Wie lässt man Autos miteinander reden? In Zukunft sollen Autos während der Fahrt ganz automatisch Informationen austauschen und dadurch die Verkehrssicherheit erhöhen. Ein zuverlässiges Kommunikationsnetz auf unseren Straßen zu errichten ist allerdings eine technisch sehr anspruchsvolle Aufgabe. Der Elektrotechniker Alexander Paier schrieb an der TU Wien darüber seine Doktorarbeit, die nun beim ITS-Weltkongress in Wien mit einem Preis ausgezeichnet wurde – überreicht von der Verkehrsministerin Doris Bures.

Wissen teilen für mehr Sicherheit
Dass Autofahren immer sicherer wird, liegt nicht zuletzt an elektronischen Hilfsmitteln – von ABS bis zu Abstandssensoren oder Glatteis-Warnsystemen. Je weiter diese Entwicklung fortschreitet, je mehr Information Fahrzeuge über ihre Umgebung aufnehmen, umso nützlicher wird es, diese Information auch mit anderen Verkehrsteilnehmern zu teilen. Seit 2008 ist in ganz Europa ein Funk-Frequenzband im Mikrowellenbereich bei 5,9 GHz für intelligente Transportsysteme reserviert: Kooperation unter Fahrzeugen soll durch zuverlässige Funktechnologie verstärkt werden, um den Straßenverkehr sicherer, sauberer und effizienter zu gestalten

Einerseits sollen in Zukunft Fahrzeuge per Funk miteinander verbunden sein, andererseits sollen sie auch Informationen über Stationen am Straßenrand an eine Infrastruktur weitergeben. Wenn solche Daten statistisch analysiert werden, können Autos vor Gefahren rechtzeitig gewarnt werden – etwa vor einer eisigen Stelle hinter der nächsten Kurve.

Sichere Kommunikation trotz Störquellen
Alexander Paier untersuchte, wie man die funktechnischen Herausforderungen meistern kann, die mit solchen Kommunikationsverbindungen verbunden sind. „Im Fließverkehr ändern sich die Übertragungseigenschaften ständig“, sagt Prof. Christoph Mecklenbräuker vom Institut für Telekommunikation der TU Wien, der die Dissertation betreute. „Verkehrsschilder, Brücken oder andere Gebäude können einen starken störenden Einfluss auf die Signale ausüben. Auch LKWs bilden bewegliche Funkschatten und ändern dadurch die Übertragungseigenschaften deutlich.“

In Messkampagnen in der Nähe von Lund (Schweden) und Schwaz (Tirol) sammelte Alexander Paier weltweit einzigartige Daten und wertete sie anschließend aus. Welche Datenmengen können in welcher Zeit zuverlässig versendet werden? Wie überlagern sich Signale, die sich aufspalten und  über unterschiedliche Wege gleichzeitig vom Sender zum Empfänger kommen? Es gibt eine Fülle von Effekten, die berücksichtigt werden müssen, um eine effiziente Datenübertragung sicherzustellen.

Dissertationspreis für Alexander Paier
Die Arbeit entstand am Christian-Doppler-Labor „Funktechnologien für nachhaltige Mobilität“ an der TU Wien. Wichtige Kooperationspartner auf diesem hoch-innovativen Forschungsgebiet waren (und sind) das Forschungszentrum für Telekommunikation Wien (FTW), Universität Lund, Kapsch TrafficCom AG, ASFINAG, Volkswagen AG, BMW Forschung und Technik, AustriaTech und DELPHI DELCO Electronics Europe. Beim internationalen Kongress für Intelligente Transportsysteme in Wien wurde die Arbeit von Alexander Paier mit einem Dissertationspreis ausgezeichnet. Überreicht wurde der Preis von der Verkehrsministerin Doris Bures.