Autonomes Fahren: Selbstfahrende Autos

Der Traum vom autonomen Fahren ist heute schon beinahe Wirklichkeit: Selbstfahrende Autos bringen dich sicher und stressfrei ans Ziel. Während der Fahrt kannst du E-Mails schreiben, der Oma im Videochat zum Geburtstag gratulieren oder dich auf das erste Meeting des Tages vorbereiten. Fahrassistenten überwachen für dich den Verkehr, lenken das Fahrzeug auf der gewählten Route ans Ziel und bremsen oder beschleunigen bei Bedarf. Wir von CARIFY haben für dich den Faktencheck gemacht: Gibt es bereits selbstfahrende Autos und darfst du dich in ihnen wirklich entspannt zurücklehnen und den Blick vom Verkehrsgeschehen nehmen?

Entwicklung der selbstfahrenden Autos

Von einzelnen Assistenzsystemen bis zum autonomen Fahren ist es ein weiter Weg, den der Weltverband der Automobilingenieure, die Society of Automotive Engineers (SAE) in fünf Schritte unterteilt.

1. Unassistiertes Fahren: Der Fahrer lenkt, bremst, beschleunigt selbsttätig. Elektronische Stabilitätskontrolle und Notbremsassistent zählen in diese Stufe. 

2. Assistiertes Fahren: Einzelne Assistenzsysteme unterstützen den Fahrer, etwa durch Abstandsüberwachung, Tempomat.

3. Teilautomatisiertes Fahren: Kombinierte Assistenzsysteme sorgen für mehr Sicherheit beim Fahren, etwa die kamerabasierte Verkehrszeichenerkennung mit einem Tempomaten, der automatisch die Geschwindigkeit anpasst.

4. Hochautomatisiertes Fahren: Obwohl das Auto fast durchweg allein fährt, zum Beispiel dank Stauassistenten, musst du jederzeit eingreifen können. Während die Hände am Steuer bleiben müssen, kannst du beim Fahren einen Film schauen oder etwas lesen.

5. Vollautomatisiertes Fahren: Das Auto darf auf dafür zugelassenen Streckenabschnitten selbsttätig fahren. Es meldet sich, wenn eine Fahrsituation es überfordert. Dann musst du eingreifen können.

6. Autonomes Fahren: Da das Fahrzeug keinen menschlichen Fahrer benötigt, muss es auch kein Lenkrad haben. Du kannst während der Fahrt hinten sitzen und ein Nickerchen machen.

Während das assistierte und teilautomatisierte Fahren heutzutage bereits Standard sind, haben erst wenige Autohersteller Fahrzeuge im Angebot, die vollautomatisiert oder gar autonom fahren. Das liegt an der komplexen Technik, die ihren Preis hat. Ausserdem stehen geltende Gesetze dem Einsatz autonomer Fahrzeuge häufig im Weg. Werfen wir einen Blick «unter die Motorhaube» selbstfahrender Autos.

Technologie hinter selbstfahrenden Autos

Damit Autos zu intelligenter Technik werden können, müssen sie eine ausgefeilte Technologie besitzen und zu einem in der Lage sein: dem maschinellen Lernen. Einzelne Fahrassistenzsysteme müssen miteinander interagieren, um komplexe Fahrsituationen bewältigen zu können. Dazu benötigen sie jede Menge Daten, die sie durch verschiedenste Sensoren erhalten. Um sich auf dem Strassennetz bewegen zu können, nutzen sie Kartierungstechnologie und GPS, um immer den eigenen Standort zu kennen.

Sensoren und Kameras

Ampeln, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsschilder, Hindernisse, Entfernungen – ohne Echtzeitbilder und –daten wäre autonomes Fahren nicht möglich. Diese liefern verschiedene Geräte, die an unterschiedlichen Stellen am Fahrzeug angebracht sind.

• LiDAR (Light Detection and Ranging) dient zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung per Laser sowie zur Erstellung von 3D-Karten der Fahrzeugumgebung.

• Radargeräte messen die Zeit, die ausgesandte Radiowellen brauchen, bis sie von einem Hindernis zurückprallen. So kann das autonome Fahrzeug auch bei schlechter Sicht navigieren.

• Kameras mit hochauflösenden Objektiven liefern permanent Bilder, die eine Bilderkennungssoftware interpretiert und für das Fahrzeug lesbar macht.

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen

Die von den Sensoren und Kameras bereitgestellten Daten müssen interpretiert werden. Dazu sind autonome Autos mit selbstlernender Software ausgestattet. Die KI lernt aus den Bildern ihrer Umgebung und bereits vorhandenen Daten, auf unterschiedliche Verkehrssituationen zu reagieren. Dabei setzt sie auf mehrere Lerntechniken:

• Computer Vision, das sind die von den Fahrzeugkameras und –sensoren bereitgestellten Bilder und Daten, die das Auto in die Lage versetzen zu «sehen».

• Beim Deep Learning kommen neuronale Netze zum Einsatz, mit deren Hilfe das Fahrzeug aus grossen Datenmengen lernen kann.

• Das Reinforcement Learning «belohnt» das Auto, wenn es auf Basis seiner Umgebungsdaten die richtigen Entscheidungen trifft. Bei falschen Entscheidungen erhält es eine Strafe und lernt auf diese Weise dazu.

Vorteile und Potenzial selbstfahrender Autos

Kurz nicht aufgepasst, schon ist es passiert. An 90 % aller Unfälle trägt menschliches Versagen die Schuld. Dem beugen Assistenzsysteme vor, die dich in der Spur halten, erkennen, dass du am Steuer einzuschlafen drohst, oder eine Notbremsung einleiten. Erfahre hier alles über die Vorteile selbstfahrender Autos.

Verbesserung der Verkehrssicherheit

Mit steigendem Automatisierungsgrad sollen die Unfallzahlen deutlich sinken. Wenn das Auto selbst erkennt, dass aufgrund zu geringen Abstands ein Crash droht, und eine Notbremsung einleitet, vermindert das die Zahl der Auffahrunfälle. Das autonome Fahrzeug passt seine Geschwindigkeit automatisch dem Strassenverlauf (Kurven) und Witterungsverhältnissen an. Das vermindert die Gefahr, dass das Auto ins Schleudern gerät, oder von Aquaplaning.

Effizientere Nutzung von Strassen und Ressourcen

Über die Car-to-Infrastructure-Kommunikation (Car2X) können Autos per WLAN oder Mobilfunk schon heute miteinander kommunizieren. Konnektive Autos tauschen Informationen über den Verkehrsfluss aus, warnen vor Verkehrsbehinderungen oder Gefahren. So berechnen autonome Fahrzeuge die Route zum Ziel immer wieder neu, umfahren Staus selbsttätig oder halten die optimale Geschwindigkeit für grüne Wellen ein. Noch bewegen sich wenige autonome Autos in der Masse der von Menschen gelenkten Fahrzeuge. So können sie ihr volles Potenzial noch nicht ausschöpfen. Sind nur noch autonome Fahrzeuge unterwegs, gibt es weniger Staus, und der Verkehrsfluss verbessert sich.

Diese Modelle bei CARIFY verfügen über die Technik des autonomen Fahrens

Volkswagen, Tesla, Daimler und BMW sind schon recht weit mit der Entwicklung autonomer Fahrzeuge. Das fahrerlose Fahren bleibt indes vorerst Zukunftsmusik. Entdecke hier die hochautomatisierten Autos im Abo bei CARIFY!

• Über die Car2X-Kommunikation und damit eine der Grundvoraussetzungen fürs autonome Fahren verfügen alle Modelle von VW.

• Mercedes-Fahrzeuge verfügen über den Staupiloten Drive Pilot, der auf Autobahnen ab Tempo 60 das Fahren übernimmt. Das hebt den Autonomiegrad der Fahrzeuge auf Level 3. Ausserdem soll bald in allen Mercedes-Benz-Autos künstliche Intelligenz zum Einsatz kommen. In der S-Klasse schon heute möglich: autonomes Parken.

• Hochautomatisierte Fahrfunktionen gibt es auch bei BMW. Der BMW i5 kommt mit einem Autobahnpiloten, der auf deutschen Autobahnen bereits bis 130 km/h das Fahren unter menschlicher Aufsicht übernehmen darf.

• Der Ford Mustang Mach-E setzt auf BlueCruise-Technologie. Das Auto fährt selbsttätig bis bis 130 km/h, ohne dass du die Hände am Steuer haben musst. Diese Funktion ist aber noch nicht in vielen Ländern zugelassen.

• Das E-CUV Hyundai Ioniq 5 ermöglicht als Robottaxi bereits Level 4, vollautomatisiertes Fahren. Bei CARIFY überzeugt das Fahrzeug mit umfassenden Assistenzsystemen.

• Auf derselben Plattform wie der Hyundai baut der Kia EV6 auf – und er zeigt eine ähnliche Ausstattung fürs teilautonome Fahren.

• Die Kameras und Sensoren im 2022er Opel Astra ermöglichen einen 360-Grad-Rundumblick. Zudem sorgt die Continental-Technik eHorizon für die Orientierung des Fahrzeugs beim Spurhalten und –wechsel.

• Tesla bietet einen Autopiloten in seinen Fahrzeugen, bei dem der Fahrer trotzdem die Hände am Lenkrad behalten muss.

• Level-2-Ausstattung mit zahlreichen Assistenzsystemen kannst du bei den Fahrzeugen von Audi erwarten.

Nachteile und Bedenken bei selbstfahrenden Autos

Viele Menschen gruselt es beim Gedanken, ihr Leben und das vieler anderer in die «Hände» von KI-gesteuerten Autos zu legen. Neben Fragen der Sicherheit spielen ethische Bedenken eine Rolle. Die folgenden Argumente stehen bislang einer flächendeckenden Genehmigung von vollautomatisierten oder autonomen Fahrzeugen im Wege:

Sicherheitsbedenken und Haftungsfragen

Ist die Technik des autonomen Fahrens wirklich sicher? Was, wenn einzelne Komponenten ausfallen oder die Software bei der Interpretation der Daten versagt? Ein weiterer Faktor ist die reale Gefahr von Hackerangriffen. Dann könnte ein autonomes Fahrzeug zu einer ferngesteuerten Marionette von Terroristen werden.

Hinter den Sicherheitsbedenken steht auch die Frage der Haftung: Wer ist verantwortlich, wenn ein autonomes Fahrzeug einen Unfall baut? Ohne einen menschlichen Fahrer sind die Hersteller in der Pflicht. Deswegen werden die Fahrzeuge derzeit umfangreich getestet, bevor sie eines Tages in Serie gehen können.

Ethik und Entscheidungsfindungsalgorithmen

Es kann dazu kommen, dass ein selbstfahrendes Auto einen Unfall nicht vermeiden kann. Nun muss es in Sekundenbruchteilen die Situation analysieren und seine Reaktion darauf ausrichten. Doch darf eine KI entscheiden, wer eine höhere Überlebenschance bekommt? Genau diese Argumente bringen Gegner der neuen Technologie vor.

Es ist eine Frage der Ethik, die bislang Algorithmen zur Entscheidungsfindung für das autonome Fahrzeug beantworten. Mit hinein spielen kulturelle Aspekte, welches Leben als schützenswerter erachtet wird, Kinder, alte Menschen, Behinderte. Wie soll sich das Fahrzeug entscheiden, wenn es nur die Wahl hat, wenige oder viele zu verletzen? Schon 2020 hat die EU-Kommission sich dem Thema gewidmet und Diskriminierung in jeder Form bei der ethischen Programmierung untersagt. Die Algorithmen müssen die Entscheidung dahin gehend fällen, Risiken gerecht zu verteilen, ungeachtet von Geschlecht, Alter etc.

Regulierung und Zukunftsaussichten für selbstfahrende Autos

Autonomes Fahren ist in der Schweiz derzeit noch verboten. Der Fahrer darf das Steuer nicht loslassen, doch das soll nicht so bleiben. Wenn Hersteller die Verkehrssicherheit beim autonomen Fahren nachweisen können, sollen Autos mit Automatisierungssystemen eine Typengenehmigung erhalten. Dann kannst du dich tatsächlich entspannt zurücklehnen und die Fahrt geniessen. Weiterhin sollen die Kantone Parkflächen ausweisen, auf denen automatisiertes Parken ohne Fahrer erlaubt ist.

Fazit

Das autonome Fahren wird kommen. Es ist nur noch eine Frage der Zeit und technischen Möglichkeiten. Dann steht auch der Zulassung in der Schweiz und anderen Ländern nichts mehr im Wege. Willst du schon heute in ein Auto der Zukunft einsteigen? Bei CARIFY bekommst du zahlreiche Fahrzeuge, die auf Level 2 und 3 automatisiert fahren. Gönn dir den Luxus, das Fahren mithilfe modernster Assistenzsysteme auszutesten. Dank unserer flexiblen Laufzeiten ab 1 Monat kannst du unkompliziert verschiedene Systeme ausprobieren.

FAQs

Wer baut selbstfahrende Autos?

Fast jeder Autohersteller stattet seine Fahrzeuge heute mit Assistenzsystemen und anderer Technologie aus, die fürs autonome Fahren unerlässlich sind. Vorreiter sind VW und Tesla.

Welche Nachteile hat autonomes Fahren?

Beim autonomen Fahren gibst du die Kontrolle ans Auto ab. Im Ernstfall kannst du nicht eingreifen. Komplexe Situationen können dazu führen, dass autonome Fahrzeuge einfach stehen bleiben.

Was spricht gegen selbstfahrende Autos?

Es gibt Sicherheitsbedenken und ethische Probleme im Zusammenhang mit selbstfahrenden Autos.