME.LAK schafft ein ganzheitliches Automatisierungskonzept für die Stadtreinigung:

• über reine Fahrfunktionen hinaus
• mit Leitstelle und Remote-Piloten als neues Berufsbild
• mit Fokus auf Ergonomie, Inklusion und Akzeptanz
• So wird Stadtreinigung nicht nur effizienter, sondern auch arbeitsfreundlicher und zukunftsfähiger.
  ME.LAK als Blaupause

Das Projekt kann Vorbildcharakter für andere Kommunen und den gesamten öffentlichen Sektor entwickeln:

• Das Konzept kann in andere Kommunen übertragen und dort beispielsweise in bereits vorhandene Smart-City-Strategien integriert werden. 
• ME.LAK kann perspektivisch auch auf andere Fahrzeugtypen, die beispielsweise in der Müllentsorgung oder beim Winterdienst zum Einsatz kommen, übertragen werden. Ein solches modulares System schafft Skalierbarkeit und Kosteneffizenz. 
• Duisburg und das Land NRW können sich als Innovationsstandort im Bereich der urbanen Mobilität weiter etablieren. ME.LAK kann dabei Modellcharakter für den gesamten öffentlichen Sektor entwickeln. Zudem trägt das Projekt zur Erreichung von nationalen und europäischen Klimazielen bei

Arbeitspakete 

Das Projekt gliedert sich in neun Arbeitspakete, von der technischen Entwicklung über Akzeptanzstudien, der Einrichtung der menschenzentrierten Leitstelle bis hin zu realen Testeinsätzen in Duisburg. 

Nächste Projektschritte

Aktuell laufen vorbereitende Maßnahmen und weitere Planungen, damit das Projekt ME.LAK Realität werden kann. Ende 2025 sind erste Testfahrten mit einem Kehrmaschinen-Prototypen geplant, dessen Einsatz wertvolle Erkenntnisse für die weiteren Entwicklungsschritte geben wird. Im Jahr 2027 soll nach aktueller Planung der Testbetrieb der autonomen Kehrmaschine auf Betriebsflächen der Wirtschaftsbetriebe Duisburg starten.