Autonomes Fahren: So fahren wir in Zukunft

Mobilität der Zukunft
Neue Mobilität: Vernetzte Verkehrssysteme in der Stadt ∙ © Daimler AG

Autonomes Fahren wird Realität: Es gibt selbstfahrende Autos und Busse ohne Fahrer. So weit ist die Technik – und das sind ihre Grenzen.

  • Der Bundestag hat ein Gesetz für vollautomatisierte Fahrzeuge angenommen

  • Wie die Hersteller die Autos fürs Selberfahren fit machen

  • Autonome Autos werden sich laut Prognos-Studie erst ab 2040 durchsetzen

Fahrerlose Autos sollten in Deutschland eigentlich heute schon am Straßenverkehr teilnehmen können. So zumindest war es einmal das Ziel der Industrie. Der ambitionierte Zeitplan hat sich jedoch immer wieder verschoben. Die zu entwickelnde Technik auf Seiten der Autohersteller wie auch die Rechtslage auf Seiten der Gesetzgebung waren offenbar komplexer als gedacht.

Immerhin ist es heute möglich, auf bestimmten, festgelegten Strecken autonome Kraftfahrzeuge der so genannten "Stufe vier" am öffentlichen Straßenverkehr teilnehmen zu lassen. Das dafür nötige Gesetz hat der Bundestag im Mai 2021 verabschiedet. Beim vollautomatisierten Fahren kann der Computer bei bestimmten Anwendungen vollständig die Kontrolle über das Auto übernehmen.

Die Vorteile des autonomen Fahrens

Wirklich überzeugt scheinen die Deutschen allerdings noch nicht zu sein vom autonomen Fahren. Laut Umfragen glauben 45 Prozent der Autofahrer nicht an die Verlässlichkeit der Fahrzeugtechnologie oder haben Angst vor Hackern. Digitale Euphorie sieht anders aus.

Doch machen dann das neue Gesetz und die Entwicklung autonom fahrender Autos überhaupt noch Sinn? Auf alle Fälle. Denn die Potenziale dieser Technologie sind enorm – für die Gesellschaft, die Sicherheit und für den Wirtschaftsstandort Europa.

Für die Gesellschaft liegt die Chance darin, ältere oder leistungseingeschränkte Menschen besser einzubinden – und jeder Einzelne kann seine Zeit produktiv oder zur Erholung nutzen. Automatisierte Taxis oder Busse fahren vielleicht so günstig, dass sich auch der ländliche Raum besser erschließen lässt. Der Verkehr läuft flüssiger, und Güter können rationalisierter und umweltschonender transportiert werden.

Je nach Grad der Automatisierung werden sich auch die Unfallzahlen weiter reduzieren, denn für immerhin 90 Prozent aller Crashs ist menschliches Versagen die Ursache. Allerdings wird dieser Prozess langwierig sein, weil konventionelle und automatisierte Fahrzeuge noch sehr viele Jahre im Mischverkehr fahren werden. Verhindert werden muss, dass die technischen Systeme versagen oder Verkehrssituationen einfach falsch einschätzen. Die Entwicklung der besten Technologie fürs autonome Fahren hat daher eine immens große Bedeutung.

Prognos-Studie: Autonome Autos werden sich nur langsam durchsetzen

Erfolge bei Forschung und Entwicklung sind das eine – die Realität auf den Straßen ist das andere. Eine aktuelle Studie des Prognos-Forschungsinstituts zum autonomen Fahren für den ADAC zeigt: 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 ganz allmählich im Gesamtbestand bemerkbar machen.

So wird der Anteil von Neufahrzeugen, bei denen sich der Fahrer auf allen Autobahnen komplett von der Fahraufgabe abwenden kann, laut Prognos im "optimistischen" Fall von 2,4 Prozent im Jahr 2020 auf immerhin 70 Prozent im Jahr 2050 steigen. Ab 2030 werden dann Pkw mit Citypilot, also der Fähigkeit, sowohl auf der Autobahn als auch in der Stadt allein zu fahren, allmählich auf den Straßen auftauchen. Und erst nach 2040 werden in größerer Zahl Autos angeboten, die völlig autonom von Tür zu Tür kommen, also auch auf Landstraßen keinen Fahrer mehr benötigen.

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Erst in den 2030er-Jahren werden sich automatisierte Autos verbreiten ∙ © ADAC e.V.

Das bedeutet: Noch bis weit ins 21. Jahrhundert hinein werden den Prognos-Forschern zufolge ganz normale Fahrzeuge neben vollautomatisierten unterwegs sein. Damit relativiert sich auch die Hoffnung auf schnelle Sicherheitsgewinne durch autonome Pkw in den nächsten Jahrzehnten. Dass trotzdem immer weniger Menschen im Straßenverkehr sterben oder verletzt werden, wird eher an der Verbreitung leistungsfähiger Assistenzsysteme liegen: So greifen Helfer wie der Notbremsassistent schon heute ein, wenn der Mensch einen Fehler macht. Ganz ohne autonome Technik.

Der Technologie-Wettbewerb ist in vollem Gange

Der Wettbewerb um die beste Technologie für das autonome Fahren ist weltweit in vollem Gange. Nach Meinung von VW-Chef Herbert Diess hinken die deutschen Autohersteller bei der Entwicklung der Technologie für das autonom fahrende Auto jedoch "ein bis zwei Jahre hinterher". An der Spitze des Know-hows verorten fast alle Experten Firmen in den USA – vor allem die US-amerikanische Firma Waymo, die zum Imperium von Google gehört.

Im US-Bundesstaat Arizona, genauer einem Vorort von Phoenix, lässt Waymo schon eine Weile Roboterautos als Taxis fahren – zum Teil auch ohne Sicherheitsfahrer hinter dem Lenkrad. Kunden können ihre Fahrt per App ordern und werden dort abgeholt, wo sie sich gerade befinden. Filme dazu gibt es im Internet zuhauf. Die Technik von Waymo erscheint enorm weit fortgeschritten. Sie ist aber auch extrem aufwendig und teuer. Teils kommt es zu skurrilen Szenen, wenn ein Auto nicht weiß, was es machen soll.

autonomer Mercedes im Test
Autos von Mercedes und BMW sammeln Daten ∙ © Mercedes

Von solchen Freiheitsgraden beim automatisierten Fahren konnten die deutschen Hersteller bis vor Kurzem nur träumen. BMW ist stark damit beschäftigt, Daten im realen Verkehr zu sammeln und zu analysieren. Auf dem eigens dafür gegründeten BMW-Campus in Unterschleißheim bei München arbeiten rund 1700 Spezialisten daran, die notwendige Software-Algorithmik für hochautomatisiertes Fahren zu entwickeln.

Als Testfahrzeuge sind 40 BMW unterwegs und sammeln riesige Mengen Daten und Bilder im Straßenverkehr. Für die Speicherung hat BMW zwei Datencenter mit einer Kapazität von 500 Petabyte (PB) errichtet – eine Speichergröße, in der alle jemals in der Menschheitsgeschichte geschriebenen und gedruckten Wörter fünfmal Platz hätten.

Der Entwicklungsrückstand gegenüber den Amerikanern mag darin begründet sein, dass die deutschen Automobilhersteller mit der berüchtigten deutschen Gründlichkeit arbeiten. Christian Weiß, Systementwickler von Daimler, betont: "Grundsätzlich gilt, dass bei uns Sicherheit vor Schnelligkeit geht." Für ihn sind die Tesla-Unfälle ein gutes Beispiel, wohin es führen kann, wenn unausgereifte Technik in Serienfahrzeugen eingesetzt wird. Daimler-Experte Timo Winterling ergänzt: "Zum Verstehen einer Szene müssen wir das Letzte aus den Sensoren herausholen."

Ein gemeinsames Projekt von Daimler und dem Autozulieferer Bosch ist ein Mitfahrservice in den USA. Besser gesagt: War es. Denn es ist inzwischen eingestellt. Im Silicon Valley pendelten – von einem Sicherheitsfahrer überwacht – einige S-Klasse-Mercedes selbstständig zwischen dem westlichen Stadtteil von San José und dessen Stadtzentrum hin und her. So wurden im Bereich der Umfeld-Wahrnehmung, Lokalisierung und der Fahrstrategie wichtige neue Technologien, Software und Patente erarbeitet, erklärt Mercedes.

Um sich für die Zukunft zu rüsten, setzt Mercedes-Benz nun auch auf Kooperationen außerhalb des Automobilbereichs. Beispiel hierfür ist die Entwicklungskooperation mit der Firma Nvidia. Ergebnis soll ein fahrzeuginternes Computersystem sein, das mit künstlicher Intelligenz arbeitet. Diese schlaue Technik soll ab 2024 in allen Mercedes-Benz-Baureihen eingeführt werden. Und soll es später einmal ermöglichen, schon zugelassenen Autos per Software-Update Funktionen des automatisierten Fahrens nachträglich aufzuspielen.

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Der selbstfahrende ID.Buzz von VW und Argo AI

Front und Seitenansicht eines fahrenden VW Buzz
Prototyp von VW: Ein autonom fahrender ID.Buzz ∙ © Volkswagen Nutzfahrzeuge

Auch bei Volkswagen sind die Weichen zwischenzeitlich neu gestellt worden. Am Vorabend zur IAA stellte der Konzern sein neuestes Erprobungskonzept vor: einen selbstfahrenden Prototyp auf Basis des künftigen vollelektrischen Bulli ID.Buzz. Fünf davon sollen neue technische Komponenten des Entwicklungspartners Argo AI testen, die autonomes Fahren möglich machen. Eine Kombination aus Lidar-, Radar- und Kamerasystemen liefert präzise Daten, um daraus ein sehr genaues Verkehrsbild der Innenstädte zu erzeugen.

Argo verfügt sowohl über eine Teststrecke in den USA als auch über einen neun Hektar großen – geschlossenen – Parcours am Münchner Flughafen, um typische europäische Verkehrssituationen zu testen. Auf dem Dach der ID.BUZZ AD1-Prototypen thront mit dem Argo Lidar ein Laserscanner, der im Gegensatz zu Radarsystemen mit Lichtwellen arbeitet und Objekte aus einer Entfernung von bis zu 400 Metern erfassen kann, so VW.

Aktuelles Entwicklungsziel von Volkswagen ist, dass der ID.BUZZ AD1 ab 2025 selbstständig in der Lage sein soll, Fahrgäste sicher von A nach B zu bringen. Geplant ist, dass die Hamburger Ridesharing-Fahrzeuge von Moia damit beginnen.

Mobileye und Sixt wollen schneller sein

Ein autonom fahrendes Taxi in Tel Aviv
Das autonome Taxi von Mobileye basiert auf einem SUV von Nio ∙ © Intel

Schneller als Volkswagen wollen Intel und Mobileye sein, wie auf der IAA in München bekannt gegeben wurde. Schon im Jahr 2022, heißt es, würden selbst fahrende Ride-Hailing-Dienste den Einwohnern in München und Tel Aviv zur Verfügung stehen. Unter Ride-Hailing versteht man den App-basierten Verkauf von Fahrten mit einem privaten Pkw, das US-amerikanische Unternehmen Uber bietet diese Dienstleistung in vielen Ländern an. Als deutscher Partner für Intel und Mobileye fungiert der Autovermieter Sixt. Die Autos sollen sowohl über die App von Moovit als auch über die SIXT App für Ride-Hailing, Autovermietung, Carsharing und Auto-Abos angefordert werden können.

Mobileye betont, dass der Weg zu vollautonomen Fahrzeugen skalierbare Lösungen erfordere. So könne das Selbstfahrsystem von Mobileye auch im Güter- und Personentransport eingesetzt werden. Mit Schaeffler plane Mobileye beispielsweise eine Kooperation zur Entwicklung einer flexiblen selbstfahrenden Fahrzeugplattform für autonome Shuttles. Zuvor hatte Mobileye eine Kooperation mit Udelv angekündigt für autonome Transporter, die einen Tür-zu-Tür-Zustellbetrieb übernehmen können.

Reaktionstempo und hohe Rechenleistung

Als Entscheidungsgrundlage für die automatischen Fahraktionen fallen im Auto pro Minute fünf Gigabyte Daten zur Verarbeitung an. Die Rechenleistung an Bord kommt ungefähr der von 15 Laptops gleich. Die Zukunftsfahrzeuge sollen das Verkehrsgeschehen für rund zehn Sekunden vorausberechnen können und alle möglichen Verkehrsszenarien beherrschen, und zwar überall auf der Welt. Und die Systeme müssen in Zukunft nicht nur verkehrssicher, sondern auch datensicher entwickelt sein, um mögliche Cyberangriffe abwehren zu können.

Kleine Brötchen backen mit Car-to-Infrastructure

Für das Jetzt und Hier bieten VW und Mercedes ihren Kunden eine so genannte Car-to-Infrastructure-Kommunikation, im VW Golf ist die Technik sogar serienmäßig ohne Aufpreis an Bord. Außerdem hat das Bundesland Niedersachsen begonnen, Ampelanlagen umzurüsten und Kameras an Kreuzungen aufzustellen. Kommuniziert wird im Golf nicht über Mobilfunktechnik, sondern mit etwa 800 Metern Reichweite per WLAN. Mit dieser Technik können Autos hilfreiche Informationen über den Verkehrsfluss bzw. über Verkehrsbehinderungen erhalten – auch das ist ein Schritt in die Zukunft des völlig autonom fahrenden Pkw.

Fahrerlose Transportfahrzeuge im Probebetrieb

Über WLAN, das keinen Zentralserver oder eine Cloud benötigt, kommunizieren auch die Lkw von MAN und DB Schenker, die auf der A9 erprobt wurden. Die Idee dahinter: mehrere Lkw, die auf der gleichen Strecke unterwegs waren, zu einer (Platooning-)Einheit zu verbinden. Der Fahrer des ersten Lkw gibt Tempo und Richtung vor, alle anderen Lastwagen folgen ihm im Windschatten im Abstand von jeweils 15 Metern automatisiert, lenken und bremsen selbsttätig im Takt des Führungsfahrzeugs. Die Hoffnung auf deutliche Spritersparnis erfüllte sich allerdings bisher nicht.

autonomer Taxibus in der Stadt
Personen-Transport der Zukunft: Ohne Fahrer ∙ © Continental

Im öffentlichen Straßenverkehr auf Level 4 unterwegs sind aktuell einige öffentliche Roboterbusse, zum Beispiel in Berlin und in Hamburg sowie im niederbayerischen Bad Birnbach.* Noch können die kleinen autonomen Busse mit höchstens 15 km/h lediglich wie auf Schienen eine programmierte Strecke abfahren, halten aber dank vieler Sensoren zuverlässig vor jedem Hindernis. Ein Sicherheitsfahrer bleibt vorerst stets an Bord.

Wer haftet in Zukunft beim Unfall? Die Rechtslage

Aktuell ist alles klar geregelt: Wer als Autofahrer einen Fehler macht und einen Unfall verursacht, trägt die volle Verantwortung – die eigene Kfz-Versicherung kommt für den Schaden des Unfallgegners auf. Die Versicherung zahlt auch in Zukunft, wenn nicht mehr der Mensch, sondern die Maschine steuert: Beim automatisierten Fahren bleiben Sie als Fahrer in der Verantwortung, wenn Sie kurzfristig ins Geschehen eingreifen müssen, weil das System Sie dazu auffordert. Reagieren Sie nicht, und es passiert ein Unfall, interessiert das auch die Polizei, weil es um die Bestrafung des Verursachers geht.

Beim autonomen Fahren werden Sie Passagier, können nicht eingreifen und haften auch nicht mehr – bei einem Unfall zahlt Ihre Versicherung trotzdem. Sollte ein technischer Fehler vorliegen, nimmt sie dann den Hersteller in Regress.

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