Autonomes Fahren: Chance oder Risiko?

Unter dem Begriff „Autonomes Fahren“ werden Fahrzeuge gefasst, die ohne Eingriff und Überwachung durch einen Menschen selbständig sowie zielgerichtet im Straßenverkehr fahren können. Denkbar ist, dass in Zukunft Autos ganz ohne manuelle Eingriffe durch Fahrer unterwegs sein können. Gas- und Bremspedale sowie Lenkräder können dann überflüssig werden.

Hoffnung auf mehr Sicherheit im Straßenverkehr

Selbstfahrende Autos sollen nach den Vorstellungen von Wissenschaft und Politik den Straßenverkehr deutlich sicherer gestalten. Während Menschen zum Beispiel am Steuer ermüden können, besteht dieses Risiko beim computergesteuerten Fahren nicht. Im Zusammenspiel mit Elektromobilität und einem vernetzten Verkehr soll der Verkehrsfluss besser ablaufen und somit zugleich die Umwelt geschont werden.

Zu den weiteren wichtigen Gründen, warum Wirtschaft und Staat auf das autonome Fahren setzen, zählen die Energieeffizienz und die steigende Mobilität im Alter.

Das vernetzte Fahren, das auf Internettechnologie basiert, bietet darüber hinaus den Automobilherstellern weitere mögliche Einkünfte, zum Beispiel über personalisierte Werbung sowie Empfehlungen, die während der Fahrt eingeblendet werden können.

Geschichte des autonomen Fahrens

Die Idee, dass Autos autonom fahren können, beschäftigte die Menschen schon in den 1920er- und 1930er-Jahren. So gab es in den USA mit dem 1926 Chandler ein Fahrzeug, das vom hinter ihm fahrenden PKW gesteuert werden konnte. Auf der Weltausstellung 1939 in New York präsentierte GM eine Vision von der Zukunft des Highways. Dort sollten elektrisch betriebene Fahrzeuge fahren, deren Motoren sich per Induktion über die Fahrbahn aufladen.

1950er-1970er	Die Vision wurde in den 1950er-, 1960er- und selbst in den 1970er-Jahren von verschiedenen Unternehmen immer wieder aufgegriffen. Die 1970er-Jahre waren geprägt von zahlreichen Erfindungen, die es der Technik ermöglichten, die Umgebung zu erfassen und die Daten im Auto zu verarbeiten. Hierzu gehörte zum Beispiel der Stanfort Cart, der von Hand Moravec erfunden wurde.
1980er	In diesem Jahrzehnt gab es erste erfolgreiche Versuche mit autonom fahrenden Fahrzeugen. Die Entwicklung wurde durch den großen Fortschritt in der Computer- sowie Laser- und Kameratechnik begünstigt. Die selbstfahrenden Fahrzeuge waren zu dieser Zeit jedoch noch sehr langsam unterwegs. Besonders angetrieben wurde die Entwicklung durch die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), einer militärischen Forschungseinrichtung der USA. Auch in Deutschland gab es mit dem Versuchsfahrzeug für autonome Mobilität und Rechnersehen (VaMoRs) einen Vorreiter, der 1986 auf dem Testgelände von Daimler vorgestellt wurde. Erstmals wurden auch höhere Geschwindigkeiten getestet.
1990er	Dieses Jahrzehnt brachte erste Durchbrüche. So waren teilweise schon autonomes Spurhalten sowie der autonome Spurwechsel mit einem Mercedes auf Autobahnen möglich. In den USA gab es 1991 erste Versuche vom National Automated Highway System Consortium (NAHSC). Gleichzeitig baute das US-Militär die Möglichkeiten der unbemannten und autonomen Fahrzeuge aus.
Ab 2000	Die DARPA beteiligte sich im neuen Jahrtausend wieder verstärkt an der Weiterentwicklung des autonomen Fahrens. So wurden regelmäßig Rennen selbstfahrender Fahrzeuge veranstaltet. 2008 startete das Google-Auto. Erste Fahrzeuge dieser Art erhielten eine Verkehrszulassung in den USA. Auch in Deutschland begannen Universitäten und Autohersteller damit, selbstfahrende PKW zu entwickeln.

So funktioniert autonomes Fahren

Damit autonomes Fahren möglich wird, muss ein Fahrzeug mit zahlreichen technischen Hilfsmitteln ausgestattet sein. Schließlich muss die Technik einen menschlichen Fahrer ersetzen, der nicht einfach nur Gas gibt und bremst.

Stattdessen muss jeder Fahrer permanent abwägen, ob er bremsen muss oder wie schnell er fahren kann. Außerdem muss durch Blicke in Seiten- und Rückspiegel sowie durch die Windschutzscheibe der übrige Verkehr dauernd beobachtet werden.

Die technischen Hilfsmittel

Beim autonomen Fahren gibt es keine technische Lösung, die alleine ausreicht. Erst das komplexe Zusammenspiel aus vielen verschiedenen Techniken macht es möglich, dass Fahrzeuge ohne das Eingreifen durch den Menschen selbständig fahren können.

• Sensoren: In selbstfahrenden Autos sind zahlreiche Sensoren in Außenspielen oder Stoßfängern verarbeitet. Sie zeigen dem Auto Abstände zu Gegenständen, Menschen oder anderen Autos an.
• Radar: Mit Hilfe von Radar können alle Hindernisse, Fahrzeuge oder Menschen, die sich auch selbst bewegen, erfasst werden. Der Radar ist auf dem Fahrzeug oder unauffälliger in Seitenspiegeln montiert.
• Lidar: Dieser laserbasierte Radar misst permanent Abstände und Entfernungen.
• Kameras: Mit Kameras wird die Umgebung des Fahrzeugs meist 360 Grad erfasst. Eine in der Windschutzscheibe installierte Kamera „liest“ außerdem Verkehrsschilder und übermittelt die Informationen an das System. So können selbstfahrende Autos zum Beispiel Höchstgeschwindigkeiten einhalten.
• GPS: Über die Satellitendaten können autonom fahrende Autos ihren Standort bestimmen und diesen mit Kartenmaterial abgleichen. Auf diese Weise können mögliche Gefahren bei der Straßenführung früher erkannt werden.
• Internet: Das Internet ist wichtig, um die erfassten Daten sofort mit der Cloud abzugleichen. Die Daten werden außerdem gesammelt, um die selbstfahrenden Autos noch intelligenter zu machen.
• Kartendaten: Jedes selbstfahrende Auto verfügt über ein eigenes, sehr genaues „Navigationssystem“. Diese Daten werden permanent mit den live erfassten Standort- und Umgebungsdaten abgeglichen.
• Rechner: Um die erhaltenen Daten der Erfassungssysteme zu verarbeiten, benötigt jedes selbstfahrende Auto eigene Computereinheiten.

Unterschiede im Automatisierungsgrad

Um beim autonomen Fahren differenzieren zu können, sprechen Hersteller allgemein von teilautomatisiert, hochautomatisiert und vollautomatisiert.

1. Teilautomatisierte Fahrzeuge
   Diese PKW verfügen bereits über intelligente Fahrassistenzsysteme. Allerdings muss der Fahrer diese immer noch überwachen. Hierzu zählen zum Beispiel Spurwechsel-Assistenten, Bremsassistenten oder Einparkhilfen. Mercedes realisiert dieses Stadium bereits mit seinen „Intelligent Drive“ Modellen.
2. Hochautomatisierte Fahrzeuge
   Diese PKW sind technisch noch ausgereifter und können selbst entscheiden. Allerdings sind sie darauf ausgelegt, eigene Grenzen zu erkennen. In diesen Fällen wird der Fahrer vom jeweiligen System aufgefordert, einzugreifen. Während der Fahrt kann ein Fahrer sich zum Beispiel mit seinen Mitfahrern unterhalten. Gibt das System einen Alarm ab, muss er sich wieder auf das Fahren konzentrieren. Viele dieser Techniken sind bereits im Einsatz.
3. Vollautomatisierte Fahrzeuge
   Diese PKW können mit allen Situationen im Straßenverkehr selbständig umgehen. Ein Eingreifen durch den Fahrer ist nicht mehr nötig. Vollautomatisierte Fahrzeuge können auch fahrerlos betrieben werden. Eine solche Flotte plant zum Beispiel das Taxiunternehmen Uber in Zukunft einzusetzen, um Fahrgäste zu transportieren. Für Shanghai plant der amerikanische Zulieferer Delphi autonome Taxen ab 2019. Ford möchte Autos in dieser Entwicklungsstufe im Jahr 2021 vorstellen.

Offizielle Einstufung des Automatisierungsgrads

In den USA und Europa wird das autonome Fahren von den Verkehrsbehörden in sechs unterschiedliche Level eingeteilt:

Level 0 (drive only)	Dabei handelt es sich um den PKW, wie er bisher genutzt wurde. Das Fahrzeug wird vollständig vom Fahrer bedient. Lenkung, Gas, Bremsen erfolgen durch den Fahrer.
Level 1	Das Fahrzeug ist teilweise mit Assistenzsystemen ausgestattet, zum Beispiel mit einem Tempomat.
Level 2	In dieser Stufe erfolgt bereits eine Teilautomatisierung. Hierzu zählen  automatische Einparkassistenten oder Spurhalteassistenten. Diese Systeme können eigenständig bremsen, lenken oder Gas geben.
Level 3	Die hochautomatisierten Fahrzeuge können viele Funktionen wie Spurwechsel, Blinker setzen oder Spurhalten. Bei Gefahr wird der Fahrer zum Eingreifen aufgefordert. Diese intelligenten Systeme sollen laut Planungen der Gesetzgeber 2020 eingeführt werden.
Level 4	Bei diesen vollautomatisierten Fahrzeugen muss der Fahrer nicht eingreifen, er kann jedoch bei Gefahr alle Funktionen übernehmen.
Level 5 (fahrerloses Fahren)	Diese Stufe bedeutet völlige Autonomie des Systems. Das Auto übernimmt alle Funktionen. Ein Fahrer wird nicht mehr nötig. Deshalb wird hier auch vom „fahrerlosen Fahren“ gesprochen.

Autonomes Fahren in Deutschland

Mit seiner Gesetzgebung ist Deutschland das erste Land weltweit, das autonome Fahrzeuge im öffentlichen Straßenverkehr erlaubt. Bereits im Jahr 2022 sollen Autos ohne Fahrer am deutschen Straßenverkehr teilnehmen können. Hierbei soll mit Fahrzeugen der Stufe 4 begonnen werden, wobei noch immer ein Fahrer an Bord ist und notfalls regulierend die autonome Fahrt unterbrechen kann.

Um die Technik weiterzuentwickeln, gibt es in Deutschland auf der A9 in Bayern eine erste Teststrecke für autonome Fahrzeuge. Die Strecke wurde mit speziellen Sensoren sowie weiterer Technik von Siemens und Infineon aufgerüstet und soll sukzessive weiter optimiert werden.

Geplant sind ebenfalls Teststrecken in Niedersachsen auf der A2, A7 und A39 ab 2018. In Bayern testet aktuell Audi die Technik seiner selbst fahrenden Autos. In Niedersachen sind der Volkswagen-Konzern sowie Continental, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik sowie das Land Niedersachen am Ausbau beteiligt.

Autonome PKW in Innenstädten im Test

Es gibt verschiedene Testszenarien mit autonomen Fahrzeugen in deutschen Innenstädten. So wird zum Beispiel in Ulm von der Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der dortigen Universität bereits eine entsprechend ausgebaute E-Klasse im Straßenverkehr getestet. Das Auto fährt dabei jedoch nicht ganz allein. Es muss immer ein Wissenschaftler mitfahren, um bei möglichen Fehlern reagieren zu können.

Bis jedoch vollständig autonom fahrende PKW in deutschen Städten unterwegs sind, wird es noch eine Weile dauern. Denn für diese Fahrzeuge muss der Gesetzgeber erst noch eine entsprechende rechtliche Grundlage schaffen. So müssen zum Beispiel Mensch und Computer als Fahrer gleichgestellt werden. An dieser Frage arbeitet inzwischen eine Ethik-Kommission seit dem 30.09.2016. Erst wenn alle rechtlichen Fragen beantwortet sind, wird die Umsetzung des autonomen Fahrens erfolgen. Die Technik scheint in den meisten Fällen schon ausgereift genug zu sein. Bis dahin sollen vorerst teilautomatisierte und später hochautomatisierte PKW sowie LKW auf den Markt kommen, die immer noch einen Eingriff durch den Menschen möglich machen.

Ethische Fragestellungen

Wenn eine Maschine beim autonomen Fahren komplett die Kontrolle über ein Fahrzeug erhält, ergeben sich ganz reale ethische Probleme. So muss der Computer entscheiden, wie er sich im Gefahrenfall verhält.

Mögliche Fragen für eine Maschine sind:

• Soll das Fahrzeug lieber einen älteren Menschen überfahren, wenn er dadurch drei andere Menschen retten kann?
• Welches Menschenleben zählt mehr?
• Soll das Auto lieber das Leben des Fahrers gefährden als eine Menschengruppe?

Um diese ethischen Fragen beantworten zu können, müssen auch rechtliche Grundlagen geklärt werden. So verbietet das Grundgesetz zum Beispiel, ein Menschenleben gegen ein anderes abzuwägen. Hierfür reicht schon Artikel 1, Absatz 1 bis 3 des Grundgesetzes aus.

Als ethisch gelten autonome Fahrzeuge nur dann, wenn sie eine positive Risikobilanz vorweisen können, sprich weniger Unfälle verursachen, als menschliche Fahrer. Höchste Priorität hat der Schutz des menschlichen Lebens.

Demnach hat eine Maschine nicht das Recht, ein Menschenleben gegen ein anderes aufzurechnen. Theoretisch muss das autonome Fahrzeug alle Menschen gleich behandeln. Praktisch benötigt das Auto jedoch eine Grundlage, auf der es selbst entscheiden kann. Diese Grundlagen müssen anschließend entsprechend programmiert und in das System eingespeist werden.

Eine menschliche Abwägung scheitert an der Technik, denn sie benötigt klare Regel und Anweisungen, um im Notfall entscheiden zu können.

Eine Ethik-Kommission soll Leitlinien schaffen

Um ethische Fragen bezüglich des autonomen Fahrens adäquat beantworten zu können, wurde im September 2016 in Deutschland eine Ethik-Kommission eingerichtet. Diese Kommission soll unter der Führung des ehemaligen Verfassungsrichters Udo di Fabio Leitlinien zum autonomen Fahren entwickeln. Diese Leitlinien umfassen folgende Bereiche:

• Gleichstellung von Mensch und Maschine
• Verhalten in Gefahrensituationen

Darüber hinaus sollen außerdem Lösungen für allgemeine Fragen gefunden werden, zum Beispiel ob eine Gesellschaft überhaupt autonom fahrende Fahrzeuge auf den Straßen braucht oder ob der Mensch immer eine Möglichkeit zum Eingreifen haben sollte.

USA: Computer seit 2016 als Autofahrer grundsätzlich anerkannt

Die Rechtslage in den USA wurde bereits 2016 an die Erfordernisse des autonomen Fahrens angepasst. Seit Februar 2016 werden Maschinen als Fahrer für Fahrzeuge von der US-Verkehrssicherheitsbehörde NHTSA anerkannt. Allerdings wird die Autonomie der Systeme noch deutlich eingeschränkt. So sind weiterhin Menschen am Steuer sowie Steuerungssystem für Menschen vorgeschrieben. Geplant sind jedoch einheitliche Regelungen für die gesamten Vereinigten Staaten.

In Kalifornien ist das autonome Fahren bereits seit 2015 unter bestimmten Auflagen erlaubt.

Aktuelle Projekte zum autonomen Fahren

Anbieter	Land	Aktueller Stand (Mai 2017)
Waymo (zuvor: Google Driverless Car)	USA	Die Fahrzeuge von Google haben bis dato mehr als 3 Millionen Kilometer computergesteuert zurückgelegt. Die Flotte besteht aus 20 Fahrzeugen. Seit 2015 dürfen die Google Cars auf bekannten Strecken in Kalifornien fahren und firmieren seit 2016 als Waymo. Marktchancen rechnet sich Google vor allem bei fahrerlosen Taxidiensten aus.
Tesla Motors	USA	Die E-Fahrzeuge von Tesla sind bereits teilautonom im Straßenverkehr unterwegs. Allerding hat sich bereits ein schwerer Unfall mit Todesfolge ereignet. Auf dem Markt nimmt Tesla noch eine Nischenposition ein, da es sich vorwiegend um Luxus-PKW handelt.
Mercedes/Daimler	Deutschland	Mercedes bietet die ersten Fahrzeuge mit der „Intelligent Drive“-Technik an, die halbautomatisiertes Fahren ermöglichen. Ab 2025 sollen vollautomatische Trucks auf den Markt kommen.
Audi	Deutschland/USA	Das Piloted Driving Concept erforscht das autonome Fahren in den USA. Das Auto kann per Funkschlüssel auch alleine aus- oder einparken.
Apple Titan	USA	Um das fahrerlose Auto von Apple gibt es immer wieder Gerüchte. Es wird vermutet, dass 2020 erste Fahrzeuge auf den Markt gebracht werden könnten. Möglich ist auch eine Eigenentwicklung als „iCar“.
BMW	Deutschland/China	BMW kooperiert mit Baidu, der größten chinesischen Suchmaschine. Davon erhofft sich das bayerische Unternehmen einen schnelleren Marktstart von autonomen Fahrzeugen ohne Fahrer.

 

Chancen und Risiken

Das autonome Fahren birgt viele Chancen, ist aber wie jede neue Technik ebenso mit Risiken verbunden. Neben Sicherheitsfragen spielen auch Fragen des Datenschutzes eine wichtige Rolle. Schließlich werden von autonomen Fahrzeugen viele Daten gespeichert und über Cloud-Dienste an die Rechnerzentren der Anbieter geschickt.

Eine ähnliche Datenschutzproblematik existiert bereits bei den Telematik-Tarifen in der Autoversicherung, auch bekannt als Pay-as-you-drive.

Datenschutz

Beim autonomen Fahren muss sichergestellt werden, dass die gesammelten Daten nur für die zuvor angegebenen Zwecke genutzt werden und der Halter sein Einverständnis dazu gegeben hat. Allerdings besteht die Gefahr, dass aufgrund einer Vielzahl von mit eingebundenen Unternehmen bei nur einem Fahrzeug am Ende nicht mehr nachvollziehbar ist, wer die Daten verwendet.

Hacking-Gefahren

Durch die Verbindung mit dem Internet besteht die Gefahr, dass autonome Fahrzeuge von Hackern gekapert werden. Die Unternehmen müssen deshalb eine hohe Datensicherheit und IT-Sicherheit gewährleisten.

Haftungsfragen

Durch das autonome Fahren ergeben sich völlig neue Haftungsfragen für Versicherungen. Wer haftet zum Beispiel, wenn ein selbstfahrendes Auto mit seinen Insassen ein anderes Auto rammt? Wer erhält die Punkte in Flensburg, wenn das Auto ein Tempolimit nicht erkennt? Soll es der Hersteller der Software sein, der Autohersteller oder der Besitzer? Soll gar der Programmierer haften?

Herausforderungen für den Gesetzgeber

Eines der größten Probleme für den Gesetzgeber ist es, die Künstliche Intelligenz einzustufen, die das Auto steuert. Sie muss theoretisch einem menschlichen Fahrer gleichgestellt werden.

Geschäftsmodelle

Firmen wie Alphabet (Mutterkonzern von Google) zielen mit den selbstfahrenden Autos derzeit vor allem auf die Taxi-Branche ab. Fraglich ist, welche Geschäftsmodelle dabei geplant sind. Denkbar wäre, dass die Taxifahrt kostenfrei und werbefinanziert wird - eingebaute Bildschirmen könnten Werbespots spielen, bei der Eingabe nach dem Zielort könnten nahegelegene Geschäfte Anzeigen schalten.

Bei diesen Szenarien werden letztlich wieder Datenschutz-Bedenken deutlich: Die bei der Fahrt gesammelten Daten könnten wertvoll für Werbetreibende sein - hier muss der Verbraucher aber weiterhin die Datenhoheit haben.

Zusammengefasst: Vor- und Nachteile

Vorteile	Nachteile
Niedrigerer Spritverbrauch oder kein Spritverbrauch mit E-Mobilen Mehr Verkehrssicherheit Entspanntes Autofahren für alle Insassen Günstigere Transportmöglichkeiten mit PKW oder LKW	Mögliche Lücken beim Datenschutz Menschen müssen sich auf Maschinen verlassen Keine Einflussmöglichkeiten beim Fahren für den Menschen Viele ungeklärte Haftungsfragen Ethische Fragen lassen sich nicht eindeutig klären