Autonomes Fahren: Selbstfahrend in die Zukunft

Robotertaxis, selbstfahrende Shuttles, Autos ganz ohne Lenkrad und Pedale – autonomes Fahren ist längst keine Zukunftsmusik mehr. Große IT-Unternehmen, Autohersteller und Zulieferer erforschen das Gebiet mit Nachdruck. Im kalifornischen Silicon Valley wird nicht nur fleißig entwickelt, sondern auch getestet. (Titelbild: © Robert Bosch GmbH)

Wer sich mit Trends und Entwicklungen im Bereich der Mobilität beschäftigt, stolpert schon seit Jahren immer wieder über den Begriff „Autonomes Fahren“. Doch was genau steckt eigentlich dahinter? Ist der Spurassistent im herkömmlichen PKW schon eine Art autonomes Fahren? Oder gilt der Begriff erst, wenn man während der Fahrt das Lenkrad loslassen und sich entspannt zurücklehnen kann? Werfen wir hierfür zunächst einen Blick auf die Definition des autonomen Fahrens:

Laut Wikipedia ist mit autonomem (oder auch automatischem, automatisiertem, pilotiertem) Fahren die Fortbewegung von Fahrzeugen, mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen zu verstehen, die sich weitgehend autonom verhalten. Dem Ursprung des Wortes zufolge gilt ist das Kraftfahrzeug schon immer als autonom, da es weder geschoben noch (von Tieren) gezogen wird und sich „wie von allein“ fortbewegt. Durch den Einzug immer komplexerer Elektronik, Sensoren und Software ins Automobil wurde der Begriff dann allerdings präzisiert. Heute sprechen wir allgemein von autonomem Fahren, wenn ein Fahrzeug bestimmte Manöver ohne menschliches Eingreifen durchführt – ähnlich dem Autopiloten bei Flugzeugen.

Autonomes Fahren in sechs Stufen

Erste Experimente auf dem Gebiet des autonomen Fahrens gab es bereits in den frühen Achtzigern. Testumgebung waren damals unter anderem noch nicht für den Verkehr freigegebe deutsche Autobahnabschnitte. Die ersten seriennahen autonomen Fahrzeuge stellte Audi 2015 auf der Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas vor. Sie konnten ganz ohne Zutun des Fahrers mehrere hundert Kilometer auf dem Highway durch die Wüste Nevadas autonom bewältigen. Gemäß der heute gängigen Klassifizierung des autonomen Fahrens durch die Bundesanstalt für Straßenwesen müssten die Audis als Level-3-Fahrzeuge gelten. Sechs Stufen umfasst die Klassifizierung in Europa und den USA insgesamt:

  • Level 0 – Keine Automation: Der menschliche Fahrer fährt auch bei Einsatz von Warn- und Unterstützungssystemen durchgängig selbst.
  • Level 1 – Assistiertes Fahren: Diverse Assistenzsysteme wie Lenk- oder Bremsassistent helfen bei der Fahrzeugbedienung.
  • Level 2 – Teilautomatisiertes Fahren: Systeme wie die Einparkautomatik können einzelne Aspekte wie das Steuer übernehmen, der Fahrer behält aber letztlich die Kontrolle.
  • Level 3 – Hochautomatisiertes Fahren: Der Fahrer kann sich in bestimmten Situation länger vom Verkehrsgeschehen abwenden, muss aber bei Bedarf jederzeit die Führung übernehmen können.
  • Level 4 – Vollautomatisiertes Fahren: Das System übernimmt die Führung des Fahrzeugs dauerhaft. Reagiert der Fahrer im Bedarfsfall nicht, ist das Fahrzeug in der Lage, sicher „rechts ran“ zu fahren und anzuhalten.
  • Level 5 – Autonomes Fahren: Es ist kein Fahrer mehr erforderlich, das System übernimmt sämtliche Fahrfunktionen in allen Fahrmodi. Lenkrad und Pedale sind meist gar nicht mehr vorhanden.

 

Vom Testgelände mitten in die Metropole

Natürlich ist vollautonomes Level-5-Fahren das erklärte Ziel für die Mobilität der Zukunft. Und das liegt scheinbar nicht mehr in weiter Ferne. Im Blog-Beitrag Mobilität „on demand“ haben wir darüber berichtet, dass das autonom fahrende Elektro-Auto SEDRIC von Volkswagen bereits erfolgreich auf einem abgesperrten Testgelände navigiert. Tests unter Realbedingungen sind bei VW nur noch eine Frage der Zeit. Auch Bosch und Daimler planen die Erprobung des fahrerlosen Fahrens an und peilen hierfür die San Francisco Bay im US-Bundesstaat Kalifornien an.

In der zweiten Jahreshälfte 2019 wollen die Partnerunternehmen einen Shuttle-Service anbieten, der im Silicon Valley Kunden auf ausgewählten Strecken vollautomatisiert befördert. Betreiber des App-basierten Angebots wird Daimler Mobility Services sein, die Fahrzeugtechnik kommt nicht nur von Bosch, sondern auch vom amerikanischen Technologiekonzern Nvidia.

Autonome Fahrzeuge scannen ihr Umfeld permanent mit Hilfe von Sensoren und Kameras. Die gesammelten Daten werden blitzschnell analysiert, interpretiert und in Steuerbefehle umgesetzt. Die nachfolgende Grafik verdeutlicht, wie viele Systeme bei Autonomiestufe 5 perfekt ineinandergreifen müssen. Nachdem es in den USA bereits zu tödlichen Unfällen mit autonom fahrenden Fahrzeugen von Uber und Tesla gekommen ist, steht Sicherheit für Daimler an erster Stelle. „Entscheidend ist, ein sicheres, zuverlässiges und serienreifes System einzuführen“, so Dr. Michael Hafner, Leiter der Abteilung Automatisiertes Fahren bei der Daimler AG.

Autonomes Fahren: Bosch Daimler Infografik
Das Auto wird beim autonomen Fahren zum Supercomputer. Sogar Radar- und Ultraschallsysteme kommen zum Einsatz. Bild: © Robert Bosch GmbH
Ein heiß umkämpfter Markt

Bosch und Daimler sind nicht die einzigen Unternehmen, die in Kalifornien autonom fahrende Fahrzeuge testen. Laut Angabe der zuständigen Kontrollbehörde haben bis Juni 2018 bereits 56 Unternehmen Lizenzen für die Erprobung von fahrerlosen „Robotertaxis“ im Straßenverkehr erhalten. Darunter Autobauer wie VW, Telsa, Nissan, BMW und Ford, Mobilitätsdienstleister wie Lyft, DiDi und die Google-Schwester Waymo, aber auch IT-Riesen wie Apple, Baidu und Halbleiterhersteller Intel. (Quelle) Eine weltweite Übersicht über alle Städte, die das Testen von autonomen Fahrzeugen erlauben oder eine Pilotierung zumindest in Erwägung ziehen, gibt es bei Bloomberg.

Ein Blick auf Deutschland offenbart dabei vier Einträge: Hamburg, Berlin, Bad Birnbach und Karlsruhe. Bis Ende 2019 werden dann auch noch Saarbrücken und Merzig hinzukommen. Die beiden Städte im Saarland sind Teil eines grenzübergreifenden Testrings, der auch durch Frankreich und Luxemburg führt. Eine Forschungsgruppe der Hochschule für Technik und Wirtschaft will mit dem in Europa bislang einmaligen Projekt das automatisierte, vernetzte Fahren auch grenzübergreifend erproben. Allerdings schicken die Wissenschaftler selbst keine Fahrzeuge auf die Straße. Sie kümmern sich zunächst darum, die verschiedenen Infrastrukturen, Straßen, Verkehrsleitsysteme und Mobilfunknetze der beteiligten Länder auf einer zentralen Informationsplattform zusammenzubringen. Spätere Testfahrten will man den Fahrzeugherstellern überlassen. (Quelle)

Auch wenn bis zur flächendeckenden Einführung des autonomnen Fahrens noch viele rechtliche, sicherheitstechnische und auch ethische Fragen geklärt werden müssen, ist die rasante Entwicklung auf diesem Gebiet – speziell in den letzten Jahren – beeindruckend und spannend. Übrigens: Das erste serienmäßige Fahrerassistenzsystem wurde 1958 von Chrysler eingeführt. Es ist der gute alte Tempomat.

Autonomes Fahren im Film Total Recall
Zukunftsvision der Neunziger: Im SciFi-Klassiker Die totale Erinnerung (Total Recall) haben die autonom fahrenden Taxis noch einen plappernden Chauffeur. Bild: ©1990 Columbia TriStar Films
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