17.05.2016 Ersetzt der Autopilot den Fahrer?

Autonomes Fahren vorantreiben

Von: Kathrin Zieblo

Damit Autos künftig autonom auf deutschen Straßen fahren können, bedarf es mehr als nur Sensoren und Kameras – hochpräzise Karten und Daten sind notwendig. Und auch die Kommunikation mit den übrigen Verkehrsteilnehmern ist eine wichtige Voraussetzung.

Nissan IDS Concept

Nissan plant bis 2020 die autonomen Fahrtechnologien, die im IDS Concept vorgestellt wurden, zur Serienreife zu bringen.

Künftig sollen Autos autonom auf deutschen Straßen fahren dürfen. Möglich macht dies eine Ergänzung des sogenannten Wiener Übereinkommens. Damit das Auto stets weiß, wo es sich befindet, braucht es mehr als nur Sensoren und Kameras – hochpräzise Karten und Daten sind notwendig. Und auch die Kommunikation mit den übrigen Verkehrsteilnehmern ist eine wichtige Voraussetzung.

Es ist eine schöne Vision, die gesellschaftliche Vorteile verspricht: Fahrzeuge, die selbstständig beschleunigen, bremsen und per Spurwechsel überholen während sich der „Fahrer“ im Sitz bequem zurücklehnt, sich dem Mitfahrer zuwendet oder gar arbeitet. Kaum ein Autohersteller kommt dieser Tage um die Diskussion und Machbarkeit von pilotierten, automatisierten oder autonomen – abhängig davon, bei wem man nachfragt – Fahrzeugen herum. So kommt es, dass derartige Testautos und Prototypen namhafter Hersteller auf abgelegenen Teststrecken, zunehmend aber auch auf Autobahnen mit Sondergenehmigung, etwa der „Innovationscharta für das Digitale Testfeld Autobahn“, unterwegs sind. Mit einer solchen Sondergenehmigung gab Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt im vergangenen Herbst z.B. die Autobahn A9 in Bayern für Autohersteller, Zulieferer und Forschungseinrichtungen frei, damit diese dort ihre automatisierten und vernetzten Autos im Realbetrieb testen können. Darüber hinaus soll die Infrastruktur der Strecke zwischen München und Nürnberg nach und nach mit Sensoriken ausgestattet, mit innovativen Projekten verknüpft und so die Kommunikation zwischen Straße und Fahrzeug ermöglicht werden.

Der technologische Fortschritt auf dem Weg zum automatisierten Fahren ist in begrenztem Rahmen – in teil- bzw. hochautomatisierter Form – schon heute in bestehenden Automodellen integriert. Denn nicht nur Google lässt sein Roboterauto im Silicon Valley fahren. Auch hiesige Hersteller haben damit begonnen, eine Reihe von Fahrerassistenzsystemen zu entwickeln, die den Fahrzeugführer bei seiner Aufgabe unterstützen, indem sie informieren, warnen – und falls dafür ausgelegt – aktiv regelnd ins Fahrgeschehen eingreifen. Sehr beliebt derzeit: Ein Stauassistent, kombiniert mit adaptiver Geschwindigkeitsregulierung, um im lästigen Stop-and-Go-Verkehr auf der Autobahn die Pkw-Steuerung an die Elektronik zu übergeben. Diese Systeme funktionieren allerdings nur, solange der Fahrer das Lenkrad regelmäßig berührt somit jederzeit die Kontrolle über das Auto und auch die Verantwortung übernehmen kann. So sieht es die aktuelle Gesetzeslage vor. Diese beruht auf dem sogenannten Wiener Übereinkommen über den Straßenverkehr, einem internationalen Vertrag aus dem Jahre 1968 zur weltweiten Standardisierung grundlegender Verkehrsregeln. Bereits 2014 überarbeitete die UN das Abkommen dahingehend, Assistenzsysteme, die die Führung eines Fahrzeuges beeinflussen, für zulässig zu erklären, sofern der Fahrer diese jederzeit übersteuern bzw. ein- und ausschalten kann. Kürzlich hat die Bundesregierung diese Überarbeitung auch in deutsches Recht umgesetzt. Spurhalte- und Notbremsassistenten sowie Abstandsregeltempomat oder Parkhilfen erhalten damit Rechtssicherheit.

Dies ist ein Artikel aus unserer neuen Print-Ausgabe. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo frei Haus.

Bis nun aber der Mensch von der Technik chauffiert wird, werden noch einige Jahre vergehen. Dazu müssen nicht nur die technischen Möglichkeiten überarbeitet und verbessert werden, sondern auch die Gesetze. So zielt Dobrindt etwa darauf ab, die Begriffsdefinition des Fahrers so zu erweitern, dass dem Menschen künftig automatisierte Systeme, die volle Kontrolle über das Fahrzeug haben, gleichgestellt werden. Derartige Neuregelungen rufen eine ganze Reihe von Fragen auf den Plan, denn wer haftet beispielsweise, wenn ein solches Fahrzeug einen Unfall verursacht? Und welche Art von Versicherung wird dann noch nötig sein? Denkbar wäre beispielsweise ein Unfalldatenspeicher, um im Zweifelsfall nachweisen zu können, ob Mensch oder Technik die Schuld trägt,  um so Haftungsfragen klären zu können. Dies bedeutet zwangsläufig die Aufzeichnung sämtlicher Fahrdaten und damit wird das autonome Auto auch zum Datenschutzthema.

Bisher liegt die Sorgfaltspflicht sowie die Verantwortung im Schadensfall beim Fahrer. Auch dann, wenn ein defektes oder nicht korrekt funktionierendes Assistenzsystem diesen scheinbar verursacht hat. Dies wird sich möglicherweise bald ändern. So kündigte Volvo im vergangenen Jahr an, der Konzern werde künftig die Haftung übernehmen, wenn autonom fahrende Autos in Unfälle verwickelt werden. Die Fehlerfreiheit im Einsatz befindlicher Technik wird damit nicht nur ein Garant für die Qualität, sondern kann mitunter auch rechtliche Konsequenzen nach sich ziehen.

Vertrauen in die Technik schaffen

Dass bislang hauptsächlich die Autobahn als Revier für Testfahrten gewählt wurde, hat gute Gründe: Alle Autos fahren in die gleiche Richtung, es gibt keine Kreuzungen und Hindernisse, etwa in Form von Baustellen, nur in Ausnahmefällen. Im Gegensatz dazu hält der Stadtverkehr zahlreiche Prüfsteine bereit. Da ist beispielsweise das rote Ampellicht, das auch die Rückleuchte eines anderen Fahrzeuges sein könnte. Oder die fehlenden Spurmarkierungen auf Kreuzungen, an denen sich die Pkw-Technik in der Regel orientiert. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich durch die schier unendliche Menge an unvorhersehbaren Reaktionen anderer Verkehrsteilnehmer – hauptsächlich der Fußgänger und Fahrradfahrer. Dies bedeutet, Fahrzeugsysteme müssen zunächst eine Fülle an Regeln und Situationen erlernen, bevor sie menschliches Verhalten interpretieren und entsprechend handeln können. Zudem bedarf es einem gesellschaftlichen Konsens für den ethischen Aspekt beim autonomen Fahren, wenn der computergesteurte Pkw in einer Notfallsituation beispielsweise entscheiden muss, in welche Richtung ausgewichen wird, und dabei Menschenleben riskiert.

An dieser Stelle gilt es, das Vertrauen des Kunden in die Technologie sowie die Fahrzeuge zu schaffen. Dies zum Anlass hat der japanische Hersteller Nissan auf dem Genfer Autosalon genommen und mit dem IDS Concept Einblick in das geplante „Intelligent Driving“-Konzept gewährt. So lässt sich in dem Prototypen beispielsweise einsehen, welche Sensoren gerade was überwachen, wann Gefahren oder Hindernisse erkannt werden oder welches Überhol-/Abbiegemanöver bevorsteht. Zudem soll sich das Auto den Fahrstil des Fahrers abschauen, wenn dieser im manuellen Modus unterwegs ist.

Auch wichtige Kommunikations- und Interaktionsmöglichkeiten zwischen Fahrzeug und Passanten wurden bedacht: Mithilfe verschiedener Leuchten und Anzeigen vermittelt der Pkw im Autopilot Fußgängern und anderen Fahrzeugen, dass sie wahrgenommen werden. Das silberfarbene LED-Band an der Seitenkarosserie wechselt seine Farbe und leuchtet rot, sobald sich Fußgänger oder Radfahrer dem Fahrzeug nähern. Damit macht das Auto auch anderen Verkehrsteilnehmern klar, dass es sie wahrgenommen hat. Ein nach außen gerichtetes elektronisches Display in der Windschutzscheibe kann darüber hinaus Fußgängern Botschaften – etwa beim Straße überqueren – übermitteln. 

Das Auto muss wissen, wo es ist

Um in Zukunft die Fahrerverantwortung schrittweise für bestimmte Straßenabschnitte an das Auto zu übergeben, müssen Hersteller sicherstellen, dass die Systeme genau wissen, wo sie sich gerade befinden und – noch viel wichtiger – was in einigen Meter voraus passiert.

Die bisher gängige Hardware, die zum Teil serienmäßig oder gegen Aufpreis in vielen Fahrzeugtypen verbaut ist, funktioniert bei den meisten Herstellern ähnlich: Um den Abstand zum Vordermann korrekt zu halten oder im Notfall zu bremsen, ist in der Front ein Radar verbaut. Dieser ermittelt größere Distanzen, während für den unmittelbaren Bereich um den Pkw im Stoßfänger verbaute Ultraschallsensoren den Abstand rundum vermessen. Künftig könnte noch ein Laser hinzukommen, der unbewegliche Hindernisse besser erkennt als ein Radar. Ein weiteres wichtiges Element sind Kameras, die in der Windschutzscheibe im Bereich des Innenspiegels montiert sind. Auf diese Weise erkennt die Technik z.B. Fahrbahnmarkierungen und Verkehrszeichen. Doch die Kombination dieser Hardware-Komponenten allein reicht nicht aus, wenn das Fahrzeug nicht weiß, wo es sich befindet. Daher ist die zentimetergenaue und hochpräzise Navigation eine wesentliche Voraussetzung für die Fahrautomatisierung.

Aus diesem Grund haben Audi, BMW und Daimler im vergangenen Dezember den Kartendienst Here von Nokia für 2,8 Mrd. Euro übernommen. Das in Berlin ansässige Unternehmen verfolgt ein Konzept der „lebenden Straßen“. Sensorbasierte Umgebungsdaten werden fortlaufend in der Cloud zusammengefasst, verarbeitet und analysiert, um ein detailliertes Echtzeitbild von Straße und Verkehr zu entwerfen. Die anonymisierten Werte geben Auskunft über sich verändernde Straßenbegebenheiten etwa durch Baustellen oder die Wettersituation sowie den Verkehrsfluss und andere Parameter. Das dabei entstehende Datenvolumen von mehreren Millionen Terabytes stellt aktuell eine Herausforderung dar, die Weiterentwicklungen in der Netzwerktechnik – beispielsweise der Marktreife des Mobilfunkstandards 5G – bedürfen.

Auch Tomtom und Bosch haben sich mit einer Kooperation die fehlerfreie Navigation zur Aufgabe gemacht. Während der niederländische Verkehrsinformationsanbieter die Karten erstellt, leitet der deutsche Zulieferer die Anforderungen an die Genauigkeit und Inhalte aus der Systementwicklung ab. Erste Teilkarten nutzt Bosch bereits für Testfahrten mit seinen automatisiert fahrenden Erprobungsfahrzeugen auf der Autobahn A81. Die Schwierigkeit besteht darin, die Karten stets auf dem neuesten Stand zu halten. Notwendige Daten von Autobahnen und autobahnähnlichen Straßen werden entweder von Scan-Fahrzeugen oder von autonomen Autos selbst an einen zentralen Server geliefert.

Zukunftsmusik?

So manche Zukunftsstudie zeigt Autoinnenräume als komfortable Lounge mit Sitzen, die sich nach innen schwenken oder direkt um 180 Grad – in Richtung der zweiten Sitzreihe – wenden lassen. Mit Klapptischen sowie großen Displays fürs Arbeiten und weiteren Annehmlichkeiten. Fraglich ist, ob dies realistisch ist, denn auch selbstfahrende Autos müssen sich noch eine gewisse Zeit an Sicherheitsstandards bei Sitzen, Airbags und der Karosseriestruktur halten.

Angesichts der noch zu lösenden Probleme und Herausforderungen gehen deutsche Hersteller und Zulieferer davon aus, dass noch mindestens zehn Jahre vergehen werden, bevor Fahrzeuge in allen Verkehrssituationen komplett autonom unterwegs sein können. Dazu bedarf es dann aber nicht nur weiterer Innovationen beim Fahrzeugbau, sondern auch technologischer Veränderungen in der gesamten Straßeninfrastruktur – Stichwort Car-to-X-Kommunikation. So wird es vorläufig wohl dabei bleiben, dass die zahlreichen Assistenzsysteme den Fahrer entlasten und nicht ersetzen. 


Bildquelle: Nissan

©2017 Alle Rechte bei MEDIENHAUS Verlag GmbH