In fünf Schritten zum selbstfahrenden Auto

So fuhren im Prinzip schon die Automobilpioniere. Der Fahrer steuert, beschleunigt und bremst selbst. Für Puristen ist dies bis heute der Inbegriff automobiler Freiheit. Weil Menschen aber Fehler machen, verursacht diese Form der Fortbewegung bei einer stetig steigenden Fahrzeugpopulation zusehends gesellschaftliche Probleme. Die zu lösen, ist eines der Ziele beim autonomen Fahren.

Fahrer: Steuert vollständig.

Wann: Gestern.

Das „nicht automatisierte“ Automobil ist heute schon überholt. In der Stufe 0 gibt es keine Assistenzsysteme, der Fahrer steuert das Auto vollständig.

Wichtigster Unterschied zu Fahrer-Assistenzsystemen der Stufe 1: Das System hat vollständigen Zugriff auf Gas, Bremse und Lenkung. Die aktuellen Topmodelle der Premium-Hersteller beobachten außerdem mit Hilfe von Sensoren bereits große Teile des Fahrzeugumfelds. So können diese Fahrzeuge in bestimmten Situationen, wie etwa auf der Autobahn, der Spur oder dem Vordermann folgen, selbständig wechselnde Tempolimits erkennen und die Geschwindigkeit entsprechend anpassen. Auf Straßen mit getrennten Fahrspuren können sie zudem Überhol- und Ausweichmanöver durchführen. Im Stau bremsen sie automatisch ab und können innerhalb einer definierten Zeitspanne auch selbständig wieder anfahren. Für die Überwachung des Umfelds ist trotz dieser weitreichenden Funktionen laut SAE-Definition aber weiterhin der Fahrer alleine verantwortlich. Um dessen permanente Aufmerksamkeit zu gewährleisten, fordern Level 2-Fahrzeuge daher regelmäßige Lenkradberührungen. In Deutschland waren bis vor wenigen Monaten nur Autos bis Level 2 zulassungsfähig. Ein Gesetz, das Serienfahrzeugen hochautomatisiertes Fahren des nächsten Levels erlaubt, wurde am 12.Mai 2017 vom Bundesrat verabschiedet. Deutschland ist damit eines der ersten Länder überhaupt, das einen gesetzlichen Rahmen für den Serieneinsatz solcher Fahrzeuge geschaffen hat.

Fahrer: Muss das System dauerhaft überwachen.

Wann: Seit 2016.

Seit 2016 sind die ersten Oberklasse-Fahrzeuge teilautomatisiert unterwegs. Auf berechenbaren Umgebungen wie Autobahnen bewältigen sie die komplette Längs- und Querführung auch bei höheren Geschwindigkeiten alleine. Der Fahrer muss das System allerdings jederzeit überwachen und sofort eingreifen können. Zeitung lesen bleibt also tabu.

Dieses Dilemma löst sich erst mit Level 4: Der Fahrer – häufig dann wohl eher Passagier – darf sich vollständig anderen Dingen zuwenden und muss, solange die Systeme arbeiten, das Verkehrsgeschehen nicht mehr im Auge haben und auch nicht mehr bereit zum plötzlichen Eingreifen sein. Das Auto bildet nun selber die Rückfallebene: Selbst muss es in Ausnahmesituationen wie bei partiellen oder vollständigen Systemausfällen immer eine eigene Exit-Strategie bis zum sicheren Halt des Fahrzeugs bereithalten. Die Verantwortung dafür liegt – solange das System im Einsatz ist – erstmals eindeutig beim Fahrzeughersteller. Zahlreiche Unternehmen sind bereits mit Testfahrzeugen der Stufe 4 unterwegs, serienmäßig werden entsprechende Fahrzeuge etwa ab dem Jahr 2025 auf die Straßen kommen. ZF wird mit ausgereiften Sicherheits- und Assistenzlösungen auch zu diesem Entwicklungsschritt beitragen.

Um vollautomatisiertes Fahren in Umgebungen mit vielen anderen Verkehrsteilnehmern realisieren zu können, sind nach heutigem Stand der Technik jedoch noch einige Hürden zu nehmen:

Autos müssen mit ihrer Umwelt, mit anderen Fahrzeugen und sonstigen Verkehrsteilnehmern wie Radfahrern, Fußgängern oder Straßenbahnen kommunizieren können. Nur so lassen sich etwa bei unübersichtlichen Kreuzungssituationen, bei denen die Erkennung durch Sensoren zu spät erfolgt, die Querverkehr-Vorwarnzeiten auf das erforderliche Maß senken. Auch Ampelfarben sind für Sensoren unter Umständen sehr schwer zu erkennen, sie sollten deshalb ihre Phasen melden. Für all dies muss noch ein einheitlicher Standard und die notwendige Kommunikations-Infrastruktur geschaffen werden.

Schon der Kontakt mit einer Bordsteinkarte kann eine entspannte Fahrt jäh beenden. Vollautomatisierte Autos müssen deshalb deutlich präziser wissen, wo sie gerade fahren, als dies die aktuelle GPS-Auflösung und die verfügbaren Karten hergeben. Anbieter wie Baidu Maps, Google, Here oder TomTom arbeiten bereits mit Hochdruck an hochauflösenden, auf den Zentimeter genauen Karten, die zudem jede Menge Details zur Infrastruktur beinhalten. Die Aufgabe ist immens, denn damit automatisierte Autos weltweit unterwegs sein können, muss jede öffentliche Straße vermessen werden, und das Material stets aktuell sein. Doch selbst die genaueste Karte nützt nichts, wenn das Fahrzeug nicht präzise weiß, wo es sich genau befindet. Besonders in Städten aber auch in Tunneln und anderen Problemzonen wird dafür ein zuverlässiges Referenzsystem, das die GPS-Informationen weiter präzisiert, unerlässlich sein.

Fahrer: Muss das System nicht mehr überwachen.

Wann: Ab ca. 2025.

Ab Mitte der 2020er Jahre kann das vollautomatisierte Fahren nach heutiger Einschätzung Realität werden. Das System muss niemand mehr überwachen, da es für den „risikominimalen Zustand“ sowohl auf der Autobahn, Landstraße oder innerhalb der Stadt selbst sorgen kann.