Autonomes Fahren

Autonomes Fahren: Die Stufen zum selbstfahrenden Fahrzeug

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Autonomes Fahren ist keine weit entfernte Zukunftsvision mehr. Doch wie nah sind wir diesem lang gehegten Traum? Und was meint der Begriff genau? Experten teilen den Automatisierungsgrad von Fahrzeugen und Fahrfunktionen in sechs Stufen ein.
Jan Wienrich,
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Jan Wienrich arbeitet als Cross-Media-Publisher bei ZF. Er ist spezialisiert auf Themen rund um das automatisierte und autonome Fahren.
Das Fahrzeug kommt wie von Geisterhand vorgefahren und chauffiert seine Passagiere sicher durch den unübersichtlichen Stadtverkehr, auf der Landstraße und bei hohem Tempo auf der Autobahn. Die Insassen arbeiten am Laptop, lesen oder machen die Augen zu – einen menschlichen Fahrer sucht man vergeblich, gleiches gilt für das Lenkrad oder Pedal. Dieser Vision vom selbsfahrenden Auto sind wir in den vergangenen Jahren ein großes Stück näher gekommen. Inzwischen sind Fahrzeuge in Testsituationen, auf fest definierten Strecken oder abgegrenzten Arealen ohne menschlichen Fahrer unterwegs.

In absehbarer Zukunft werden sich komplett autonom fahrende Fahrzeuge im Straßenverkehr durchsetzen, auch wenn dies nach Meinung von Experten noch einige Jahre dauern wird. Bis dahin werden Fahrzeuge mit einem unterschiedlich hohen Grad an Automatisierung unterwegs sein. Der J3016-Standard der Normierungsorganisation SAE International beschreibt sechs Level der Automatisierung von Fahrzeugen und deren Fahrfunktionen.

Level 0: keine Automatisierung

So fuhren im Prinzip schon die Automobilpioniere. Vereinfach ausgedrückt: Der Fahrer fährt komplett selbst, er steuert, bremst und beschleunigt, ohne dass ihn Assistenzsysteme dabei unterstützen. Genau genommen gibt es aber doch ein paar elektronische Helfer, die gemäß SAE-Definition unter Level 0 vorkommen können, etwa aktive Sicherheitssysteme wie die Elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) oder der Notbremsassistent (AEB), da diese nur punktuell oder situativ unterstützen. Das „nicht automatisierte“ Automobil ist ein Auslaufmodell.
Fahrer: Fährt vollständig.

Level 1 – Assistiertes Fahren

Der Fahrer trägt weiterhin die volle Verantwortung für die Fahraufgabe. Er muss immer auf den Verkehr achten, das Lenkrad umfassen und bremsbereit sein. Allerdings stehen ihm Fahrerassistenzsysteme zur Seite. Beim assistierten Fahren unterstützen die Assistenzsysteme entweder beim Lenken oder beim Bremsen und Beschleunigen, also entweder in der Quer- oder in der Längsführung, nicht aber bei beidem gleichzeitig. So fällt unter Level 1 etwa ein Spurhalteassistent (LKA) oder ein Abstandsregeltempomat (ACC), mit dem das Fahrzeug das Tempo und seine Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug reguliert. Der Fahrer kann sie jederzeit übersteuern oder sogar abschalten. Verfügbar sind diese Fahrerassistenzsysteme bereits in nahezu allen Fahrzeugklassen, auch ZF bietet eine Vielzahl von ihnen an.
Fahrer: Verantwortet Längs- und Querführung dauerhaft, wird in spezifischen Fällen unterstützt.

Level 2 – Teilautomatisiertes Fahren

Wichtigster Unterschied zu den Fahrerassistenzsystemen der Stufe 1: Die „Advanced Driver Assistance Systems“ (ADAS) können nun die Längs- und die Querdynamik zugleich steuern. Werden beispielsweise Spurhalteassistent und Abstandsreglung in einem System miteinander kombiniert, spricht man von Level 2. ZF geht noch etwas weiter und bietet für Pkw sogenannte Level 2+-Systeme an. Dabei werden verschiedene Fahrerassistenzsysteme intelligent miteinder vernküpft und tragen so dazu bei, Sicherheit und Komfort zu erhöhen. Aber es bleibt dabei: Die Verantwortung für alles, was das Fahrzeug tut, trägt weiterhin allein der Fahrer. Er muss das System jederzeit überwachen, regelmäßig das Lenkrad berühren, und notfalls sofort eingreifen können. Unterwegs am Steuer Nachrichten auf dem Smartphone zu schreiben, bleibt also tabu.
Fahrer: Muss das System dauerhaft überwachen.

Level 3 – Hochautomatisiertes Fahren

Von Level 2 zu Level 3 ist es ein großer Sprung. Denn ab dieser Stufe übernimmt das Fahrzeug zeitweilig die Fahraufgabe vom Fahrer. Der menschliche Fahrer muss das System nicht permanent überwachen, sondern darf anderen Tätigkeiten nachgehen. Aber wenn die Systeme an ihre Grenzen stoßen, muss er – nach einer Vorwarnzeit – jederzeit eingreifen können. Deutschland hat die gesetzlichen Voraussetzungen für hochautomatsierte Systeme bereits 2017 geschaffen. Inzwischen hat mit Mercedes-Benz auch der erste Hersteller die Zulassung für ein Level-3-System im Pkw bekommen. 2022 sollen die ersten Fahrzeuge mit dem System über deutsche Autobahnen rollen, wenn auch zunächst nur bei zähfließendem Verkehr oder im Stau. Denn die Zulasssung gilt bis 60 Stundenkilometer. Der Fahrer darf in diesen Situationen legal das Handy nutzen, Filme schauen oder an einem Videomeeting teilnehmen. Er muss allerdings nach einer Vorwarnzeit eingreifen können. Im aktuellen Fall beträgt diese zehn Sekunden. Schlafen am Steuer beispielsweise bleibt bei Level-3 tabu.
Fahrer: Darf zeitweise fahrfremden Tätigkeiten nachgehen.

Level 4 – Vollautomatisiertes Fahren

Der große Unterschied zu Level 3: Das Fahrzeug agiert unter bestimmten Bedingungen komplett autonom. Der Mensch muss sich nicht mehr zum Eingreifen bereithalten. Er darf arbeiten, Filme schauen und sogar schlafen. Und das Fahrzeug darf auch alleine, also ohne Insassen, fahren. Es muss in der Lage sein, ohne Eingriff eines menschlichen Fahrers einen sicheren Zustand zu erreichen, also beispislweise am Rand oder auf einem Parkplatz zum Stehen zu kommen. Allerdings ist die Autonomie des Fahrzeugs bei Level 4 noch an bestimmte Bedingungen geknüpft, etwa einer definierten Strecke, dem Fahren auf der Autobahn oder im Parkhaus. Zahlreiche Unternehmen testen bereits Fahrzeuge der Stufe 4 im Straßenverkehr. ZF-Shuttles sind seit 1997 in verschiedenen Projekten weltweit auf abgegrenzten Fahrspuren vollautomatisiert in Betrieb. Rechtlich hat Deutschland die gesetzlichen Rahmenbedingungen für „autonome Kraftfahrzeuge (bis Stufe 4) in festgelegten Betriebsbereichen im öffentlichen Straßenverkehr im Regelbetrieb“ als erstes Land weltweit geschaffen.
Fahrer: Muss sich nicht mehr zum Eingriff bereithalten.

Level 5 – Autonomes Fahren

Bei Level 5 ist die Autonomie des Fahrzeugs nicht mehr an Bedingungen geknüpft. Im Gegensatz zu Level 4 agiert ein Level-5-Fahrzeug vollkommen autonom. Das Fahrzeug kann überall im Straßenverkehr und unter allen Verhältnissen ohne den Menschen fahren. Diese Fahrzeuge benötigen folgerichtig weder ein Lenkrad noch ein Gas- oder Bremspedal. Ein menschlichen Fahrer gibt es in dieser Stufe nicht mehr. Er wird zum Passagier.
Fahrer: Gibt es nicht mehr. Der Mensch wird zum Passagier.

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