Allgemein

Autonomes Fahren

Wo die Reise begann und wo sie hinführt

vor 3 Jahren - 7 Minuten Lesezeit Hörzeit

Vor zwanzig Jahren autonomes Fahren eine Sache für Science-Fiction-Filme. Dass das schon lange nicht mehr der Fall ist, beweisen Audi, Tesla und Co. So gut wie alle Autohersteller arbeiten an entsprechenden Fahrzeugen oder forschen auf dem Gebiet. In wenigen Jahren mischen sich die Autos in den normalen Verkehr. Zeit also einen Blick zurück und auf die technischen Details zu werfen.

Die Geschichte autonomer Autos

Die Idee die Fortbewegung zu vereinfachen ist alt. Schließlich geht, zumindest für den Fahrer, kostbare Zeit beim reisen verloren. Mechanische Ideen aus der Zeit von da Vinci sollen hier nicht beachtet werden. Wirkliche Autonomie war zu dieser Zeit nicht zu erreichen. Auch sogenannte Autopiloten aus der Luft- und Seefahrt sind hier nicht relevant. Sie setzten zumindest in ihrer Anfangszeit auf Kreiselkompasse. Sie konnten Schiffe und Flugzeuge auf Kurs halten. Echte Autonomie ist aber auch hier nicht gegeben. In der neueren Geschichte kommen autonome Fahrzeuge zum ersten Mal auf der Weltausstellung 1939 zur Sprache. Die Autobahn der Zukunft soll zusammen mit Fernsteuerung sicheres Fahren erlauben.

Die Zukunft (1960) aus dem Blickwinkel 1939.

Heute wissen wir: 1960 gibt es keine autonomen Autos. Der erste wirklich praktikable Versuch folgt 1977.

Autonomes Fahren made in Japan

1977 kam die Computertechnik zum ersten Mal mit dem Auto in Berührung. Bei Tsukuba, einem Ingenieurbüro aus Japan, wurde ein entsprechender Prototyp entwickelt. Mit einem Computer verbundene Kameras sind in der Lage, weiße Linien auf der Straße zu sehen. Limitierte Möglichkeiten zur Verarbeitung des Signals begrenzen die Geschwindigkeit des Autos auf 30 Stundenkilometer. Autonomes Fahren war geboren. Der nächste Schritt sollte die Technologie allerdings auf ein neues Level heben.

Autonomes Fahren beim Militär

Ein Versuch der schon ziemlich gut funktioniert hat, kommt aus Deutschland. Genauer gesagt aus München. An der Bundeswehr Universität beginnt Ernst Dickmann in den 80er Jahren seine Forschung an entsprechenden Systemen. 1987 ließ er einen Van autonom fahren. Das Fahrzeug orientierte sich mit mehreren Kameras. Dahinter steckt ein Computersystem. Damals brauchte man den Van, um es unterzubringen. Trotz der Geschwindigkeit von 90 Stundenkilometern machte das System übrigens keinen Fehler.

Fortschrittsdenken

Erweiterungen im Lauf der Zeit ermöglichten das Fahren im Stau und das Überholen anderer Fahrzeuge. Kein Wunder also, dass Dickmanns als »Vater des autonomen Fahrens bezeichnet wird«. Den krönenden Abschluss seiner Arbeit markierte eine autonome Mercedes-S-Klasse. Unter Aufsicht eines menschlichen Fahrers legte das Fahrzeug eine 1600 Kilometer lange Reise von München nach Dänemark zurücke. Das Auto fuhr in dieser Zeit bis zu 180 Kilometer in der Stunde schnell. Dickmann selber sagt, dass 95 Prozent der Fahrt autonom zurück gelegt worden sind. Das autonome Fahren ist also schon deutlich älter als gedacht. In den letzten Jahren sind weitere wichtige Fortschritte gemacht worden.

Google it

Der Suchmaschinenkonzern Google beschäftigt sich seit 2010 mit dem autonomen Fahren. Eine Flotte von Fahrzeugen half dabei wichtige Daten und Erkenntnisse zu sammeln. Durch ein gefühlt grenzenloses Budget sind hier schnell Fortschritte zusammengekommen. Auch wenn Googles Autos nicht immer unfallfrei geblieben sind. Auf jeden Fall ist das Autonome Fahren durch Google in aller Munde. Sogar so sehr, dass sich die Politik mit dem Thema beschäftigt hat. Die Grundsteine für die gesetzliche Grundlage sind gelegt. Nach dem kleinen historischen Überblick zur Funktionalität.

Die technischen Grundlagen

Bleiben wir doch einfach beim Auto von Google. Dahintersteckende Technologien und Statistiken schlüsselt der Konzern sehr detailliert auf. Die Technologie, die bereits in den 80ern zum Einsatz kam, wurde hier konsequent weiterentwickelt. Kameras kommen zum Beispiel immer noch zum Einsatz. Ihre Aufnahmen werden mit denen eines Laserscanners zusammengeführt.

Laserscanner zum Sehen

Der HDL-64E genannte Scanner ist der drehende »Mülleimer« auf dem Dach des Fahrzeugs. Er sieht die komplette Umgebung des Autos. Unter anderem ist er in der Lage Entfernungen genau zu bestimmen. Es entsteht ein Live-3D-Modell der Umgebung. Ampeln, Fußgänger, andere Fahrzeuge und natürlich die Straße sind für das Auto jederzeit zu sehen. 1 Gigabyte an Daten soll so pro Sekunden zusammenkommen. Diese Karte der Umgebung wird gespeichert und bei jeder Fahrt weiter verbessert. Allerdings sind Kameras und Sensoren nur ein Teil der Orientierung.

GPS zum Orientieren

Im Vergleich mit dem Projekt von Dickmanns steht heute GPS zur Verfügung. Es liefert zusätzliche (und wichtige) Informationen zur Orientierung. Die GPS-Daten reichern die 3D-Umgebungsdaten mit mehr Details an. Die Orientierung wird besser. Also können die Autos auf die Straße? Naja, nicht ganz. Ihre Entwicklung ist in Stufen eingeordnet.

Stufen der Autonomie

Stufe 1 dürfte jedem bekannt sein. Fahr-Assistenten. Zum Beispiel der Spurassistent oder der Tempomat. Beide machen das Fahren etwas angenehmer. Wer die Hände allerdings vom Lenkrad nimmt, rast in den Tod. Denn selber fahren können diese Systeme nicht.

Stufe 2

Schon die Stufe 2 dürfte den meisten Autofahrern nicht bekannt sein. Das teilautomatisiertes Fahren. Das Auto kann in bestimmten Situationen die Kontrolle übernehmen. Auf der Autobahn können Nutzer zum Beispiel im Stau die Hände vom Steuer nehmen. Das Auto folgt dem Verkehr selbstständig. Tesla-Fahrer können die Hände auf der Autobahn in manchen Situationen komplett weg nehmen.

Stufe 3

Das sogenannte hochautomatisierte Fahren, also Stufe 3 kommt derzeit zum Beispiel bei Audi zum Einsatz. Wenn alles glatt läuft, fahren erste Fahrzeuge schon bald im Regelverkehr. Diese Fahrzeuge können in vielen Situationen komplett die Kontrolle übernehmen. Auf der Autobahn überholen sie selber und ordnen sich selber im Verkehr ein. Wird der Fahrer gebraucht, hat er einige Sekunden Zeit zu reagieren.

Stufe 4

Das Vollautomatisierte Fahren macht den Fahrer komplett arbeitslos. Die Hersteller wollen Stufe 4 so schnell wie möglich erreichen. Die Fahrzeuge sollen dem Nutzer dann die Möglichkeit geben, sich während der Fahrt anderen Dingen zu widmen. Um den Straßenverkehr effektiver zu gestalten, sind die Autos mit anderen Autos und Ampeln vernetzt. Die Autos haben trotzdem noch ein Lenkrad. Der Nutzer kann  jederzeit eingreifen oder sogar selber fahren.

Stufe 5

Die Autos der Stufe 5 sind eine kleine Evolution der Stufe 4. Der Fahrer hat nicht mehr die Wahl. Das Auto bietet keine Möglichkeit mehr zum selber fahren. Weder Lenkrad noch Pedale sind vorhanden. Gesetzliche Grundlagen für diese Art von Auto gibt es derzeit allerdings noch nicht.

Fazit

Wie steht es um autonomes Fahren? Es kommt und es ist nicht mehr auszuhalten. Die Systeme, die Hersteller derzeit einsetzen sind schon sehr ausgereift. Was noch nicht klappt, verbessern sie schnell. Nur Gesetzte und Regularien können nicht mit der schnellen Entwicklung mithalten. Zusätzlich werfen Versuche wie jene von Tesla ein schlechtes Licht auf die Industrie. Am Ende wird das Urteil der Nutzer entscheiden und der Wille auf das selber fahren zu verzichten.

Marvin Sommershof Marvin Sommershof Marvin ist Redakteur bei Digital gefesselt. Daneben studiert er Technikjournalismus. Er interessiert sich für Gadgets, Tools und Games. Er twittert als @Marv1992
Auch spannend:

Die wichtigsten Web-, App- und Digital-Trends
für deine Kaffeepause.

Manuell zusammengefasst und kommentiert, jeden Morgen um 10 Uhr.

Mit der Anmeldung akzeptieren Sie die Datenschutzbestimmungen und abonnieren den Newsletter von Digital gefesselt. Die Abmeldung vom Newsletter ist jederzeit möglich.

Wie oft?