Science-Fiction für die Straße

Autofahrer in kritischen Verkehrssituationen von der Fahraufgabe zu entlasten, kann Leben retten. Studien zufolge könnten mit vorausschauenden Notbremssystemen allein in Deutschland bis zu 72 Prozent aller Auffahrunfälle mit Personenschaden vermieden werden, wenn alle Fahrzeuge über derartige Systeme verfügen würden. „Moderne Assistenzsysteme haben den Vorteil, dass sie das Risiko von Kollisionen und damit auch Verletzungen sowie Todesfälle bei Insassen beziehungsweise anderen Verkehrsteilnehmern bei Verkehrsunfällen reduzieren oder komplett vermeiden. Zudem wird das Fahrerlebnis optimiert, da der Fahrer größere Unterstützung vom Auto erhält – und schlussendlich so entspannter an seinem Ziel ankommt“, erläutert Peter Mertens, Vorstand Forschung und Entwicklung der Volvo Car Group, die Vorteile dieser Systeme. Das Hauptaugenmerk bei diesen Entwicklungen liegt auf dem Thema Sicherheit: Seit Jahren verfolgen Automobilhersteller, Behörden und Verbände die „Vision Zero“-Strategie. Deren erklärtes Ziel ist es, dass im Straßenverkehr kein Mensch mehr tödlich verletzt oder lebenslang geschädigt wird. Dafür müssen Straßen und Fahrzeuge stärker an die Bedürfnisse des Menschen angepasst werden und der Autofahrer braucht bessere Unterstützung. Ein nicht unerheblicher Faktor ist es, die Fahrassistenzsysteme und die Elemente der integralen Sicherheit nicht nur in Fahrzeugen der Premiumklasse standardmäßig einzubauen, sondern vor allem auch in die kleineren und günstigeren Autos. Volkswagen nennt das insgesamt die „Demokratisierung der Sicherheit und des Komforts“.

Stand der Technik
Bereits heute übernehmen Assistenzfunktionen unterschiedlichste Fahraufgaben, dies aber meist im Hintergrund und quasi vollkommen unauffällig. Als Beispiele wären hier intelligente Lichtsysteme, welche den Straßenverlauf optimal beleuchten und durch Sensoren eine Blendung des Gegenverkehrs sowie der vorausfahrenden Fahrzeuge verhindern, und proaktive Insassenschutzsysteme zu nennen. „Andere Systeme wie zum Beispiel die Müdigkeitserkennung melden sich immer dann, wenn sie eine entsprechende Situation erkennen, und warnen den Fahrer. Wieder andere Systeme wie die City-Notbremsfunktion können aktiv ins Geschehen eingreifen, wenn Gefahr im Verzug ist. Der Fahrer kann dann aber das System jederzeit überregeln und bleibt immer Herr des Geschehens“, erklärt Dr. Heinz-Jakob Neußer, Mitglied des Markenvorstands Volkswagen für den Geschäftsbereich Entwicklung. Bei Mercedes-Benz gibt es ähnliche Ansätze bei modernen Assistenzsystemen: „Aus der Einführung von autonomen Notbremsfunktionen in der Distronic Plus wissen wir zum Beispiel, dass etwa ein Drittel weniger Auffahrunfälle verzeichnet wurden und bei knapp zwei Dritteln die Unfallschwere gemindert werden konnte. Übrigens wurde darüber hinaus auf derart ausgestattete Fahrzeuge auch seltener aufgefahren, da eine rechtzeitige Bremsung dem nachfolgenden Verkehr mehr Spielraum lässt“, führt Bernhard Weidemann, Pressesprecher Autonomes Fahren der Daimler AG, an.

Im Zusammenspiel stark
Ein automatisiert fahrendes Auto muss jederzeit wissen, was rundherum passiert. Dafür wird eine zuverlässige und präzise 360-Grad-Umfelderfassung über Radar-, Video- und Ultraschallsensoren benötigt. „Besondere Anforderungen stellt das automatisierte Fahren unter anderem auch an sicherheitsrelevante Systeme wie Bremse und Lenkung. Um die größtmögliche Verfügbarkeit beim Ausfall einer dieser Komponenten sicherzustellen, wird eine Absicherung benötigt, die Bosch für die Bremse bereits verfügbar hat. Der elektromechanische Bremskraftverstärker iBooster und das Bremsregelsystem ESP können ein Auto unabhängig voneinander abbremsen, ohne dass der Fahrer eingreifen muss“, gibt Maria Belén Aranda Colás, Projektleiterin für das automatisierte Fahren bei Bosch, zu denken.

Bei Audi fungiert die automatische Abstandsregelung adaptive cruise control (ACC) mit Stop & Go-Funktion als zentraler Baustein unter den Fahrassistenzsystemen und regelt das eigene Tempo sowie den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug im Geschwindigkeitsbereich von null bis 250 Stundenkilometer. Dafür arbeitet das System eng mit anderen Fahrassistenzsystemen zusammen; es nutzt die Daten von beinahe 30 Steuergeräten, um das gesamte Umfeld des Fahrzeugs zu analysieren. Mit diesem breiten Wissen kann das System komplexe Szenarien erkennen und den Fahrer vorausschauend unterstützen.

Bisher können die Fahrassistenzsysteme nur auf Objekte reagieren, die sich im Detektionsbereich der Umfeldsensoren befinden. Eine Kurve, ein Haus, Bäume oder andere Sichtbehinderungen können den bisherigen Assistenten den Blick versperren. Car-to-X-Kommunikation wird zukünftig den „Blick um die Ecke“ ermöglichen. Dabei bezeichnet Car-to-X-Kommunikation den Informationsaustausch von Fahrzeugen untereinander (Car-to-Car) und mit der sie umgebenden Infrastruktur (Car-to-Infrastructure). Verwendet wird dafür der herstellerübergreifend entwickelte W-Lan-Standard ETSI ITS G5. Dieses lokale Netzwerk bezieht alle Sender und Empfänger im Umkreis von mehreren Hundert Metern mit ein. Im Gegensatz zu serverbasierten Systemen wird so nur mit Fahrzeugen und der Infrastruktur des direkten Umfelds kommuniziert. Die Kommunikationspartner bleiben dabei anonym und sicher.

Die Kommunikation der Fahrzeuge untereinander und mit der Umwelt ist ein Entwicklungsziel, das Volvo baldmöglichst umgesetzt haben möchte. So sind bereits in Schweden und Norwegen die ersten vernetzten Autos unterwegs, der Bestand werde auf 1.000 Fahrzeuge ausgebaut. Sie sollen Daten untereinander und auch mit Behörden austauschen. Anonymisiert, wie der schwedische Hersteller betont. In der ersten Stufe sollen neben Warnungen vor Glatteis auch Informationen über den Standort von Fahrzeugen mit eingeschaltetem Warnblinker übermittelt werden. Andere Volvo-Fahrer bekommen dann eine Warnmeldung angezeigt, wenn sie sich der Stelle nähern, so der Hersteller. Die Informationen werden dabei nicht direkt von Auto zu Auto, sondern über die Cloud-Server von Volvo übermittelt.

Grenzen und Ausblick
Das vollautomatisierte Fahrzeug wird es nicht von heute auf morgen geben und auch autonomes Einparken in Parkhäusern ist zurzeit nur im Versuchsbetrieb. Bei autonomen Fahrzeugen, die ohne das Zutun des Fahrers, ohne Backend-Anbindung und ohne Car-to-Car-Kommunikation von A nach B fahren, sprechen wir noch von der Zukunft. „Automatisiertes Fahren wird sich evolutionär auf der Grundlage von Fahrassistenzsystemen weiterentwickeln. Diese Evolution erfordert noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Aber das automatisierte Fahren wächst Schritt für Schritt über das reine Forschungsstadium hinaus und kommt zusehends auch mit komplexeren Fahrsituationen zurecht, wie sie beim Autofahren im Alltag häufig vorkommen“, erläutert Alfred Eckert, Leiter der Zukunftsentwicklung bei der Continental Division Chassis & Safety. So geht es in den kommenden Jahren darum, an den Herausforderungen auf der technischen Seite wie beispielsweise der Umfeldmodellierung, der Validierung sowie der Absicherung oder der Interaktion des Fahrers mit dem Fahrzeug weiterzuarbeiten. Auch aufseiten der Politik und bezüglich des rechtlichen Rahmens (Wiener Straßenverkehrskonvention von 1968) besteht noch Klärungsbedarf. Jedoch gibt es hier bereits eine ganze Reihe von Initiativen sowohl auf Bundes- als auch auf EU- und sogar UN-Ebene, in denen an der zukünftigen Rechtslage gearbeitet wird.