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Automatisiertes Fahren

Die Stufen des autonomen Fahrens

© James Boast

24. Januar 2019

Das Rennen um das selbstfahrende Auto läuft weltweit auf Hoch­touren. Ob Google, Uber, Tesla oder diverse inter­nationale Auto­bauer und Zulieferer wie Bosch oder ZF: Alle wollen als Erster das Level 5 erreichen, die höchste Stufe des autonomen Fahrens. Was steckt hinter diesen Stufen, wie sie etwa der Verband der Auto­mobil­industrie e. V. (VDA) definiert? Und auf welchem Level stehen die heutigen Serien­fahr­zeuge? Unser Beitrag gibt Aufschluss.

Level 1: Assistiertes Fahren

Fahrer beherrschen ständig ihr Fahrzeug.

  • Fahrer müssen den Verkehr kontinuierlich im Blick behalten.
  • Fahrer haften für Schäden und Verkehrs­­verstöße.
  • Einzelne Assistenz­­systeme unter­­stützen bei bestimmten Fahr­auf­gaben.

In vielen Autos ist das assistierte Fahren schon heute Realität: Tempomaten fixieren die gewählte Geschwindig­­keit, auto­matische Abstands­regel­­tempomaten regulieren den Sicher­­heits­abstand zum voraus­fahrenden Wagen, auto­matische Spur­­halte­­assistenten halten das Fahrzeug bei der Autobahn­fahrt auf Kurs.

Level 2: Teilautomatisiertes Fahren

Fahrer beherrschen ständig ihr Fahrzeug.

  • Fahrer müssen den Verkehr kontinuierlich im Blick behalten.
  • Fahrer haften für Schäden und Verkehrs­verstöße.
  • Das Fahrzeug hält unter definierten Bedingungen die Spur, bremst und beschleunigt.

Beim teil­­auto­­matisierten Fahren kann der Pkw manche Aufgaben zeit­­weilig selbst aus­führen, ohne dass der Mensch eingreifen muss. Ein Level-2-Fahr­zeug kann etwa auf der Auto­bahn gleich­zeitig die Spur halten und bremsen oder beschleunigen. Dazu werden verschiedene Einzel­systeme miteinander gekoppelt – beispiels­weise der automatische Abstands­­regel­­tempomat mit dem Spur­halte- und dem Not­brems­assistenten. „In dieser Kopplung liegt ein wesentlicher Unter­schied zum assistierten Fahren auf Level 1“, erklärt Katrin Leicht, Expertin für auto­­matisiertes Fahren bei TÜV NORD. Auch ein Über­hol- oder ein Park­­assistent, der das Fahrzeug selbs­t­ständig in die Lücke manövriert, zählen zu Level 2. Während der Wagen im teil­­auto­­matisierten Modus unter­­wegs ist, dürfen Fahrer die Hände kurz vom Lenk­rad nehmen. Sie müssen aber den Verkehr und die Assistenz­systeme stets im Blick behalten und tragen jeder­zeit die volle Verantwortung.

Level 3: Hochautomatisiertes Fahren

Fahrer dürfen sich vorübergehend von Fahraufgabe und Verkehr abwenden.

  • In vordefinierten Anwendungsfällen fährt der Wagen selbstständig.
  • Fahrer müssen nach einer Aufforderung durch das System kurzfristig übernehmen.
  • Fahrer haften nur dann, wenn sie dieser Aufforderung nicht nachkommen.

Ein Level-3-Wagen kann bestimmte Fahr­auf­gaben selbst­ständig und ohne menschlichen Eingriff bewältigen. Aller­dings nur unter bestimmten Bedingungen, die der Hersteller vorher definiert hat – beispiels­weise im Stau oder während der Fahrt auf der Auto­bahn. Hier werden hoch­auto­matisierte Pkw voraus­sichtlich zuerst unter­wegs sein. Schließlich gibt es auf Auto­bahnen weder Gegen­verkehr noch komplexe Kreuzungs­situationen, in denen auch andere Verkehrs­teil­nehmer wie Fahr­rad­fahrer oder Fuß­gänger eine Rolle spielen. Zudem sind die Fahr­bahn­markierungen in der Regel in Ordnung und die Straßen durch­gängig digital kartografiert.

Auf Level 3 dürfen sich Fahrer nach einer Novelle zum Straßen­verkehrs­gesetz von 2017 „vom Verkehrs­geschehen und der Fahr­zeug­führung abwenden“, müssen dabei aller­dings „derart wahr­nehmungs­bereit bleiben“, dass sie inner­halb eines bestimmten Zeit­fensters das Steuer über­nehmen können, wenn das System sie durch ein Signal dazu auffordert. Eine Blackbox zeichnet den automatisierten Fahr­vorgang auf. So lässt sich rekonstruieren, ob etwa eine Geschwindig­keits­über­tretung oder ein Unfall durch das System oder den Fahrer verursacht wurde. Letzterer haftet nur dann, wenn er selbst gerade steuert oder der Aufforderung des Fahr­zeugs nicht recht­zeitig nachkommt.

Wie groß das Zeitfenster ist, in dem Fahrer wieder das Steuer über­nehmen sollen, muss dabei noch regulativ bestimmt werden. Ebenso ist noch zu regeln, welchen Tätig­keiten sie während der hoch­auto­matisierten Fahrt nach­gehen dürfen – ob sie also Zeitung lesen, auf dem Smart­phone surfen oder nur am Kaffee nippen und sich einmal nach den Kindern umdrehen dürfen, wie Expertin Leicht von TÜV NORD erklärt.

Level 4: Vollautomatisiertes Fahren

Fahrer können die Fahrzeug­führung über längere Distanzen und in unter­schiedlichen Verkehrs­situationen abgeben.

  • Das Fahrzeug bewältigt Fahrten auf bestimmten Strecken (z. B. Autobahn) völlig selbst­ständig.
  • Das System kann seine Grenzen recht­zeitig erkennen, sodass es regel­konform einen sicheren Zustand erreichen kann.
  • Fahrer müssen dennoch jederzeit fahr­tüchtig sein und im Notfall oder in bestimmten Fahr­situationen das Steuer über­nehmen.
  • Fahrer haften während der voll­automatisierten Fahrt nicht für Verkehrs­verstöße oder Schäden.

Auf Level 4 ist ein Pkw in der Lage, unterschiedliche Verkehrs­situationen zu bewältigen und längere Distanzen ohne menschliches Zutun zurückzulegen. „Die System­grenzen sind also weiter aus­gedehnt als auf Level 3“, erläutert Katrin Leicht. Der Wagen könnte demnach etwa auf die Auto­bahn auffahren und die komplette Auto­bahn­fahrt alleine bewältigen. Das Fahrzeug verfügt dabei nicht nur über die nötige Sensor­technik, um sich umfassend auf unter­schiedlichen Straßen und in verschiedenen Verkehrs­situationen zu orientieren; es kommuniziert außerdem mit der Infra­struktur und anderen Fahrzeugen.

Die Systeme sollen dabei ihre Grenzen so verlässlich und recht­zeitig erkennen können, dass sie den Fahrer entweder mit frühzeitigem Vor­lauf zur Über­nahme auffordern oder das Fahr­zeug in einen „sicheren Zustand“ bringen – also etwa einen Nothalt am Straßen­rand einleiten. „Da das allerdings nicht auf allen Straßen oder in allen Verkehrs­situationen möglich sein wird, bilden die Fahrer nach wie vor die Rück­fall­ebene und müssen im Zweifels­fall das Steuer über­nehmen können“, ergänzt Expertin Leicht. Deshalb müssen sie grund­sätzlich fahr­tüchtig bleiben und dürfen sich also nicht nach zwei Gläsern Rotwein hinters Steuer setzen.

Bislang gibt es allerdings keinen rechtlichen Rahmen für voll­automatisierte Fahrz­euge. Rechte und Pflichten der Fahrer in diesem Betriebs­modus sind deshalb nicht verbindlich. Daher ist auch noch nicht geklärt, ob sich Fahrer während der voll­auto­matisierten Fahrt nur zurück­lehnen oder sogar ein Nickerchen machen dürfen, wenn sie wissen, dass sie die nächsten vier Stunden auf der Auto­bahn unter­wegs sind. Eine weitere Heraus­forderung: Je öfter und länger das Fahr­zeug selbst­ständig fährt, desto geringer die Routine der Fahrer. Zugleich müssen sie kurz­fristig von Entspannung auf Konzentration umschalten können, um das Fahrzeug durch Gefahren­situationen zu steuern. „Deshalb kann es sinnvoll sein, Fahrer auf Level 4 speziellen Trainings zu unterziehen, wie sie etwa Piloten absolvieren“, empfiehlt Katrin Leicht.

Level 5: Autonomes Fahren

Es gibt nur noch Passagiere ohne Fahr­aufgabe.

  • Die Technik im Auto bewältigt sämtliche Verkehrssituationen.
  • Fahrten ohne Insassen sind möglich.
  • Die Passagiere haften während der Fahrt nicht für Verkehrsverstöße oder Schäden.

Auf Level 5 sind Lenkrad und Gas­pedal aus dem Fahr­zeug verschwunden oder besitzen keine Notwendig­keit mehr, aus Auto­fahrern sind endgültig Passagiere geworden. Ein Führer­schein wird also nicht mehr benötigt, und das Fahrzeug darf auch nach der Weihnachts­feier genutzt werden. Bei einem Unfall haften dementsprechend die Hersteller oder die Betreiber eines autonomen Taxis.

„Auf rechtlicher Ebene müsste aller­dings zunächst die Wiener Straßen­verkehrs­konvention angepasst werden, die aktuell fahrerloses Fahren unter­sagt“, erklärt Katrin Leicht von TÜV NORD. Generell gibt es bislang noch keinen rechtlichen Rahmen für autonome Fahr­zeuge. Rechte und Pflichten der Hersteller oder Betreiber von Auto und Fahr­system sowie Versicherungs­aspekte sind deshalb bis dato völlig unklar.

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.

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