Fahrerloses Auto Entspannt auf der Straße dank autonomer Fahrzeuge

Autor / Redakteur: Annika Bingmann / M.A. Frauke Finus

Auto fahren ohne Auto zu fahren? Das kann bald Realität sein – dann heißt es auf dem Weg in den Urlaub, die Entspannung beginnt schon auf der Autobahn. Sowohl Wirtschaft als auch Wissenschaft forschen derzeit am fahrerlosen Auto, unter anderem auch die Uni Ulm. Autonomes Fahren, bei dem das Auto in jeder erdenklichen Situation eigenständig agiert, ist zwar noch Zukunftsmusik. Aber schon jetzt funktioniert hochautomatisiertes Fahren bei Teilmanövern und in einfachen, gut strukturierten Umgebungen.

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Automatisierte Versuchsfahrzeuge der Universität Ulm mit dem Kernentwicklungsteam. Das neue Auto ist im Vordergrund zu sehen.
Automatisierte Versuchsfahrzeuge der Universität Ulm mit dem Kernentwicklungsteam. Das neue Auto ist im Vordergrund zu sehen.
(Bild: Uni Ulm)

Ohne Fahrer, aber vollkommen souverän biegt das Auto in die Albert-Einstein-Allee in Ulm. Das autonome Fahrzeug passiert einen Kreisel, bremst an den Bushaltestellen sowie am Zebrastreifen aus Rücksicht auf Fußgänger ab und steuert in Richtung Krankenhaus. Hier soll das Roboter-Taxi einen Patienten abholen, der es für 11:30 Uhr angefordert hat. Es ist jetzt 11:15, also hat das Auto noch genügend Zeit, um einen Halteplatz zu suchen und wie von Geisterhand gesteuert einzuparken. „Autonomes Fahren, bei dem das Auto in jeder erdenklichen Situation eigenständig agiert, ist noch Zukunftsmusik. Bei Teilmanövern und in gut strukturierten Umgebungen ist hochautomatisiertes Fahren schon jetzt Realität.

Autos sollen untereinander kommunizieren

In der nächsten Fahrzeuggeneration werden bereits Serienfahrzeuge automatisiert über ausgewählte Autobahnabschnitte rollen und auf Privatgeländen automatisch einparken können“, sagt Prof. Klaus Dietmayer, Leiter des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik an der Universität Ulm, der das Roboter-Taxi auf dieser Teststrecke in realer Umgebung fahren lässt. Rund 5000 km ist das hochautomatisierte Testfahrzeug des Instituts seit Mitte letzten Jahres gerollt – ohne Zwischenfälle und unfallfei. Jetzt haben die Ingenieure um Dietmayer ihren Fuhrpark um ein zweites selbststeuerndes Auto mit noch leistungsfähigerer Sensorik und höherer Rechenleistung erweitert. Auch das neue Testfahrzeug, ein aufgerüstetes T-Modell der Mercedes E-Klasse, darf dank einer Ausnahmegenehmigung des Regierungspräsidiums am öffentlichen Straßenverkehr in ganz Deutschland teilnehmen. Ein Sicherheitsfahrer, der bei Fehlfunktionen eingreifen kann, ist immer an Bord. „Mit den beiden Versuchsfahrzeugen wollen wir vor allem das kooperative hochautomatisierte Fahren erforschen. Die Autos sollen zukünftig auch untereinander kommunizieren und ihr Fahrverhalten aufeinander abstimmen“, erklärt Dietmayer. Aktivitäten zu selbststeuernden Autos, die untereinander und mit ihrer Umwelt kommunizieren, sind an der Uni Ulm im Forschungszentrum für kooperative, hochautomatisierte Fahrerassistenzsysteme und Fahrfunktionen (F3) gebündelt. Gefördert von der Carl-Zeiss-Stiftung arbeiten Ingenieure, Informatiker und Psychologen im Zentrum gemeinsam am intelligenten Fahrzeug der Zukunft.

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Hochautomatisiertes und eines Tages autonomes Fahren soll dabei helfen, die Straßen sicherer zu machen und Unfälle zu vermeiden. Zudem wird das Autofahren komfortabler: Eines Tages könnten sich selbst Personen ohne Führerschein zum Bummel in die Stadt chauffieren lassen und dabei ein Buch lesen. Doch bisher funktioniert hochautomatisiertes Fahren nur bei Teilmanövern und auf bekannten Strecken. Das sieht auch der große Zulieferer Bosch so, kürzlich war auf dem Twitterkanal von Bosch-Presse zu lesen: „Nur mit hochpräzisem Kartenmaterial wird autonomes Fahren auf Straßen möglich sein.“ Besonders im anspruchsvollen innerstädtischen Verkehr, in dem sich Fußgänger, Radfahrer und Autos auf engem Raum bewegen, ist allerhand Technik nötig: Sieben Radare, fünf Kameras und einen Laserscanner haben die Forscher im neuen Testfahrzeug verbaut – und dabei weitestgehend auf Seriensensorik zurückgegriffen. Diese Sensoren senden ständig Daten an drei im Fahrzeug integrierte Rechner, die die Situation bewerten, sinnvolle Handlungen planen und schließlich Gaspedal, Bremse und Lenkung ansteuern.

Psychologie des Autofahrens

Künftig soll die Handlungsplanung auch in Abstimmung mit anderen Fahrzeugen geschehen. Dazu tauschen die Autos beispielsweise Daten zu Position, Geschwindigkeit und Handlungsplanung über Funkmodule aus. Außerdem erforschen die Ingenieure, wie Absichten und Wünsche anderer Verkehrsteilnehmer durch Sensoren und verarbeitende Algorithmen erkannt und bei der Handlungsplanung der Versuchsfahrzeuge berücksichtigt werden können. „Durch kooperatives hochautomatisiertes Fahren könnten zum Beispiel Verdeckungssituationen aufgelöst oder das Reißverschlusssystem ganz ohne Fahrer perfektioniert werden“, erklärt Dietmayer.

An der Vision vom autonomen Fahren arbeiten Ulmer Teams aus Ingenieuren, Informatikern und Technikern seit 15 Jahren. In Zukunft sollen die Autos typische Handlungsweisen ihrer Besitzer in ihr Fahrverhalten und die Planung integrieren und noch besser mit weiteren Verkehrsteilnehmern und der Infrastruktur interagieren. Wie viel Kontrolle möchte der Fahrer an sein Auto abgeben? Und wann fühlt er sich bevormundet? Diese und andere Fragen der „Psychologie des Autofahrens“ werden ebenfalls in Ulm untersucht. In den hochautomatisierten Testautos kann der Fahrer schon jetzt jederzeit die Kontrolle über das Fahrzeug erlangen – durch Knopfdruck oder die Betätigung des Bremspedals. Bis das autonome Fahrzeug, das vollkommen selbstständig durch den innerstädtischen Verkehr steuert, aber serienreif ist, muss noch viel geforscht werden. Anwendungsmöglichkeiten wären in jedem Fall vielfältig: So könnten Teile des öffentlichen Nahverkehrs durch autonome Fahrzeuge ersetzt werden, Menschen, die nicht fahrtüchtig sind oder keine Fahrerlaubnis haben, könnten befördert werden oder für autonome Fahrzeuge reservierte Straßen könnten ein staufreies Ankommen sicherstellen.

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