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Autonomes Fahren: Von A nach B ohne Führerschein und Fahrer?

Mobilität der Zukunft : Autonomes Fahren - von A nach B ohne Führerschein und Fahrer

In der Stadt Monheim sind bereits die ersten autonom fahrenden Busse im Öffentlichen Personennahverkehr in Betrieb, Testfahrten mit Pkw im öffentlichen Straßenverkehr gibt es schon in aller Welt auf ausgesuchten, teils mehrere hundert Kilometer langen Strecken. Hier finden Sie jeden Menge Infos rund ums Autonomes Fahren.

Hollywood hat die selbstfahrenden Autos schon vor 50 Jahren auf die Straßen gebracht. Der VW Käfer "Herbie" war eines der ersten Serienfahrzeuge, das auch ohne Fahrer - und mit einem sehr eigenen Willen - durch Stadt und Land brauste. In den 1980er Jahren war es dann „Knight Rider“ David Hasselhoff mit seinem Wunderauto K.I.T.T., dem schwarzen Trans-Am, der seinen Eigentümer auch auf Zuruf abholte und die ein oder andere Technik bereits damals verbaut hatte, die in unseren heutigen Autos inzwischen auch Standard ist. Gemeint sind Navi oder eine 360-Grad-Umsicht, nicht der Turbo Boost.

Wissenschaft und Forschung sind fleißig, um das autonome Fahren zur Marktreife zu bringen.

Wie weit ist autonomes Fahren entwickelt?

„Es gibt in den unterschiedlichen Automatisierungsstufen bereits eine Vielzahl von Fahrzeugen, die sich im Einsatz befinden“, weiß Christof Kerkhoff, Geschäftsführer für Fahrzeug- und Verkehrstechnik beim Verein Deutscher Ingenieure (VDI). Die VDI-Experten zählen mit zu den führenden Köpfen auf dem Gebiet des autonomen Fahrens. Neben der Elektromobilität ist es das Top-Thema in der Automobilindustrie, in das viel Forschung und ebenso viel Diskussion gesteckt werden.

Generell wird beim automatisierten beziehungsweise autonomen Fahren in mehrere Automatisierungsstufen unterschieden. Diese Stufen beschreiben den Grad der Automatisierung des Fahrzeugs mit den zugehörigen Anforderungen an den Fahrer (Wer fährt das Fahrzeug?), der Ausführung der Fahraufgabe (Wer ist für Längs- oder Querführung zuständig?) und ob Fahrer oder das System die sogenannte Rückfallebene bilden.

Wie funktioniert autonomes Fahren?

Insgesamt gibt es fünf Stufen. Beim assistierten Fahren (Stufe 1) findet laut Definition eine dauerhafte Überwachung durch den Fahrer statt und er übernimmt noch die Quer- und Längsführung. Diese Stufe ist durch Tempomat, automatische Abstandsregelung, Brems- und Parkassistent und Notfallsystemen wie ABS und ESP schon seit einigen Jahren in Neufahrzeugen erreicht. In der nächsten Stufe übernimmt der Computer auch die Quer- und Längsführung. Stufe 5 würde in letzter Instanz bedeuten, dass nicht einmal eine Person im Auto sein müsste und die Künstliche Intelligenz für das Fahren die vollständige Verantwortung übernimmt.

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Damit dies funktioniert, kommen beim automatisierten und autonomen Fahren eine Reihe von technischen Geräten und eine entsprechende Verarbeitung von gesammelten Daten (über GPS, WLAN etc.) mittels speziell programmierter Software zum Einsatz. Der Computer erkennt sein Umfeld, wo sich Verkehrszeichen befinden und wie die Straße verläuft, registriert alle Teilnehmer am Straßenverkehr, auch Fußgänger, und berechnet anhand von Wahrscheinlichkeiten die nächsten Bewegungen.

„Neben den aus den meisten Fahrzeugen schon bekannten Kamera- und Infrarotsystemen - meist als Ein- und Ausparkhilfen bekannt - finden unterschiedlichste Radar- und Lidarsysteme Anwendung. Neueste Entwicklungen berücksichtigen auch akustische Sensorik, sodass zum Beispiel Sirenen erkannt werden können. Die eingesetzte Hardware ist aber nur so gut, wie die Softwareprogrammierung, die die detektierten Daten verarbeitet“, erläutert Diplom-Ingenieur Kerkhoff.

Während die niedrigen Stufen 1 und 2 von Serienfahrzeugen bereits in durchaus hohen Stückzahlen bedient werden, sind die weiteren Stufen laut VDI im Status von Pilotprojekten unterwegs.

Hier finden Sie weitere Infos rund um autonomes Fahren.

Bei Mercedes-Benz rechnet man bereits ab 2021 mit Tausenden autonomen Autos. „Die werden aber zuerst bei Mobilitätsdienstleistern wie MyTaxi oder anderen Pooling-Konzepten eingesetzt“, prognostizierte der Produktplaner Wilko Stark 2018 gegenüber der dpa. Ein Jahr später präsentierte der Automobilzulieferer ZF einen Van aus dem Hause des Daimler-Konzerns in der Stufe 5 des automatisierten Fahrens. Während in Stufe 4 noch Lenkrad, Pedale oder ein Joystick vorhanden sind, fehlen diese Bauteile in der nächsten Ausbaustufe.

Auch wenn die Ingenieure schon in ganz naher Zukunft autonome Fahrzeuge zumindest über Taxi- und Fahrdienste als festen Bestandteil in den regulären Straßenverkehr integrieren möchten, so werde es laut Fachkreisen noch fünf bis zehn Jahren dauern, ehe Autos mit entsprechender Technik auch für Privatkunden erschwinglich werden. Denn insbesondere die speziellen Lidar-Sensoren auf den Dächern der Autos sind heute noch sehr teuer. Lidar (light detection and ranging) ist eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. Während das Radar Radiowellen nutzt, verwenden Lidar-Systeme Laserstrahlen.

Wer hat autonomes Fahren erfunden?

Zu teure Technik - das ist über Jahrzehnte der Hauptgrund gewesen, warum automatisiertes Fahren nur in kleinen Schritten durch Assistenzsysteme sich seinen Weg gebahnt hat. Während sich heutzutage Tesla-Gründer Elon Musk oder die Google-Schwester Waymo besonders öffentlichkeitswirksam im Segment der autonomen Automobilindustrie bewegen, so fing die Geschichte der selbstfahrenden Autos aber in deutschen Landen an.

Informatik-Professor Jürgen Schmidhuber gilt als einer der Gründungsväter der Forschung rund um die Künstliche Intelligenz. Ein weiterer Pionier: Ernst Dickmanns. Deshalb liegen auch rund die Hälfte der Patente für die notwendige Technik in Deutschland. Auf diese Vorarbeit greifen Google, Tesla und Co. heute zurück, um ihre neuen Modelle für autonome Autos zu testen.

Die erste vollständig eigenständige Fahrt legte ein Auto im Sommer 1987 auf einer nicht-öffentlichen Teststrecke zurück. In 1992 sollte es dann auch ein Van von Mercedes-Benz sein, der im öffentlichen Straßenverkehr über 100 Kilometer autonom unterwegs war. Die Bundeswehr war hier der Partner der Forscher. „VaMoRs“ hieß der weiße Kastenwagen - für „Versuchsfahrzeug für autonome Mobilität und Rechnersehen“. Der Transporter kostete damals schon alleine 100.000 D-Mark, mit all der Technologie für eine autonome Fahrt  hatte VaMoRs einen Wert von 200.000 D-Mark. Mitte der 1990er Jahre passte die Technik dann schon in eine S-Klasse von Mercedes.

Was heißt autonomes Fahren?

Die Definition seiner Aufgabe war damals die selbe wie heute: Ohne Zutun eines menschlichen Fahrers zum Ziel kommen. Also das, was schon in Flugzeugen mit dem Autopilot fortgeschritten möglich war, allerdings unter Berücksichtigung deutlich mehr Hindernissen und anderer Verkehrsteilnehmer als am Himmel. Im Laderaum des VaMoRs war damals ein kleines Rechenzentrum eingebaut, um alle Aufgaben zu erfüllen. Jetzt leisten das kleine Kameras und Computerchips, um das selbstfahrende Auto vorwärts und zum Stillstand zu bringen.

Mit Systemen zum autonomen Einparken ist ein Meilenstein in der Entwicklung bereits erfolgreich zur Serienreife gelangt. BMW zum Beispiel forscht insbesondere auf diesem Gebiet intensiv weiter und stellte bereits Projekte vor mit dem Ziel, dass ein Auto in einem Parkhaus selbstständig einen Parkplatz findet. Per Smartwatch könne das Auto auch wieder zur Ausfahrt gerufen werden, damit sein Besitzer einsteigen kann. Wem fällt jetzt auch wieder „Knight Rider“ ein?

Welche Vorteile hat autonomes Fahren?

Letztendlich soll die digitale Technik in den Autos menschlichem Versagen vorbeugen. Dem Fahrer - dann nur noch Passagier - allerdings auch zusätzlichen Komfort bieten. „Neben einem Sicherheitsgewinn auf der Straße kann die Zeit in einem automatisierten Fahrzeug auch für anderweitige Tätigkeiten genutzt werden. Weiter kann der automatisierte Verkehr auch eine gute Ergänzung des bestehenden öffentlichen Personennahverkehrs in zum Beispiel ländlichen Regionen darstellen. Weiter bietet sich so eine Möglichkeit der individuellen Mobilität für Personen, die sonst nicht mehr dazu in der Lage wären“, erläutert Kerhoff. Besonders große Vorteile sieht der VDI-Geschäftsführer vor allem im Warentransport.

Wie sicher ist autonomes Fahren?

Letztendlich soll die digitale Technik in den Autos menschlichem Versagen vorbeugen. „Sicherheit steht in Deutschland bei der Einführung und Entwicklung dieser Technologie an oberster Stelle. Es gilt zwar auch hier der Grundsatz, dass es eine 100-prozentige Sicherheit nicht geben kann, aber die Ingenieure arbeiten unter Hochdruck daran nahe die hundert Prozent zu erreichen“, sagt Christof Kerkhoff. „Das automatisierte und autonome Fahren sowie viele Fahrerassistenzsysteme bieten eine sehr gute Ergänzung der menschlichen Fähigkeiten. Unfälle werden sich auch in der Zukunft sicher nicht vermeiden lassen, da es auf öffentlichen Straßen langfristig eine Koexistenz von automatisierten und konventionellen Fahrzeugen geben wird.“ Und hieran schließt sich die intensive Diskussionskultur deutscher Bürokratie und ihrer Rechtsgrundlagen.

Wer haftet bei Unfällen durch autonomes Fahren?

Denn wem gibt man die Schuld, wenn die Technologie versagt. In Haftungsfragen müsse laut Kerkhoff auch die jeweilige Stufe der Automatisierung betrachtet werden. Beim teilautomatisierten Fahren bis hin zur Stufe 3 bleibt der Fahrer in der Verantwortung, wenn er kurzfristig ins Geschehen eingreifen muss, weil das System ihn dazu auffordert. Reagiert er nicht und der Unfall geschieht, interessiert das auch die Polizei, weil es um die Bestrafung des Verursachers geht. „Beim autonomen Fahren werden Sie zum Passagier, können nicht eingreifen und haften auch nicht mehr“, sagt Kerkhoff. Bei einem Unfall zahle die Versicherung trotzdem. Sollte ein technischer Fehler vorliegen, würde sie dann den Hersteller in Regress nehmen.

Über die Frage der Haftung hinaus gibt es aber weitere rechtliche Fragen, die noch nicht in Gänze geklärt sind. „Da streiten sich die Experten noch bei vielen Spezialthemen. Für die einen sind die Regelungen in Deutschland weltweit die ersten Leitlinien, die es zum Thema überhaupt gibt, für andere Experten, sind diese nicht eindeutig genug“, sagt der VDI-Geschäftsführer.

Für die Stufen 3 (hochautomatisiertes Fahren) und 4 (vollautomatisiertes Fahren) gibt es nach § 1a des Straßenverkehrsgesetzes (StVG) keine gesetzlichen Gründe gegen das hoch- und vollautomatisierte Fahren. Noch kein eindeutiges Ergebnis konnte hinsichtlich der in § 1b StVG festgelegten Wahrnehmungsbereitschafts- und Übernahmepflichten erzielt werden. Weiter ist nach Berücksichtigung der Gesetzeslage nicht klar, ob auch automatisierte Fahrzeuge der Stufe 4 von den Regelungen erfasst sind.

Während hier Experten und Juristen noch um eine einheitliche Linie ringen, ist der Deutsche generell bei dieser Zukunftstechnologie - wie auch bei anderen - stets skeptisch und vorsichtig zurückhaltend. Zwei Drittel (65 Prozent) sind laut Umfragen noch "zumindest etwas" oder gar "sehr besorgt" wegen der neuen Technologie. Die Unternehmensberatung Oliver Wyman geht nach einer Studie davon aus, dass im Jahr 2035 teil- und vollautomatisierte Fahrzeuge 20 bis 35 Prozent der weltweiten Autoproduktion ausmachen. Bis dahin wird weiter entwickelt und Überzeugungsarbeit bei den Deutschen geleistet.

Dieser Artikel ist vom 07. Juli 2020 und wurde aktualisiert.

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