Autonomes Fahren

Die Zukunftstechnologie gibt den Besitzern eines selbstfahrenden Autos Zeit zurück.
Zeit, die bislang damit vergeudet wurde, sich auf den Verkehr zu konzentrieren. Statt dies zu tun, versprechen selbststeuernde Autos auf Basis aufwändiger Verkehrsbeobachtung, neue Freiräume zum Arbeiten, Diskutieren, Spielen, Lesen oder Entspannen zu schaffen.
Gerade für Pendler, die jeden Tag lange Strecken fahren und womöglich im Stau feststecken, kann das automatisierte Fahren ein Heilsbringer sein.


WAS IST AUTONOMES FAHREN UND WIE SIEHT ES AUS?

Mit dem Begriff „autonomes Fahren“ beschreibt man in der Regel selbstfahrende Fahrzeuge oder Transportsysteme, die sich ohne Eingriff des menschlichen Fahrers zielgerichtet fortbewegen. Radarsensoren messen dazu ständig den Abstand des eigenen Autos zu anderen Verkehrsteilnehmern und Dingen in der näheren Umgebung. Das GPS-System empfängt Signale von Satelliten und gibt so einen Blick über die nähere Umgebung. Zusätzliche Beschleunigungs-Sensoren erkennen, auf welcher Spur das Auto gerade fährt und ob es in der gewünschten Fahrtrichtung unterwegs ist.
Per Mobilfunk oder WLAN kann sich das automatisierte Auto mit anderen Fahrzeugen und Datenquellen austauschen (C2X-Kommunikation). So sind frühzeitige Warnungen vor überraschend auftretenden Hindernissen möglich.
Die Software an Bord wertet schließlich alle Daten aus und passt die autonome Fahrweise entsprechend an. So kann das Auto selbstständig bremsen, beschleunigen oder lenken. Die Software kennt und berücksichtigt außerdem die Verkehrsregeln.

Um sich im Verkehr zurechtzufinden, kategorisieren automatisierte Autos die Umwelt in verschiedene Objekte: Was ist die Fahrbahn, wo sind Verkehrszeichen und wo befinden sich Menschen sowie andere Autos? Diese Unterteilung ist insofern wichtig, da von einem Auto andere Bewegungsabläufe zu erwarten sind als von einem Lebewesen.

Die Stärke der Menschen ist die Erfassung komplexer Situationen und die nonverbale Kommunikation. Durch Blickkontakt beispielsweise erkennen Menschen, ob ein Fußgänger die Situation wahrgenommen hat oder ob er unaufmerksam auf die Straße tritt. Kameras erfassen zwar die Blickrichtung von Menschen, ein echter Blickkontakt ist das aber nicht.
Auch kann ein kurzes Winken oder Blinken genügen, um sich zu verständigen oder um eine schwierige Situation aufzulösen. Der Computer versteht das nicht. Bei ihm gibt es nur Verkehrsregeln und zugehörige Messwerte.
 
Diese Probleme, die selbstfahrende Autos im Gegensatz zu Menschen mit sich bringen, führen zu enormen technischen und rechtlichen Herausforderungen, um dem autonomen Fahren zum Durchbruch zu verhelfen.



5 LEVEL ZUM AUTONOMEN FAHREN

Technologisch hingegen, ist die Industrie schon beim autonomen Fahren angekommen, Testfahrzeuge sind weltweit unterwegs.

Die Autoindustrie, konkret die „Society of Automotive Engineers“ (kurz: SAE, deutsch "Verband der Automobilingenieure"), hat sich bei der Entwicklung des Autonomen Fahrens auf ein fünfstufiges System geeinigt.
Jedes Level steht dabei für einen unterschiedlichen Automatisierungsgrad, also für den Umfang, in dem das Fahrzeug die Aufgaben des Fahrers übernehmen kann:

1.LEVEL: ASSISTIERTES FAHREN
-> Einzelne Assistenzsysteme unterstützen bei bestimmten Fahraufgaben, Verantwortung darüber trägt der Autofahrer

Schon heute ist das assistierte Fahren in vielen Autos Realität. So sorgt der Tempomat dafür, dass die gewählte Geschwindigkeit beibehalten wird. Der automatische Abstandsregeltempomat (ACC, Adaptive Cruise Control) bremst oder beschleunigt den Wagen je nach Entfernung zum vorausfahrenden Auto oder Lkw. So versichert er, dass der Sicherheitsabstand nicht unterschritten wird. Zu den immer öfter verbauten Helfern zählt auch der automatische Spurhalteassistent (LKAS, Lane Keeping Assistant System).


2. LEVEL: TEILAUTOMATISIERTES FAHREN
-> Unter definierten Bedingungen hält das Fahrzeug die Spur, bremst und beschleunigt, Verantwortung darüber trägt der Autofahrer

Beim teilautomatisierten Fahren kann der Pkw manche Aufgaben zeitweilig selbst ausführen, ganz ohne Eingriff eines Menschen. Zum Beispiel ist ein Level-2-Wagen dazu in der Lage, auf der Autobahn gleichzeitig die Spur zu halten, zu bremsen und zu beschleunigen.
Auch der Überholassistent ist eine Level-2-Funktion. Ebenso das automatische Einparken, bei dem der Fahrzeugführer nicht mehr zum Lenkrad greifen muss. Im Unterschied zum assistierten Fahren bei Level 1, kann der Fahrer von Level-2-Autos die Hände kurz vom Steuer nehmen, wenn der Wagen im teilautomatisierten Modus unterwegs ist. Allerdings muss er die Assistenzsysteme stets überwachen und Fehlfunktionen korrigieren. Für einen Unfall wäre er verantwortlich, auch wenn sein Wagen keine Fehlfunktion gemeldet hat.

3. LEVEL: HOCHAUTOMATISIERTES FAHREN
-> Der Fahrer darf sich vorübergehend von Fahraufgabe und Verkehr abwenden
-> In vom Hersteller vorgegebenen Anwendungsfällen fährt der Pkw selbstständig
-> Der Fahrer muss auf Anforderung durch das System kurzfristig übernehmen
-> Der Fahrer haftet nur dann, wenn er dieser Aufforderung nicht nachkommt

Hochautomatisierte Autos (Level 3) können bestimmte Fahraufgaben selbstständig und ohne menschlichen Eingriff bewältigen, allerdings nur für einen begrenzten Zeitraum und unter geeigneten, vom Hersteller vorgegebenen Bedingungen. Sie überholen, bremsen, beschleunigen, je nachdem, wie es die Verkehrssituation erfordert.
Das bedeutet: Man darf zum Beispiel Zeitung lesen oder sich den Kindern auf den Rücksitzen zuwenden.
Wenn das System allerdings ein Problem erkennt und sich durch ein Signal meldet, muss der Fahrer umgehend das Steuer übernehmen. Die UN hat beschlossen, unter welchen Voraussetzungen, Hersteller ein solches System zulassen können. Auf 63 Seiten ist geregelt, wann und wie es funktionieren muss, wie die Hersteller dessen Einsatz dokumentieren müssen und wie es überprüft werden kann.


4. LEVEL: VOLLAUTOMATISCHES FAHREN
-> Der Fahrer kann die Fahrzeugführung komplett abgeben und wird zum Passagier
-> Das Fahrzeug bewältigt Fahrten auf bestimmten Strecken (z.B. Autobahn, Parkhaus) völlig selbstständig.
-> Das Auto kann ohne Insassen fahren
-> Die Passagiere dürfen schlafen, ihr Smartphone verwenden oder Zeitung lesen

Das System erkennt seine Grenzen so rechtzeitig, dass es regelkonform einen sicheren Zustand erreichen kann. In den Entwicklungsabteilungen der großen Autokonzerne, aber auch bei Apple, Google oder Uber, arbeiten Ingenieure und Informatiker mit Hochdruck an der Vollautomatisierung des Autos, also Stufe 4 auf dem Weg zum autonomen Fahren. In diesem Level führen die technischen Systeme alle Fahraufgaben selbsttätig durch, der Pkw kann auch längere Strecken ohne Eingriff zurücklegen.

Der Wagen könnte also auf die Autobahn auffahren, sich auch bei hoher Geschwindigkeit in den Verkehr einordnen, der Spur folgen, blinken, überholen, bei Bedarf bremsen, beschleunigen und die Autobahn schließlich wieder verlassen.
Am Ende eines solchen vollautomatisierten Fahrt können die Insassen das Steuer wieder übernehmen. Sind sie dazu allerdings nicht in der Lage oder wollen sie es nicht, muss das Auto einen sicheren Zustand erreichen und beispielsweise einen Parkplatz ansteuern. Bislang gibt es allerdings keinen rechtlichen Rahmen für vollautomatisierte Fahrzeuge – Rechte und Pflichten der Fahrer in diesem Betriebsmodus sind deshalb noch nicht verbindlich.


5. LEVEL: AUTONOMES FAHREN
-> Es gibt nur noch Passagiere ohne Fahraufgabe
-> Fahrten ohne Insassen sind möglich
-> Die Technik im Auto bewältigt alle Verkehrssituationen
-> Regelverstöße werden nicht den Fahrzeuginsassen angelastet
-> Die Passagiere haften während der autonomen Fahrt nicht für Verkehrsverstöße oder Schäden

Mit der fünften und letzten Stufe ist das autonome Fahren vollendet. Der Pkw wird jetzt komplett vom System geführt und erledigt alle dazu erforderlichen Aufgaben selbsttätig. Selbst komplexe Situationen – etwa das Queren einer Kreuzung, das Durchfahren eines Kreisverkehrs oder das richtige Verhalten an einem Zebrastreifen – kann der autonome Wagen bewältigen.
Es gibt keinen Autofahrer mehr, sondern nur noch Passagiere. Bislang gibt es allerdings keinen rechtlichen Rahmen für autonome Fahrzeuge – Rechte und Pflichten der Hersteller von Auto und regelnder Software sowie der Versicherung in diesem Betriebsmodus sind deshalb noch völlig unklar.



ZUKUNFTSPERSPEKTIVE IN DEUTSCHLAND

Deutschland soll eine Führungsrolle beim autonomen Fahren einnehmen. Um das große Potential des autonomen und vernetzten Fahrens optimal zu nutzen, will die Bundesregierung, die Forschung und Entwicklung vorantreiben und damit die Mobilität der Zukunft vielseitiger, sicherer, umweltfreundlicher und nutzerorientierter gestalten.

Erfolge bei Forschung und Entwicklung sind das eine, die Realität auf den Straßen ist das andere. Automatisiertes Fahren wird sich nur langsam durchsetzen. Das liegt vor allem daran, dass Autos durchschnittlich bis zu zwanzig Jahre im Einsatz sind und sich neue Technologien deshalb nur langsam im Gesamtbestand bemerkbar machen.

Autonome Autos haben ihren festen Platz in unseren Zukunftsvisionen und wir sind gespannt darauf, welche Entwicklungen uns in den kommenden Jahren erwarten.