Autonomes Fahren

Die Veränderungen im Bereich der Mobilität sind in vollem Gange. Faktoren wie etwa der Klimawandel und die damit einhergehende erhöhte Luftverschmutzung machen einen Umstieg von den fossilen Brennstoffen (in Verbrennermotoren) zu CO2 neutralen Energieträgern notwendig. Die Königsdisziplin für diese neue Form der Mobilität ist das Autonome Fahren.

Mit diesem Begriff ‘Autonomes Fahren’ werden grundsätzlich selbstfahrende Fahrzeuge oder Transportsysteme bezeichnet, die sich ohne Eingriff des menschlichen Fahrers zielgerichtet fortbewegen. Die SAE International (Society of Automotive Engineers) hat die Entwicklungsstufen zu einem solchen vollautonomen Fahrzeug bereits im Jahr 2014 beschrieben. Wir haben diese Levels für die selbstfahrenden Fahrzeuge weiter unten gesondert aufgeführt.

Die Diskussion rund um das Für und Wider des Autonomen Fahrens

Keine Form der Mobilität wird so kontrovers diskutiert wie dieses Autonome Fahren. Viele unter uns erwarten mit dieser Form der gesteuerten Fortbewegung ein dramatisches Absenken der Unfallzahlen, weniger Staus und letztlich ein entspannteres Reisen. Für andere ist das Autonome Fahren die Horrorvorstellung von ferngelenkten Fahrzeugen ohne Charakter, einem Einheitsbrei an Fahrzeugen ohne Individualität und einem Verlust an Autonomie im Straßenverkehr.

Dabei wird gerne übersehen, dass beim selbstfahrenden Fahrzeug der wohl risikoreichste Faktor für einen Unfall beseitigt wird: der Mensch. Dessen Fehler sind nämlich für mehr als 90 Prozent aller schweren Verkehrsunfälle verantwortlich. Von daher gilt: autonome Fahrzeuge werden die Sicherheit auf unseren Straßen dramatisch verbessern. Dagegen lässt sich kaum etwas sagen.

Die fünf Stufen oder in englischer Sprache Level des Autonomen Fahrens

Mit dem J3016-Standard sind die Stufen (Level) des autonomen Fahrens klar definiert und international einheitlich verabschiedet. Diese Level reichen von der Stufe 0 (keine Automatisierung) bis zur Stufe 5 (fahrerloses Fahren). Hier haben wir die einzelnen Level nochmals einzeln beschrieben:

Level 1: Hiermit sind einfache Fahrassistenten gemeint, die bereits seit vielen Jahren in Autos serienmäßig eingebaut sind, dazu zählen zum Beispiel ein Tempomat oder Spurhalteassitenten.

Level 2: Das sogenannte “Teilautomatisierte Fahren” – hier kann das Fahrzeug eigenständig lenken, beschleunigen oder bremsen. Der Fahrer muss jedoch jederzeit in der Lage sein, aktiv einzugreifen.

Level 3: Das sogenannte “Hochautomatisierte Fahren” – das Fahrzeug ist mit Sensorik ausgestattet und kann damit seine Umgebung wahrnehmen. Auf diesem Level kann das Fahrzeug seine eigenen Entscheidungen treffen.

Level 4: Das sogenannte “Vollautomatisierte Fahren” – in kontrollierter Umgebung kann das Fahrzeug vollkommen eigenständig fahren. Wenn das Fahrzeug erkennt, dass es auf eine Situation stößt, die eine nicht lösbare Aufgabe beinhaltet, so hält es an. Ein mensch kann dann von außen eingreifen und die Fahrt daraufhin fortgesetzt werden.

Level 5: Das sogenannte “Autonome Fahren” – die Königsdisziplin – das Fahrzeug bewältigt sämtliche Verkehrssituationen eigenständig und ein menschliches Eingreifen findet nicht mehr statt. Hier ist in den Fahrzeugen zum Beispiel kein Lenkrad mehr verbaut.

Bildrechte: Waymo - elektrische Jaguar i-PACE in der Stadt

Anwendungsbereiche für das Autonome Fahren

Vollständig autonom fahrende Fahrzeuge sind das Ziel der meisten Fahrzeughersteller, aber auch vieler Mobility Startups in aller Welt. Auch wenn aus heutiger Sicht Level 5 noch weit entfernt ist, so arbeiten einige Unternehmen heute bereits an spannenden Prototypen und Software Lösungen für das Autonome Fahren. Diese sind in der Testphase für den Einsatz im Level 4. Gemäß eines Studie der Unternehmensberatung Bain wird sich der Anteil autonomer Fahrzeuge auf unseren Straßen zwischen 2030 und 2040 vervierfachen.

Die Automobilhersteller sehen sich hierbei mit einem vollkommen neuen Wettbewerberkreis konfrontiert. Sie stehen heute mit Technologieunternehmen oder Startups im Wettbewerb, die einer grundlegend anderen Bewertung unterliegen. “Entsprechend verfügen Unternehmen wie Uber, Didi, Lyft, Alphabet (Google) oder Apple über einen weitaus größeren Investitionsspielraum sowie andere Möglichkeiten, operative Verluste über den Aufbau einer starken Marktposition zu kompensieren”, so die Erkenntnisse der Bain Studie aus dem Sommer 2020.

Vielversprechende globale Anbieter von Autonomen Fahrzeugen und deren Software Lösungen

Wir stellen hiermit einige erfolgversprechende Unternehmen im Bereich des Autonomen Fahrens vor. Die vergangenen Monate haben aber auch gezeigt, dass neue globale Partnerschaften für die gemeinsame Entwicklung selbstfahrender Fahrzeuge entstehen. Wir haben in einem gesonderten Post von den neuesten Partnerschaften Mitte Juni 2020 berichtet.

Wer sind also die wichtigsten ‘Spieler’ im Zukunftssegment ‘Autonomes Fahren’?

Hier sind sie also, die ganz subjektiv erfolg-versprechendsten Anbieter im Zukunftsfeld ‘Autonomes Fahren’ aus unserer Sicht:

Waymo

Fragt man die Mobility Experten, die im Zukunftsfeld ‘Autonomes Fahren’ arbeiten, dann wird mit Sicherheit als einer der ersten Namen das Google Unternehmen Waymo genannt. Das Unternehmen aus dem Silicon Valley weiss die schier unerschöpflichen Finanzmittel von Alphabet (Google) hinter sich und gibt dementsprechend Gas bei der Entwicklung autonomer Fahrkonzepte.

“Waymo ist ein selbstfahrendes Technologieunternehmen mit der Mission, die Bewegung von Menschen und Dingen sicher und einfach zu machen”, so die Selbstbeschreibung, die sehr wohl die Begriffe ‘fahren’ oder ‘Auto’ bewusst nicht erwähnt. Die Bewegung von Personen oder der Transport von Dingen von A nach B – das ist die allumfassende Mission von Waymo. Derzeit laufen vor allem in den USA Tests, wie etwa in einigen Suburbs von Phoenix in Arizona, wo Ridepooling ohne Fahrer angeboten wird. Waymo kooperiert auf der Fahrzeugseite mit traditionellen Herstellern wie Jaguar oder Volvo Cars.

Bildrechte: Waymo Presseseite

NVIDIA

Das amerikanische Startup und der deutsche Automobilhersteller Daimler vereinbarten im Juni 2020 eine Kooperation zur Entwicklung eines fahrzeuginternen Computersystems sowie einer KI-Computing-Infrastruktur. Mehr dazu gibt es in unserem Post zu den neuen Partnerschaften rund um das Autonome Fahren.

Mobileye

Das israelische Mobility Startup, das inzwischen jedoch eher zu den Grownups zählt, wurde im Jahr 2017 von INTEL gekauft. Seitdem hat Mobileye die Entwicklung von MaaS (Mobility as a Service) Lösungen intensiviert und wächst in beeindruckendem Masse. So erhielt Mobileye im Juli vom TÜV Süd die Freigabe, in Deutschland sowohl in der Stadt, als auch auf dem Land und auf der Autobahn selbstfahrende Fahrzeuge zu testen.

Amazon

Uber

Lyft

Tesla

Didi Chuxing

Huawei

Der Ford Fusion wurde mit der Mobileye Technologie ausgerüstet. Autonomes Fahren, seit Juli 2020 testet die INTEL Tochter auch in Deutschland (Credit: Mobileye)

Gesetzliche Regelungen für das autonome Fahren in Deutschland – ein historischer Überblick

Bereits m Jahr 2017 beschloß die damalige Bundesregierung Regelungen für autonom gesteuerte Fahrzeuge und deren Einsatz auf deutschen Straßen. Dieser Gesetzentwurf hatte den Anspruch, die rechtliche Gleichstellung für die Maschine im Fahrzeug und den menschlichen Fahrer regeln. Das Gesetz lässt demnach zu, dass der Fahrer “dem technischen System in bestimmten Situationen die Fahrzeugsteuerung übergeben kann”. Die letzte Verantwortung für Entscheidungen in dieser Version für das autonome Fahren bleibt aber nach wie vor beim Fahrer. So müssen automatisierte Systeme “jederzeit durch den Fahrzeugführer übersteuerbar oder deaktivierbar” sein. Von daher wird der Fahrer auf der Fahrt nicht durch das System ersetzt. Das wäre erst beim autonomen Fahren der Fall, bei dem es dann keinen Fahrer mehr gibt, sondern sich nur noch Passagiere im Fahrzeug befinden.

Der Mensch behält die Verantwortung beim autonomen Fahren in der deutschen Gesetzgebung von 2017

Wichtigste Neuerung in dieser Regelung ist: der Mensch soll auch beim Einsatz des Computers grundsätzlich die letzte Verantwortung behalten. Den beteiligten Politikern geht es nach einer Pressemitteilung der Bundesregierung zunächst einmal um rechtliche Sicherheit. “Das automatisierte Fahren ist die größte Mobilitätsrevolution seit der Erfindung des Automobils”, so der damalige Verkehrsminister Dobrindt. “Dafür schaffen wir jetzt das modernste Straßenverkehrsrecht der Welt.”

Der Fahrer darf bei der hochautomatisierten Fahrt die Hände vom Lenker nehmen. Die gewonnene Freiheit kann der Fahrer nutzen, um zum Beispiel im Internet zu surfen oder E-Mails zu checken. Eine Rückübernahme der Fahrzeugsteuerung durch den Fahrer schreibt das Gesetz für den Fall vor, sobald das System ihn dazu auffordert. Den Nachweis, wenn denn doch einmal etwas schief geht, soll eine Art Blackbox liefern, die wir aus den Flugzeugen bereits kennen. Das ist ein Datenspeicher, der die Vorgänge im Wagen detailliert aufzeichnet.

Wichtiger erster Schritt für das autonome Fahren in Deutschland

Mit diesem Gesetzentwurf ist in 2017 ein guter Schritt in die richtige Richtung gemacht worden. Immerhin gestehen auch die Verbaucherzentralen ein, dass einige ihrer Forderungen erhört wurden. Ich mahnte in einer Kolumne in 2017 an, dass wir uns in Deutschland den Herausforderungen der autonomen Mobilität dringend stellen müssen. Wenn wir, ähnlich unserem Verhalten bei der Elektromobilität, zu lange zögern, dann werden uns die Innovatoren aus Asien oder den USA diesen Markt diktieren.

Bild: UBER Autonomes Fahren

UN-Regeln für Autonomes Fahren für 60 Länder verabschiedet

Ende Juni 2020 kam es zu einer wichtigen Unterzeichnung von Regeln, die auf Bemühen der UN zustande gekommen war. Im schweizerischen Genf beschloss die UN-ECE die Harmonisierung von Verkehrsregeln für autonomes Fahren und erreichte damit einen Meilenstein in der Mobilität, da sie mit diesen Regeln Level 3 zukünftig ermöglicht.

Rund 60 Länder verabschiedeten mit dieser Regelung die sichere Einführung von automatisierten Fahrzeugen in bestimmten Verkehrsumgebungen. Die UNO-Regelung legt strenge Anforderungen an automatische Spurhaltesysteme (ALKS) für Personenkraftwagen fest, die, sobald sie aktiviert sind, die primäre Kontrolle über das Fahrzeug haben. Der Fahrer kann solche Systeme jedoch außer Kraft setzen und kann vom System jederzeit aufgefordert werden, einzugreifen. Weiter ist in den Regeln festgelegt, dass die Fahrzeuge nur auf Strecken mit einer physischen Trennung zur Gegenspur eingesetzt werden dürfen. Des Weiteren müssen diese Strecken für den Fuß- und Radverkehr gesperrt sein. Somit sind lediglich Kraftfahrstraßen und Autobahnen für die Level 3 Fahrzeuge zu nutzen.

Dies ist die erste verbindliche internationale Regelung auf der so genannten Stufe 3, die vom Weltforum für die Harmonisierung der Fahrzeugvorschriften der UNECE angenommen wurde. Sobald die Regeln in Kraft treten werden sie sofort in nationale Gesetze umgesetzt. So erklärte die EU, dass man die Vorschriften zu einem späteren Zeitpunkt ratifizieren werde. Die USA gehören im übrigen nicht zu den Ländern, welche die Regeln übernehmen müssen. Doch die Hersteller aus den USA müssen den Regeln folgen, sofern sie ihre Fahrzeuge in einem der 60 Länder verkaufen möchten.