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Auf dem Weg zu Level 5

Schrittweise rückt das autonome Fahren näher – IAV testet bereits das voll automatisierte Fahren.

Moderne Fahrerassistenzsysteme wie Abstandsregeltempomaten und Einparkassistenten können bereits heute in Lenkung, Beschleunigung und Verzögerung eingreifen. Einige Versuchsfahrzeuge beherrschen schon die nächste Stufe: das hochautomatisierte Fahren. Bis zur Vollautomatisierung und zum Auto ohne Lenkrad wird es aber noch einige Jahre dauern.

Der Weg hin zum autonomen Fahren führt über mehrere Stufen: Auf der untersten („Level 0“) hat der Fahrer keinerlei Unterstützung – er muss selbst lenken, bremsen und Gas geben. Etwas Erleichterung verschaffen ihm auf Level 1 Assistenzsysteme wie der Abstandsregeltempomat (ACC), der den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug konstant hält, ohne dass der Fahrer dazu ständig das Brems- und Gaspedal bedienen muss. Noch mehr Komfort bietet Level 2: Hier greifen zum Beispiel Einparkassistenten aktiv in die Lenkung ein. Das ist heute in Serienfahrzeugen der Stand der Technik.

Die nächste Stufe (Level 3) ist das hochautomatisierte Fahren: Hier muss der Fahrer das Auto nicht mehr ständig überwachen. Es kann viele Aktionen selbst ausführen, etwa einen Spurwechsel. Der Mensch kann sich währenddessen mit anderen Dingen beschäftigen, er muss aber laut derzeitigem Stand der internationalen Diskussion innerhalb von 10 bis maximal 30 Sekunden wieder die Kontrolle übernehmen können.

Auf Level 3 zwischen Chemnitz und Dresden

Was diese Systeme in der Zukunft einmal können werden, zeigen verschiedene Versuchsfahrzeuge. Seit Jahren legt beispielsweise IAV mit einem umgerüsteten VW Golf die rund 70 Kilometer lange Strecke von Chemnitz zum Flughafen Dresden hochautomatisiert zurück. Der Fahrer ist dabei kaum mehr gefragt – lediglich an einigen Ampeln muss er noch eingreifen, weil das System die Lichtsignale nicht eindeutig den Fahrspuren zuordnen kann. Dafür müsste das Fahrzeug über eine Car-to-Infrastructure-Vernetzung weitere Informationen bekommen.

Sobald die Fahrzeuge Level 4 – das voll automatisierte Fahren – erreichen, muss sich der Fahrer kaum noch um das Verkehrsgeschehen kümmern. Das Fahrzeug wird dann nahezu alle Funktionen und Manöver selbständig steuern, die Vorwarnzeit für menschliche Eingriffe könnte bei etwa einer Minute liegen. Diesen Grad der Automatisierung beherrscht das IAV-Versuchsfahrzeug ebenfalls – im Moment allerdings nur auf einer Teststrecke.

Autos ohne Lenkrad und Pedale

Das Maximum an Automatisierung ist mit dem autonomen Fahren erreicht, das Level 5 entspricht. Diesen Fahrzeugen sieht man ihre Selbstständigkeit auch sofort an: Sie haben weder ein Lenkrad noch Pedale – ein Eingriff des Menschen ist hier überhaupt nicht mehr vorgesehen. Diese Fahrzeuge sind keine Weiterentwicklungen konventioneller Modelle mehr, sondern von Grund auf für das autonome Fahren entwickelt.

Auf dem Weg zum Fahrzeug ohne Fahrer müssen aber noch einige Hürden genommen werden. Zwar wurde die Wiener Straßenverkehrskonvention bereits so verändert, dass sie der zunehmenden Automatisierung nicht mehr im Wege steht – jetzt gilt es aber, weitere Fragen zu beantworten: Wie soll die Serienzulassung solcher Fahrzeuge ablaufen? Und gibt es für sie überhaupt eine breite gesellschaftliche Akzeptanz?

Auch die Technik muss noch weitere Fortschritte machen. Um den Fahrer ersetzen zu können, muss die Umfeldsensorik ein Rundum-Abbild des Verkehrsgeschehens liefern. Dafür wird ein redundantes Sensorkonzept benötigt, bei dem beispielsweise die Daten einer Videokamera und eines LIDAR-Sensors kombiniert werden. Wichtig ist aber auch die Vernetzung des Fahrzeugs mit der Umgebung, etwa Ampeln. IAV arbeitet unter anderem im Car2Car-Konsortium mit daran, entsprechende Standards für die Car2X-Kommunikation zu entwickeln.

Bessere Straßenkarten benötigt

Ein zukünftiger Erfolgsfaktor für das autonome Fahren wird das Kartenmaterial sein, auf dessen Basis die Algorithmen entsprechende Fahrstrategien ermitteln. Hier besitzt Google einen Vorsprung, basierend auf dem eigenen Kartendienst, welchem nun durch die Allianz der deutschen Hersteller Audi, BMW und Daimler mit dem Erwerb des Kartendienstes „Here“ und dem damit verbundenen Zugriff auf hochwertige Daten begegnet werden soll. Allerdings müssen hier noch Anstrengungen in die Verbesserung der Daten einfließen, um beispielsweise Unstetigkeiten im Informationsgehalt zwischen benachbarten Kartenabschnitten, die zu einem sprunghaften Verhalten des Fahrzeugs führen können, zu beheben.

Grundsätzlich gibt es auf dem Weg zum autonomen Fahren kaum technische Unterschiede zwischen Pkws und Nutzfahrzeugen und auch die Level-Einteilung ist identisch. Allerdings sind die Business-Cases verschieden: Beim Platooning fahren Lkws beispielsweise dicht aneinander, um Kraftstoff zu sparen. Dafür müsste der Fahrer an der Spitze des Platoons vergütet werden – denn er profitiert als Einziger nicht vom Windschatten, in dem alle anderen fahren.

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