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Auto der Zukunft : Noch ist der Mensch der überlegene Fahrer

  • -Aktualisiert am

Heute muss noch ein Fahrer am Steuer sitzen. In Ulm forscht man damit sich das ändert. Bild: Lukas Will

Roboterautos funktionieren nur im Film? Die Universität Ulm arbeitet am autonomen Fahren auf öffentlichen Straßen. Bis 2030 sollen erste Entwicklungen fertig sein.

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          Die Kraftfahrzeugindustrie forscht an selbstfahrenden Autos (Daimler, Volvo), auch Google mischt eifrig mit. Und die Wissenschaft: Eine Forschergruppe an der Universität Ulm, die bisher an Fahrerassistenzsystemen arbeitete, entschied sich 2012, auf den Zug aufzuspringen. Die Ulmer haben sich auch den Stadtverkehr vorgenommen, dessen chaotischer Verlauf mit Fahrradfahrern, Zebrastreifen und ausparkenden Autos weitaus schwieriger zu beherrschen ist als auf der Autobahn oder Landstraße.

          Das Projekt ist so weit gediehen, dass zu einer Testfahrt eingeladen wird. Doktorand Felix Kunz sitzt hinter dem Lenkrad einer entsprechend ausgerüsteten Mercedes-Benz E-Klasse. Deutlich ist ein Pfeifton aus dem Kofferraum zu hören, Kunz nimmt die Hände vom Lenkrad - bei voller Fahrt auf öffentlicher Straße. Mit dem Signalton hat das Auto fast unmerklich die Kontrolle übernommen. Laser, Radar und Kameras sind dessen Augen, drei Computer interpretieren die Daten und manövrieren den Wagen durch den Stadtverkehr.

          Der Mensch übernimmt bei Gefahr die Kontrolle

          Schon heute sehen Autofahrer Teilergebnisse der branchenweiten Forschung zum autonomen Fahren im eigenen (neuen) Wagen: Spur halten, Abstand regeln und Einparken können viele Serienfahrzeuge von allein, sie sind teilautomatisiert. Die nächsten Schritte wären die Hochautomatisierung (Autos übernehmen in bestimmten Situationen) und schlussendlich die Vollautomatisierung (das Auto kommt vollständig ohne Fahrer aus).

          Die Vision der Ulmer Studenten und drei Doktoranden um Professor Klaus Dietmayer ist, dass ihr vollautomatisiertes Auto eines Tages als fahrerloses Taxi Personen abholt und zum Ziel bringt, daher der Projektname „Car2Come“.

          Während der Vorführung fährt die E-Klasse auf einen Kreisverkehr zu und stoppt vor der Einfahrt, ein anderes Auto verlässt den Kreisverkehr in diesem Moment. Der Weg ist eigentlich frei, doch der Mercedes-Benz bewegt sich nicht. Kunz drückt einen Knopf und nun rollt der Wagen in den Kreisverkehr ein. „Bei manchen Situationen muss der Fahrer die Entscheidung des Autos bestätigen“, erklärt Doktorand Dominik Nuß vom Beifahrersitz aus. Immerhin handele es sich um ein Experiment im öffentlichen Straßenverkehr. Ein unabhängig arbeitendes System im Auto ist allein für die Sicherheit zuständig. Bei Fehlern, Computerabstürzen oder Beschleunigungen jenseits 6 m/s² (eine Vollbremsung entspricht etwa 10 m/s²) greift dieses ein und schaltet das autonome Fahren ab. Dann rollt der Wagen aus oder der Mensch hinter dem Lenkrad übernimmt die Kontrolle.

          „Irgendwann wird der Tag kommen“

          Generell sei ein vollautomatisiertes Fahrzeug ein Gewinn an Sicherheit, meint Nuß. „Aber irgendwann wird der Tag kommen, an dem solch ein Auto einen Unfall baut.“ Beim Interpretieren von Situationen sei der Mensch jedem Algorithmus weit überlegen, weiß Nuß, der für die Verarbeitung der Daten zuständig ist. „Je mehr man sich mit dem Thema beschäftigt, desto beeindruckender erscheint das, was der Mensch leistet“, meint Professor Dietmayer, Leiter des Projekts am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik. Die Forscher konzentrieren sich daher auf die Verbesserung der Algorithmen. Die Daten der zwölf zusätzlich im Fahrzeug verbauten Sensoren müssen zusammengeführt und in kürzester Zeit ausgewertet werden.

          Im Testwagen lässt sich auf einem Livebild die Kamerasicht des Computers mitverfolgen. Das System markiert Fahrzeuge rot, Ampeln und Fußgänger blau. Ein anderer Bildschirm zeigt die Straßenführung und die vom Radar reflektierte Umgebung. Ziel der Forscher ist, dass das modular aufgebaute System sich selbst beurteilt und überwacht. Auf unvorhergesehene Ereignisse soll das Auto reagieren und sein Fahrverhalten anpassen können. Dazu muss bei der Programmierung jeder mögliche Fall bedacht worden sein. „Intelligent ist unser Auto überhaupt nicht, davon sind wir meilenweit entfernt“, sagt Doktorand Nuß.

          Neues Zeitalter des Verkehrswesens

          Noch fährt die E-Klasse nur auf einem zuvor digital kartierten Straßenabschnitt. Die Standortbestimmung ist nicht zuverlässig und genau genug, andere Sensoren haben ebenfalls Schwächen. „Potentiell ist die Kamera der mächtigste Sensor, aber auch der anfälligste“, so Nuß. Bei Schnee oder starkem Regen stoße die Kamera an ihre Grenzen. Und die Auflösung für Objekte in mehr als 100 Meter Entfernung sei noch nicht ausreichend, ergänzt Dietmayer. Limitierend sei zudem, dass die Forschergruppe möglichst seriennahe Sensoren einsetzt. Ein Vorteil dabei: Sie sind dem Auto von außen kaum anzusehen, ganz im Gegensatz zu Googles Entwicklung mit einem Sensorturm auf dem Dach.

          Googles selbstfahrendes Auto erinnert eher an ein Spielzeug

          Professor Dietmayer wagt die Prognose, bis 2030 die Entwicklung abzuschließen. Die nächsten Schritte des Forschungsprojekts sind nun, sich von der digitalen Karte zu lösen, neue Funktionen wie Überholen einzubauen und die Interaktion mit Fußgängern und Radfahrern fehlerfreier zu machen. Zwar habe sich in den vergangenen Jahren viel getan, meint Nuß. „Aber die letzten drei Prozent werden am schwierigsten.“ Doch bei einem ist er sicher: „Ein neues Zeitalter des Verkehrswesens wird kommen.“

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