Vernetzt sicherer ans Ziel kommen

Auf Kommando parken moderne Autos selbstständig ein. Sie übernehmen die Suche nach einer geeigneten Parklücke; der Fahrer muss nur noch Gas geben und bremsen. Per Knopfdruck halten Fahrzeuge der Oberklasse die gewünschte Geschwindigkeit. Nähert sich ein Stau-Ende, bremsen sie automatisch ab und passen die Geschwindigkeit an die des Vordermanns an.

Teilautonomes Fahren findet im öffentlichen Straßenverkehr schon heute statt. Zahlreiche Firmen – nicht nur aus der klassischen Automobilindustrie, sondern auch branchenfremde Unternehmen wie der Internetkonzern Google – arbeiten daran, dass Autos ihre Passagiere in Zukunft komplett selbständig und sicher ans Ziel bringen.

Ein aktuelles Forschungsprojekt zum autonomen Fahren hat Daimler im Juli vorgestellt: Am Lenkrad des „Mercedes-Benz Future Truck 2025“ sitzt zwar ein Lkw-Fahrer, die Steuerung in dieser Situation übernimmt aber ein Computer: Der so genannte „Highway Pilot“ chauffiert den Truck autonom. Der Fahrer kann sich unterwegs anderen Aufgaben widmen und greift nur bei Bedarf ins Geschehen ein. Das Berufsbild des Lkw-Fahrers werde sich wandeln, heißt es bei Daimler: vom Brummi-Fahrer hin zum Transportmanager mit deutlich mehr Verantwortung.

Der Hauptvorteil des autonomen Fahrens ist aber der Gewinn an Sicherheit: Der Mensch am Steuer ist heute der fehleranfälligste Faktor im Straßenverkehr. Fast neun von zehn Verkehrsunfällen auf deutschen Straßen werden vom Fahrer verursacht. „Automatisiertes Fahren kann die Zahl der Unfälle drastisch senken und sorgt damit für deutlich mehr Sicherheit im Straßenverkehr“, verspricht Dr. Volkmar Denner, Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH. Durch einen – in der Theorie – fehlerfreien Autopiloten sollen die Unfallzahlen in Zukunft drastisch zurückgehen. Gerade bei Unfällen, in die Lkw verwickelt sind, spielt die Übermüdung der Fahrer, die oft 15 Stunden am Stück am Steuer sitzen, eine große Rolle. Im Lkw-Cockpit der Zukunft könnte er jederzeit einen Mittagsschlaf einlegen.

Damit die autonome Mobilität auf deutschen Straßen Realität werden kann, sind neben großer Rechenleistung und einer Vielzahl an Sensoren vor allem neue Kommunikationstechnologien nötig. In dieser Hinsicht messen Wissenschaftler und Fahrzeugentwickler den Möglichkeiten der intelligenten Vernetzung – auch „Vehicle to Vehicle“ (V2V) beziehungsweise „Vehicle to Infrastrucure“ (V2I) genannt – großes Potential bei.

Zwar ist bereits heute jedes besser ausgestattete, auf dem Markt erhältliche Auto mit Sensorik vollgestopft. Deren Horizont bei der Gefahrenerkennung ist jedoch begrenzt. Durch Vernetzung untereinander sollen Pkw und Lkw in Zukunft dagegen über weite Distanzen, in verdeckte Bereiche und „um Ecken“ sehen können. Liegt beispielsweise hinter einer Kurve ein Stauende, können die hinteren Fahrzeuge des Staus folgende Autos bereits weit im Voraus warnen, so dass diese automatisch die Geschwindigkeit reduzieren. Auf der Landstraße können sich entgegenkommende Fahrzeuge gegenseitig warnen und – wenn nötig – riskante Überholmanöver des Fahrers verhindern. Auch Informationen über Unfälle, Glatteis, Baustellen oder Geisterfahrer werden weitergegeben. 80% der Zusammenstöße sollen sich so nach Einschätzung der US-Verkehrsbehörde durch Vernetzung der Fahrzeuge zukünftig verhindern lassen.

Außer Daimler arbeitet auch BMW seit Jahren an der Vernetzung. Neben Anwendungen für die hauseigenen Autos und zum Fußgänger- und Radfahrerschutz stehen bei dem bayerischen Hersteller auch Motorräder im Fokus. Schließlich sind Motorradfahrer im Straßenverkehr anderen Gefahren ausgesetzt als Autofahrern. Bestimmte Situationen wie Nebel, rutschige Straßen oder starke Niederschläge sind für Biker deutlich herausfordernder. Zudem sind sie leichter zu übersehen. Daher kann es Motorradfahrern helfen, wenn sie frühzeitig auf kritische Situationen hingewiesen werden. Dabei kann den Autos dennoch eine bedeutende Rolle zukommen, indem sie als Absender der Warnung fungieren: Beispielsweise kann die Aktivierung der Nebelscheinwerfer, der höchsten Scheibenwischerstufe oder das Eingreifen des elektronische Stabilitätsprogramms im Auto bei normaler Fahrt ein Hinweis auf widrige Umstände an einer bestimmten Stelle sein. Das Motorrad erhält diese Information und warnt seinen Fahrer im Voraus.

„Je mehr Informationen ich über den weiteren Fahrtverlauf habe, also wenn ich beispielsweise vorher weiß, wie die Ampeln geschaltet sind oder dass vor mir gerade ein Auffahrunfall geschehen ist, kann ich darauf reagieren, entspannter fahren, die gefährliche Situation entschärfen oder sie gar nicht erst entstehen lassen“, sagt Karl-Ernst Steinberg, Leiter Informations- und Kommunikationstechnologien bei der BMW Group Forschung und Technik.

Indem das Fahrzeug die Fahrgeschwindigkeit automatisch an die Schaltung der Ampeln anpasst, kann es auf der „grünen Welle“ reiten und damit spritsparender fahren. Dadurch, dass der Autopilot stets die aktuellen Verkehrsdaten erhält, kann er zudem autonom die Reiseroute ändern und stark befahrene Straßen oder Staus umfahren. Automatisiertes Fahren wird somit auch wirtschaftlicher. Die Folge der Vernetzung von Fahrzeugen mit der kompletten Infrastruktur einer Großstadt wäre insgesamt ein verbesserter Verkehrsfluss und verringerter Kraftstoffverbrauch. „Bisher war ein Auto isoliert von der Umgebung. In Zukunft wird es mit ihr interagieren“, sagt Wolf-Henning Schneider, Sprecher des Unternehmensbereichs Kraftfahrzeugtechnik und Mitglied der Geschäftsführung bei Bosch.

Die Kommunikation findet je nach Entfernung der Verkehrsmittel per WLAN oder Mobilfunk statt. Damit diese reibungslos funktioniert, sind Standards nötig. Für den europäischen Markt haben das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) und das Europäische Komitee für Normung (CEN) im Februar einen entsprechenden Standard auf den Weg gebracht. Dabei geht es in erster Linie um die verwendeten Datenformate und Funkfrequenzen. ETSI und CEN arbeiten hierbei mit den entsprechenden Gremien in den USA und Japan zusammen, damit Pkw und Lkw langfristig weltweit eine einheitliche Sprache sprechen.

Bereits im kommenden Jahr wird auf europäischen Straßen mit den ersten vernetzten Fahrzeugen gerechnet. Ihr volles Potenzial wird die Technologie aber erst aus der Masse ausschöpfen: Je mehr Fahrzeuge untereinander vernetzt sind, umso mehr Daten können ausgewertet, bereitgestellt und genutzt werden. Einen spürbaren Effekt auf die Sicherheit versprechen sich Branchenexperten erst, wenn mindestens 10 % der Fahrzeuge auf der Straße miteinander vernetzt sind. Derzeit sind rund 200 Mio. Pkw, Lkw und Motorräder auf den Straßen Europas unterwegs.

Als Voraussetzung, der Vernetzung der Fahrzeuge zum Durchbruch zu verhelfen, gilt es aber, vorher die Aspekte Datenschutz und Sicherheit vor Cyberangriffen zu klären. Welche Daten dürfen und sollen beim Fahren gesammelt werden und welche nicht? Wem gehören die gesammelten Daten – dem Fahrer, dem Automobilhersteller oder dem Anbieter der Software? „Bei der Verbindung von Fahrzeug und Cloud sehen wir Datenschutz als eine Grundvoraussetzung. Der Nutzen muss die potenziellen Risiken bei Weitem übersteigen.“, so Schneider. Gerade die Frage, welche Daten an wen weitergegeben werden, wird hierzulande sicherlich noch für einige Diskussionen führen.

Besonders gefährlich kann es werden, wenn Hacker über WLAN, Bluetooth oder Mobilfunk in den Bordcomputer des Fahrzeugs eindringen, und dieses außer Kontrolle bringen. Wie schnell und einfach das bei manchen Autos möglich ist, haben jüngst zwei amerikanische Sicherheitsexperten auf der diesjährigen Sicherheitskonferenz „Black Hat“ in Las Vegas gezeigt. Wenn die Ingenieure der Automobilhersteller die Fahrzeug-IT nicht ausreichen absichern, können sonst die Gefahren, die von der vernetzten Mobilität ausgehen, den Sicherheitsgewinn, den sie eigentlich bringen sollte, schnell überwiegen. •