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Automatisiertes Fahren

Wann kommt das autonome Auto?

© TÜV NORD

15. Juli 2021

Vor einigen Jahren schien das „Roboterauto“ schon fast vor der Tür zu stehen – in jüngerer Zeit ist es deutlich ruhiger geworden um das automatisierte Fahren. Die Bundesregierung will die Technologie nun mit einer Gesetzesänderung anschieben. Was soll das „Gesetz zum autonomen Fahren“ möglich machen?  Welche der fünf Stufen der Automatisierung haben wir bereits erreicht, und wie wird es international weitergehen? Das erklärt Katrin Leicht von TÜV NORD im Interview.

#explore: Selbstfahrende Kleinbusse werden in Deutschland vielerorts getestet, allerdings immer mit einer Ausnahmegenehmigung. Was ändert sich mit dem „Gesetz zum autonomen Fahren“, das von Bundestag und Bundesrat beschlossen wurde?

Katrin Leicht: Das „Gesetz zum autonomen Fahren“ beschreibt die Möglichkeit, vollautomatisierte Fahrzeuge auf Level 4 einzusetzen, ohne dass dafür eine Ausnahmegenehmigung und ein Sicherheitsfahrer oder eine solche Fahrerin erforderlich sind. Eine Leit- und Überwachungszentrale – die sogenannte Technische Aufsicht – bildet hier die letzte Instanz und soll im Notfall eingreifen. Erste Fahrzeuge sollen bestenfalls bereits 2022 nach dieser Regelung zugelassen werden. Deutschland ist damit weltweit der erste Staat, der fahrerlose Fahrzeuge im Regelbetrieb und auf nationaler Ebene erlaubt.

Das „Gesetz zum autonomen Fahren“ soll solche Fahrzeuge nicht generell, sondern in beschränkten Einsatzszenarien erlauben. Was ist hier konkret angedacht?

Angedacht ist der Regelbetrieb von Shuttle-Fahrzeugen, also „People Movern“, und Erprobungsfahrzeugen. Konkret geht es also etwa um Kleinbusse, die auf festgelegten Routen Passagiere befördern, oder um den Warentransport auf der letzten Meile oder zwischen zwei Verteilzentren. „Beschränkte Szenarien“ bedeutet auch, dass der Einsatzraum vom Technischen Dienst sowie den Behörden vorab begutachtet und bewertet wird.

Welche Aufgaben fallen in den Bereich der Technischen Aufsicht?

Das kommt darauf an, wie der Einsatzraum der Fahrzeuge gestaltet wird. Es muss klar definiert sein, mit welchen Aufgaben und Situationen das System selbstständig zurechtkommt, wo es an seine Grenzen stößt und wann entsprechend die Leitzentrale eingreifen muss. Fällt etwa ein Sensor aus, muss sich das Fahrzeug in einen sicheren Zustand bringen – also etwa am Straßenrand anhalten. Dann könnte es diesen Defekt an die Technische Aufsicht melden, die daraufhin entsprechende Maßnahmen einleitet. Ist kein Sicherheitsfahrer, keine Sicherheitsfahrerin an Bord, müssen diese Fahrzeuge auch über entsprechende Kommunikationskanäle verfügen, um mit ihrer Umgebung in Kontakt treten zu können. Schließlich gibt es eine ganze Reihe außergewöhnlicher Verkehrssituationen, in denen sich menschliche Fahrerinnen und Fahrer etwa mit Blicken oder Handzeichen verständigen.

Der Bundesrat hatte in seiner Stellungnahme zum Gesetzesentwurf einige Änderungen gefordert. Unter anderem sollte das Gesetz explizit festlegen, dass die Fahrzeuge in der Lage sein müssen, auf Verkehrspolizistinnen und -polizisten zu reagieren und bei einem herannahenden Feuerwehrfahrzeug eine Rettungsgasse zu bilden. Ist das technisch bereits möglich?

Die Fahrzeuge müssen natürlich auf Blaulicht und Verkehrspolizisten und -polizistinnen reagieren können. Das wird auch von uns gefordert. Außerdem müssten sie etwa bei einem Unfall auf der Autobahn auch den Anweisungen des Rettungspersonals folgen oder diese zumindest aufnehmen können. Technisch ist hier einiges denkbar – welche Lösung sich hier erfolgreich zeigen wird, müssen wir noch abwarten. Denkbar wäre aber auch, dass in einem solchen Fall die Technische Aufsicht übernimmt. Wenn diese aber zur selben Zeit bei diversen Fahrzeugen eingreifen muss, kann ein solches Kontrollsystem schnell an seine Grenzen stoßen. In der Gestaltung der Technischen Aufsicht muss daher festgelegt werden, wie viele Fahrzeuge eine solche Leitzentrale gleichzeitig verlässlich überwachen kann.

Klärt das Gesetz die zentralen Haftungsfragen?

Hier sind tatsächlich noch einige Punkte offen. Das „Gesetz zum autonomen Fahren“ beschreibt zwar die Pflichten von Fahrzeughaltern und -halterinnen, technischer Aufsicht und Fahrzeugherstellern. Wann wer in welcher Situation konkret haftet, beziehungsweise nach welchen Kriterien diese Haftung überprüft wird, muss allerdings noch im Detail geklärt werden.  

Die bislang getesteten Kleinbusse fahren auf virtuellen Schienen und stoppen bei einem Hindernis. Um künftig selbstständig im Verkehr mitzufließen, müssten sie natürlich auch überholen können. Sind die Fahrzeuge dazu bereits in der Lage?

Wir sind aktuell in ein Projekt involviert, das mit hochautomatisierten Bussen den Verkehrsfluss optimieren soll und entsprechend auch Überholvorgänge beinhaltet. Für eine solche Erweiterung des Betriebsbereichs müssen Sicherheitskonzepte, Lokalisierung und Umgebungserfassung perfekt zueinanderpassen und lückenlos zusammenspielen. Hier kooperieren wir unter anderem mit der TU Braunschweig, die an solchen Systemen arbeitet und bewerten diese im Hinblick auf die Zulassungsfähigkeit.

Die Bundesregierung versteht das „Gesetz zum autonomen Fahren“ als Übergangslösung, bis international einheitliche Vorschriften vorliegen. Wie weit sind wir davon entfernt?

Auf europäischer Ebene wird bereits an gesetzlichen Vorgaben für hochautomatisierte Systeme nach Level 4 gearbeitet. Der finale Gesetzesentwurf soll 2022 vorliegen. Mit den gesetzlichen Regularien dürften dann auch die technischen Konzepte nicht lange auf sich warten lassen.

Auf welchem Level des automatisierten Fahrens stehen wir heute?

Für Serienfahrzeuge sind seit Januar 2021 erste Level-3-Assistenzsysteme auf UN-Ebene erlaubt. Konkret geht es um das sogenannte Automated Lane Keeping System, kurz: ALKS. Auf der Autobahn können die Systeme bis Tempo 60 selbstständig die Spur halten, beschleunigen und bremsen. Fahrerinnen und Fahrer dürfen sich währenddessen anderweitig beschäftigen, müssen aber wieder übernehmen, sobald das Auto sie dazu auffordert. In Japan hat Honda ein erstes Fahrzeug mit Level-3-Funktion auf den Markt gebracht. Deutsche Hersteller haben bislang noch keine Zulassung für ein solches System erhalten oder beantragt. Faktisch sind wir hierzulande also noch auf Level 2 unterwegs.

Wie viel Zeit steht Fahrerinnen und Fahrern zur Verfügung, um wieder das Steuer zu übernehmen?

Die Übernahme muss innerhalb von zehn Sekunden erfolgen. Das ist für Mensch und Technik durchaus eine Herausforderung: In dieser Zeit legt man bei Tempo 60 rund 160 Meter zurück – also schon eine gewisse Strecke. Das System muss also in der Lage sein, die eigenen Grenzen eindeutig und vorausschauend zu erkennen und während der Übergabezeit voll funktionstüchtig bleiben. 

Solche Level-3-Systeme sollen künftig auch bis zu 130 Stundenkilometer schnell fahren können. Bei diesem Tempo fährt man in zehn Sekunden 360 Meter. Und es ist ungleich schwerer, sich plötzlich wieder in die Verkehrssituation einzufinden. Kann das überhaupt noch sicher funktionieren?

Je schneller man unterwegs ist, desto früher muss das System seine Grenzen erkennen und umso mehr Strecke muss es im Voraus überwachen. Fahrzeugvernetzung könnte hier künftig für größere „Weitsicht“ sorgen – aber das ist bislang noch weitestgehend Zukunftsmusik. Aber auch der demografische Wandel ist ein Problem. Die Zahl älterer Menschen wächst. Und je älter die Fahrerinnen und Fahrer sind, desto mehr Zeit benötigen sie, um sich wieder in die Fahraufgabe einzufinden. Weil diese Kontrollübergabe von Mensch zu Maschine eine so große Herausforderung darstellt, wollen einige Hersteller daher Level 3 überspringen und direkt zu Level 4 übergehen. Um so die Situationen, in denen der Mensch eingreifen muss, weiter zu reduzieren.

„Mit der Zunahme der Fahrsituationen wachsen zugleich die Anforderungen an das Prüfgelände.“

Katrin Leicht, Maschinenbauingenieurin und Typprüferin für Fahrerassistenzsysteme

Was bedeutet der steigende Level des automatisierten Fahrens für die Prüfung dieser Systeme?

Für Prüforganisationen ergeben sich damit diverse Herausforderungen: Je mehr Aufgaben die Maschine übernimmt, desto mehr Verkehrsszenarien muss sie beherrschen – und die gilt es natürlich zu prüfen. Je genauer diese Szenarien definiert und beschrieben sind, desto besser können sie auch geprüft werden. Daher benötigen wir standardisierte Fahrsituationskataloge, damit wir und die anderen technischen Dienste auch vergleichbare Prüfungen durchführen können. Mit der Zunahme der Fahrsituationen wachsen zugleich die Anforderungen an das Prüfgelände. In den internationalen Arbeitsgruppen wird daher aktuell ermittelt, welche Prüfgelände weltweit zur Verfügung stehen, die für die Prüfung automatisierter Systeme überhaupt geeignet sind. Aber selbst auf einem idealen Gelände lassen sich nicht alle Szenarien abbilden. Sensoren und Systeme müssen bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen und Witterungsbedingungen verlässlich funktionieren, aber diese lassen sich ja nicht auf Knopfdruck erzeugen. Insofern führt in Zukunft auch an virtuellen Prüfverfahren kein Weg vorbei. Im Rahmen einer Kooperation zum autonomen Fahren zwischen Deutschland und Japan werden solche virtuellen Testmethoden entwickelt und validiert.

Ziel ist autonomes Fahren auf Level 5, bei dem das Auto alle Fahraufgaben übernimmt. Wie weit sind wir denn, aus Ihrer Sicht, technisch wie regulativ davon entfernt?

Ein autonomer Einsatz auf Level 5 ist aus meiner Sicht noch nicht absehbar. Die Arbeiten gehen voran, und es ist letztlich wohl nur eine Frage der Zeit. Aber aktuell bleibt es eine große Herausforderung, weil ein solches Fahrzeug eben sämtliche Verkehrssituationen sicher und selbstständig bewältigen muss.

Vor einiger Zeit kamen Ankündigungen zum autonomen Auto gefühlt im Wochentakt. In den vergangenen Jahren ist es um das Thema deutlich ruhiger geworden. Waren die Hersteller etwas zu vollmundig, was die mögliche Marktreife dieser Systeme angeht?

Tatsächlich ist es nach dem anfänglichen Hype aktuell etwas ruhiger geworden um das autonome Fahren. Ein solche Entwicklung lässt sich aber bei den meisten neuen Technologien beobachten. Der Hype-Zyklus nach Gartner beschreibt das recht zutreffend: Am Anfang steht ein technologischer Auslöser – in diesem Fall die Entwicklungen von Google. Von da aus geht es rasant auf den „Gipfel der überzogenen Erwartungen“ und dann steil nach unten in das „Tal der Enttäuschungen“, bis man sich irgendwann auf dem „Plateau der Produktivität“ einpendelt. Bei der Elektromobilität war es nicht anders. Wie schnell oder langsam solche Systeme auf die Straße kommen, ist aber auch eine Frage gesellschaftlicher Akzeptanz – und die fällt von Land zu Land unterschiedlich aus. Wir Deutschen sind hier etwas konservativer und sicherheitsorientierter aufgestellt, während beispielsweise asiatische Länder tendenziell offensiver bei der Erprobung solcher Systeme vorgehen. Was den technischen Entwicklungsstand angeht: Beim Gesamtpaket aus Fahrzeug, Hardware und Software ist Deutschland mit seiner Automobilindustrie grundsätzlich gut dabei. Beim reinen Software-Kern haben IT-Unternehmen wie Google natürlich stark vorgelegt. Das ist eine riesige Konkurrenz – und zugleich ein großer Treiber.

Gerade in Deutschland hört man immer wieder als Argument gegen das autonome Auto, dass man das Steuer gar nicht an eine Maschine abtreten will. Damit bleibe der Fahrspaß auf der Strecke. Ist auch dieser Wunsch nach Selberfahren von Land zu Land unterschiedlich ausgeprägt, oder entwickeln die Hersteller schlicht an den Bedürfnissen ihrer Kunden und Kundinnen vorbei?

Die Unterschiede verlaufen nicht nur zwischen den Ländern, sondern auch zwischen den Generationen. Für die jüngere Generation ist das Auto kein Statussymbol mehr. Und individuelle Mobilität lässt sich zumindest in den Großstädten zunehmend auch multimodal gestalten. Um zügig von A nach B zu kommen, nutzt man also unterschiedliche Verkehrsmittel. Je verlässlicher ich für jeden Weg das passende Vehikel finde, desto stärker rücken die Vorteile in den Vordergrund, nicht selbst lenken zu müssen. Eine gute Internetverbindung und die Möglichkeit, sich während der Fahrt etwa ihrem Smartphone widmen zu können, ist für viele junge Menschen wichtiger, als selbst am Steuer zu sitzen.

 

ZUR PERSON

Katrin Leicht ist Maschinenbauingenieurin und Typprüferin für Fahrerassistenzsysteme am Institut für Fahrzeugtechnik und Mobilität (IFM) von TÜV NORD. Dort beschäftigt sie sich mit automatisiertem und vernetztem Fahren und arbeitet mit ihren Kollegen an Lösungen, wie solche Systeme sicher auf die Straßen entlassen werden können.