Kurz gefasst: Autonomes Fahren in 3 Minuten

Next Big Think Juni 10, 2020

Wer kennt es nicht: Nach einem langen und anstrengenden Arbeitstag ist man noch bei Freunden zum Abendessen eingeladen. Eigentlich hat man sich vorgenommen, spätestens um 22 Uhr die Heimreise anzutreten, aber wie so oft, wurde es doch später. Übermüdet und vielleicht mit einem Glas Wein zu viel intus will man sich nun endlich doch mal auf den Nachhauseweg machen. Doch wie? Sich komplett übermüdet ins Auto setzen und vielleicht sich selbst und vor allem andere Verkehrsteilnehmer gefährden? Oder doch nachfragen, ob man das Gästezimmer für eine Nacht nutzen darf?

Entscheidungen, die schon bald so nicht mehr nötig sein werden. Komfortabel, sicher und zielgenau werden wir von unserem Auto vollkommen automatisch durch die Nacht nach Hause gebracht. Wir selbst können bereits ersten Schlaf genießen, ein Buch lesen oder im Internet surfen. Eine Vorstellung, die noch sehr utopisch scheint, dank künstlicher Intelligenz (KI) aber schneller Realität werden könnte, als man denkt.

Was ist autonomes Fahren?

Bereits heute verfügen unsere Autos überzahlreiche Fahrassistenzsysteme. Abstandssensoren, die bei nahenden Mauern warnend piepsen, sind in heutigen Autos fast schon standardmäßig verbaut. Spurhalteassistenten schon lange nicht mehr nur in Luxuskarosserien vorzufinden. Von komplett autonomem Fahren kann dabei natürlich noch nicht gesprochen werden – doch sind es bereits die ersten Schritte auf dem Weg dahin.

Der Weg zum komplett autonomen Fahren kann in fünf Stufen unterteilt werden. Mit jeder Stufe nimmt der Anteil zu, den die Technik übernimmt und unser eigener Einfluss auf das Fahrzeug ab:

Autonomiestufe 1 (Fahrerassistenz): Das Fahrzeug verfügt über Assistenzsysteme, die den Fahrer in gewissen Situationen unterstützen. Beispiel hierfür ist der piepsende Abstandssensor.

Autonomiestufe 2 (Teilautomatisierung): Das Fahrzeug erledigt einzelne Aufgaben bereits selber. Beispiel hierfür ist das automatisierte Einparken.

Autonomiestufe 3 (Bedienungsautomatisierung):  Das Fahrzeug übernimmt phasenweise bereits die komplette Kontrolle und der Fahrer kann sich mit anderen Dingen beschäftigen. Innerhalb einer Vorwarnzeit durch das System muss er jedoch bereit sein, die Führung wieder zu übernehmen. Beispiel hierfür ist der automatische Spurwechsel auf Autobahnen.

Autonomiestufe 4 (Hochautomatisierung):  Das Fahrzeug übernimmt dauerhaft die Kontrolle. Lenkrad und Pedale sind nach wie vor vorhanden und das System kann, falls nötig, den Fahrauftrag wieder an den Fahrer übergeben.

Autonomiestufe 5 (Vollautomatisierung):   Das Fahrzeug übernimmt die vollkommene Kontrolle. Einen menschlichen Fahrer im Fahrzeug braucht es nicht mehr, Lenkrad und Pedale sind keine mehr verbaut.

Damit autonomes Fahren überhaupt denkbar ist, braucht das Fahrzeug jederzeit ein umfassendes Bild seiner Umgebung. Dafür verfügt es zum einen über Videokameras auf allen Seiten, welche das komplette Umfeld mit allen Straßen, Verkehrszeichen und vor allem den anderen Verkehrsteilnehmern aufnehmen. Zum anderen sind die Fahrzeuge mit zahlreichen Sensoren ausgestattet, die ständig den Abstand zu anderen Verkehrsteilnehmern und Objekten sowie deren Bewegungen messen.

Alle diese Daten laufen in einem zentralen Bordcomputer zusammen, der diese ständig analysiert und neu bewertet. Er klassifiziert wahrgenommene Objekte, berechnet Wahrscheinlichkeiten, wie sich diese in den nächsten Sekunden bewegen werden und passt die Fahrweise darauf an. Wie schnell läuft der Fußgänger über den Zebrastreifen und ist dafür ein Abbremsen nötig? Wie lange ist der Bremsweg zu einem Hindernis und wann muss eine Vollbremsung eingeleitet werden?

Doch der Bordcomputer verarbeitet nicht nur die eigenen Wahrnehmungen - das autonome Fahrzeug kommuniziert ständig mit seiner Umwelt. Ob mit anderen Fahrzeugen, Ampelanlagen oder übergeordneten Verkehrskonzepten: über WLAN oder Mobilfunk tauscht es in Echtzeit Informationen aus. Wie lange ist die Ampel noch grün? Wohin will das Auto neben mir? Kreuzen sich eventuell unsere Fahrtwege?

Anwendungsgebiete von autonomem Fahren

Die Vorstellung, in Zukunft nur noch ins Auto einsteigen zu müssen und zielsicher sowie verlässlich chauffiert zu werden, klingt verlockend. Doch bietet autonomes Fahren weit mehr: möglich sind vollkommen neue, effizientere, ökologischere und vor allem sicherere Mobilitätskonzepte. Komplett autonome Fahrzeuge gibt es in der Praxis zwar noch kaum, doch zeigen uns automatisierte Systeme und erste Tests, wo die Reise hingehen wird:

Individualverkehr:  Bereits heute sind einzelne Audi-Baureihen mit Ampelsystemen in Ingolstadt vernetzt. Das Auto versucht durch automatisierte Tempoanpassungen den Fahrer möglichst in einer „grünen Welle“ durch die Stadt zu führen. Dies erhöht insgesamt den Verkehrsfluss in Städten und führt zu einer spritsparenden und somit ökologischeren sowie effizienteren Fahrweise. Ein Vorgeschmack darauf, was mit vollautomatisierten Fahrzeugen möglich ist, bietet auch das israelische Unternehmen Mobileye mit seinen zahlreichen intelligenten Fahrassistenzsystemen.

ÖPNV:  Auch im öffentlichen Personennahverkehr gibt es erste zukunftsweisende Projekte. In Berlin Tegel beförderte beispielsweise für gut sechs Monate ein selbstfahrender Bus Passagiere auf einer Strecke von rund 1,2 Kilometern. Zwar noch mit einer Fahrtgeschwindigkeit von maximal 15 Kilometern pro Stunde und mit Überwachungspersonal an Bord, das notfalls eingreifen konnte. Sowieso ist eine Verwischung der Grenzen zwischen Individualverkehr und ÖPNV denkbar. Gibt es in Zukunft überhaupt noch Busse, die eine vordefinierte Strecke abfahren oder werden wir von einem fahrerlosen Fahrzeug abgeholt, das uns an jeden gewünschten Zielort in einem gewissen Gebiet bringt? Gerade für ländliche Regionen, in denen ein flächendeckendes ÖPNV-Angebot heute noch zu teuer ist, ein interessantes Modell.

Logistik: In ihrer "Truck Study 2018" kommt PwC zum Ergebnis, dass die Logistik durch den Einsatz von autonomen Fahrzeugen komplett revolutioniert wird. Zum einen wegen Effizienzsteigerung durch den Wegfall vorgeschriebener Ruhepausen für menschliche Fahrer. Zum anderen aufgrund einer effizienteren Planung und die Integration in die auch ansonsten digitalisierte Fertigungskette. Auf einer Teilstrecke der A9 zwischen München und Nürnberg haben der LKW-Hersteller MAN und das Logistikunternehmen DB Schenker mit dem Pilotprojekt „Platooning“ bereits erste Versuche gewagt. Mehrere miteinander vernetzte und in Echtzeit kommunizierende LKWs fahren in einer Kolonne hintereinander her. Das vorderste „Führungsfahrzeug“, gelenkt von einem Kraftfahrer, gibt Tempo und Richtung vor. Die dahinter folgenden Fahrzeuge reagieren automatisiert und in Echtzeit auf Tempoänderungen und andere Fahrmanöver. So verschmelzen die LKWs quasi zu einer Einheit und viel geringere Abstände zwischen den einzelnen Fahrzeugen werden möglich.

Ausblick

Technisch ist bereits vieles möglich – für den Durchbruch des autonomen Fahrens braucht es nun vor allem gesellschaftliche und politische Entscheidungen. So verfügt beispielsweise der Audi A8 bereits seit 2017 über Technik der Autonomiestufe 3, BMW und Mercedes haben entsprechende Technik in der Pipeline. Das Fahrzeug könnte auf Autobahnen zuverlässig die Kontrolle komplett übernehmen und der Fahrer sich anderen Dingen zuwenden. Doch zum Einsatz kommt die Technik bis heute nicht, da diese Autonomiestufe in Deutschland vom Gesetzgeber noch nicht zugelassen wurde.

Neben dem politischen Willen müssen natürlich auch grundsätzliche gesellschaftliche Fragen diskutiert und geklärt werden. Schwieriges und viel diskutiertes Thema ist die ethische Frage, ob sich ein autonomes Fahrzeug im Zweifel für das Leben einer Großmutter oder eines Kleinkinds entscheiden sollte. Oder ob der Schutz der Passagiere über jenem der anderen Verkehrsteilnehmer steht oder umgekehrt.

Auch muss weiter am Ausbau der notwendigen Infrastruktur gearbeitet werden. Damit autonome Fahrzeuge mit ihrer Umwelt in Echtzeit kommunizieren können, ist ein flächendeckendes 5G-Netz nötig. Auf vielen Autobahnabschnitten kann man heute selbst von unterbrechungsfreiem Telefonieren lediglich träumen. Bis die Netzinfrastruktur für den Einsatz von autonomen Fahrzeugen bereit ist, muss also noch einiges getan werden.

Nichts desto trotz: bereits in der Praxis eingesetzte Fahrassistenzsysteme und erfolgreiche Testbetriebe zeigen, dass autonomes Fahren keine reine Utopie mehr ist. Wenn jetzt die notwendigen regulatorischen Entscheidungen getroffen und Investitionen getätigt werden, gehören autonome Fahrzeuge schneller zu unserem Alltag, als wir denken. Selbst Bundeskanzlerin Angela Merkel, die nicht immer als die visionärste Zeitgenossin wahrgenommen wird, sagte bereits 2017:

Wir werden in 20 Jahren nur noch mit Sondererlaubnis selbstständig Auto fahren dürfen. Wir sind das größte Risiko.

3 Punkte, die Unternehmen über autonomes Fahren wissen sollten:

  1. Noch gehören autonome Fahrzeuge nicht zu unserem Alltag. Unternehmen sollten sich aber bereits jetzt mit der Thematik auseinandersetzen und überlegen, wo autonome Fahrsysteme eingesetzt werden können.
  2. Autonomes Fahren wird nicht nur unsere private Mobilität auf den Kopf stellen. Auch die Logistik und damit ganze Vertriebsprozesse werden sich komplett verändern.
  3. Es gibt bereits zahlreiche Fahrassistenzsysteme auf den Markt, die Mitarbeiter entalsten und ihre Sicherheit erhöhen können.

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Dominic Hauser

Dominic Hauser ist Redakteur bei fintechcube. Davor war er in Bern als politischer Redakteur tätig und beschäftigte sich nach seinem Umzug nach Berlin mit der Digitalisierung des Public Sectors.