16.02.2015

Paradigmenwechsel für PKW-Fahrer  

Die autonome Bewegung

Jürgen van der List

Hockenheimring Oktober 2014, ein Audi RS7 AJ rast ohne Fahrer auf der Ideallinie über die Rennstrecke – mit besten Ergebnissen: Die Rundenzeiten entsprechen denen professioneller Rennfahrer in vergleichbaren Autos.

Diese erfolgreiche Demonstration eines autonomen Fahrzeugs führt automatisch zu der Frage, ob das nicht auch im normalen Straßenverkehr funktioniert? Tatsächlich entwickeln die großen Automobilhersteller seit Jahren Versuchsfahrzeuge, mit denen sie das sogenannte teilautomatisierte Fahren erproben, eine Zwischenstufe zum autonomen Fahren. Eine Roland-Berger-Studie von 2014 prognostiziert: „Autonomes Fahren wird sich zunächst schrittweise durchsetzen, aber nach 2030 zu einer regelrechten Revolution in der Automobilindustrie führen.“ Rein technisch sind wir davon nicht mehr weit weg, man denke nur an die vielen Fahrerassistenzsysteme, die bereits heute zu erwerben und in den Premiumfahrzeugen Teil der Serienausstattung sind, zum Beispiel das ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), ABS (Antiblockiersystem) und die ASR (Anti-Schlupf-Regelung), Einparkhilfe, Einparkautomatik, automatischer Abstandswarner, Totwinkel-Überwachung, Abstandsregelung, Stauassistent (bis 60 km/h),  Pre-Crash- und Pre-Brake-Assistent sowie diverse weitere Hilfstechniken.

Grundlage der gut funktionierenden Assistenzsysteme sind Sensoren, schnelle Aufzeichnungsverfahren, eine sichere Datenübertragung und superschnelle Rechner beziehungsweise Prozessoren zur Auswertung der in gigantischer Anzahl anfallenden Daten. Die Sensoren arbeiten mit Ultraschall, Laser- und Radartechnik, mit Infrarot- und optischen Kamerasystemen und erfassen in 3-D-Technik die Umgebung des Fahrzeugs. Eine unabdingbare Voraussetzung für das autonome Fahren ist die Kenntnis der Position des Fahrzeugs auf ein bis zwei Zentimeter genau. Dies ist mit GPS-Navigationssystemen nicht zu erreichen, benötigt werden zusätzliche Orientierungen im Raum, also sehr genaue Straßenkarten mit möglichst vielen genau vermessenen und unverrückbaren Objekten an der Straße. Mithilfe der oben erwähnten Sensoren wird die Umgebung abgetastet und ein 360-Grad-dreidimensionales Bild der Umgebung mit allen statischen und beweglichen Objekten generiert. In Kombination mit den Bewegungen des eigenen Fahrzeugs werden die Steuerbefehle berechnet und an die Komponenten des Fahrzeugs wie Lenkung, Motorsteuerung oder Bremsanlage gesendet. Dabei gilt natürlich, je höher die Fahrgeschwindigkeit, desto größer die Anforderungen an Datenverarbeitung, Situationsanalyse und Entscheidungsverhalten.

Neben der Bewältigung normaler Fahrsituationen müssen plötzlich auftretende Ereignisse – ausscherende Verkehrsteilnehmer, ein auf die Straße rollender Ball – innerhalb von Millisekunden in den Fahrprozess eingebunden werden, um zu entscheiden, ob abgebremst, ausgewichen oder nicht reagiert wird.

Auch wenn die Straßen sehr genau vermessen sind, gibt es immer Herausforderungen wie Tagesbaustellen oder die Versetzung von Verkehrsschildern, also wichtige Informationen, die im „System“ nicht vermerkt sind. Das autonome Fahrzeug darf sich nicht von Karten abhängig machen, sondern muss jederzeit unabhängig navigieren können. Ein weiteres Problem ist: Kamera- und Lasersysteme können nicht um die Ecke blicken. Um den Horizont zu erweitern und dadurch auf besondere Situationen besser vorbereitet zu sein, hilft die sogenannte Car-to-Car- oder Car-to-X-Kommunikation, das heißt der direkte Informationsaustausch zwischen fahrenden Fahrzeugen oder einer Zentrale. So bekommt das Fahrzeug rechtzeitige Informationen über entferntere Straßen- und Verkehrsverhältnisse wie Glatteis, Aquaplaning, Unfälle, stehen gebliebene Fahrzeuge oder den Stau hinter der Kurve. Das heißt: Sensorsysteme eines Fahrzeugs erzeugen ein Bild der sichtbaren Umgebung bis circa 150 Meter. Informationen über die allgemeine Verkehrslage oder Hindernisse bekommt das Fahrzeug aus der C2C- oder C2X-Kommunkation.

Mit anderen Worten: Die Technik ist mittlerweile beherrschbar und entwickelt sich in großen Schritten weiter. Schwieriger aber gestalten sich die rechtlichen und versicherungstechnischen Anpassungen. Die Wiener Straßenverkehrskonvention von 1968 als einheitlicher Standard für alle Verkehrsregeln schreibt vor, dass ein Fahrer sein Gefährt stets selbst und unmittelbar kontrollieren muss. Rechtlich gesehen darf man derzeit keine vollständig autonomen Fahrzeuge erwerben oder fahren. Die USA und Großbritannien haben diese Konvention nicht unterschrieben und bieten interessierten Autofirmen Entwicklungs- und Testmöglichkeiten an. In Kalifornien, Nevada und Florida sind autonome Testfahrten auf öffentlichen Straßen – kontrolliert durch einen entsprechend ausgebildeten Fahrer – erlaubt. Die Folge: Alle deutschen Premiumhersteller haben in den USA Entwicklungsbüros aufgebaut. Es könnte sein, dass wir dabei sind, ein riesiges Innovationsfeld zu verlieren.

Unfallrate sinkt, Umwelt profitiert

Bislang werden 86 Prozent aller Unfälle durch menschliches Versagen ausgelöst – autonomes Fahren könnte einen großen Anteil davon verhindern. Je stärker aber die Technik eingreift, desto mehr Paragrafen und Vorschriften müssen den neuen Möglichkeiten angepasst werden. Die Reaktion eines Fahrers, der dem einen Verkehrsteilnehmer ausweicht, dabei aber andere Verkehrsteilnehmer verletzt oder tötet, wird in der Rechtsprechung als ein schicksalhafter Vorgang angesehen. Beim autonomen Fahren sieht das anders aus. Der steuernde Rechner im Fahrzeug berechnet, dass es zu einem Unfall kommen wird und muss nun entscheiden, welche Kollision die leichteren Auswirkungen haben wird. Der Rechner macht aber nur das, was ihm vorher einprogrammiert wurde; das heißt, der Programmierer entscheidet, wie das Auto in solchen Situationen reagieren wird – was ganz neue Haftungsfragen mit ethischer Dimension aufwirft.

Aber nicht nur die Unfallrate wird sinken, auch die Umwelt profitiert: Experten haben berechnet, dass bei der jetzigen Verkehrsdichte die Anzahl und Länge der Staus durch die Einführung des autonomen Fahrens erheblich reduziert werden könnte, was jede Menge Zeit, Geld und Energie sparen sowie den CO2-Ausstoß deutlich verringern würde.  Und es gibt noch einen positiven Aspekt – der „Fahrer“ ist nun von den meisten Tätigkeiten befreit, der Urlaub fängt bereits mit dem Abschließen der Haustür an, längere Strecken mit nur einem Fahrer oder zu bespielenden Kindern bleiben stressfrei.Auch der Konsum von mehr als einem Glas Glühwein auf der Rotary-Weihnachtsfeier wäre kein Problem mehr, denn das selbst fahrende Auto brächte  Sie sicher nach Hause. Oder denken Sie an Geschäftsleute, die sich während der Fahrt auf Sitzungen vorbereiten können. Schlafen darf man allerdings nach heutiger Gesetzeslage nicht, denn man muss damit rechnen, dass das Fahrzeug seine Verantwortung bei unübersichtlichen Fahrsituationen loswerden und das Kommando abgeben möchte.

Uneingeschränkt Begeisternd?

Die Autoindustrie wird uns das Autofahren abnehmen. Das autonome Fahren – der Fahrer überlässt es der Technik, ihn und sein Auto sicher von A nach B zu bringen – wird sich durchsetzen. Denkbar ist nach heutigem Stand folgende Zeitschiene: 2020 werden die ersten hochautomatisierten Fahrzeuge auf Autobahnen unterwegs sein, bis 2025 auch in den Städten und bis 2030 von Tür zu Tür.

Während viele Menschen von solchen Möglichkeiten begeistert sind, stößt die Entwicklung auch auf Skepsis und Fragen wie „Kann das Ganze funktionieren, solange es auch Autos ohne diese Technik gibt? Wer kontrolliert die Technik, die bei einer autonomen Fahrt das Auto lenkt?“ Oder „Wie finden wir einen internationalen Konsens zur Änderung des Verkehrsrechts zur Schaffung einheitlicher Rahmenbedingungen?“ Emotional betrachtet muss man sich aber auch fragen: „Wo bleibt der Spaßfaktor“? 

Erschienen in Rotary Magazin 2/2015

Jürgen List
Jürgen van der List (RC Göppingen) war bis 2007 Rektor der Hochschule Esslingen. 1991 gründete er das Steinbeis-Transferzentrum Mikroelektronik in Göppingen www.tzm.de

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