Ein Auto rollt auf eine unbeschilderte Kreuzung zu, ein anderes nähert sich von rechts. Logisch, der hat Vorfahrt, weiss der Mensch am Steuer und stoppt, ohne gross nachzudenken. Intuitiv. Für ein automatisiertes Auto wirds dagegen schwierig – es muss erst lernen, richtig zu reagieren. Erst recht, wenn die Verkehrssituation viel komplexer ist – siehe Zürich Bellevue zum Beispiel, wenn uns nicht gerade Corona ausbremst.
Roboterautos müssen lernen, so intuitiv wie ein Mensch zu handeln. Sie müssen Objekte in ihrer Umgebung sicher erkennen, als Mensch, Velofahrer oder Hund einordnen und ihr Verhalten vorhersagen können. Erst dann können sie unter Beachtung der Verkehrsregeln aus unzähligen Möglichkeiten eine Entscheidung finden. Erst wenn immer die gleiche Lösung herauskommt, fahren sie los oder bremsen ab. Dieser Entscheidungsprozess muss deshalb innert Sekundenbruchteilen ablaufen können.
Roboterautos brauchen immer Top-Technologie
Noch vor 15 Jahren füllte die nötige Technik ein Roboterauto fast komplett aus. Heute sieht man sie ihm kaum noch an. Kameras haben in Front- und Heckscheibe und den Aussenspiegeln alles rund ums Auto im Blick. Radarsensoren in Front und Heck messen Abstände und Tempo. Lidarsensoren in den Schürzen liefern ein gescanntes 3D-Bild der Umgebung. Hochspezialisierte Computerchips verarbeiten und vernetzen die Informationen, berechnen mit Hilfe selbstlernender Algorithmen – künstlicher Intelligenz – Handlungsalternativen und steuern entsprechend das Auto. Keine Komponente gibts von der Stange, sagt Thomas Würtele, Leiter Kooperationen und Geschäftsmodelle Automatisiertes Fahren im BMW-Konzern: «Bei Rechenleistung und Sensorik bewegen wir uns am Rande der aktuellen Technologieentwicklung.»
Zusätzlich können Roboterautos auch auf die Intelligenz anderer Fahrzeuge zurückgreifen. Die Umgebungsdaten werden in Echtzeit in eine digitale Karte in einer Datencloud übertragen. Sie wird als Basis vorab mit Kameraautos aufgenommen und enthält Strassenverläufe, Daten zur Häusern und Bäumen, Infos zu Wetter, Unfällen und Baustellen oder zu freien Parkplätzen. Stau, Nebel oder eine Strassensperrung werden sofort aktualisiert, sobald mehrere Fahrzeuge die Info in der Cloud bestätigt haben. Anhand der Karten orientiert sich das Auto, legt seine Route fest und ist auf mögliche Gefahren vorbereitet. GPS (Global Positioning System) wie in heutigen Navis wäre viel zu ungenau.
Training braucht Zeit
Aber: «Ein hochautomatisiertes Fahrzeug ist immer offline-fähig», sagt Würtele. Sollte die 5G-Mobilfunknetzverbindung zur Cloud abbrechen, muss es dennoch sicher entscheiden können. Deshalb werden Roboterautos auch mit Infrastruktur wie beispielsweise Lichtsignalen (Car2X) oder anderen Autos (Car2Car) kommunizieren. Eine Gefahrenwarnung über den Umweg Cloud wäre zu langsam.
Neben der aufwendigen Hardware ist die Entwicklung künstlicher Intelligenz zur Steuerung im Fahrzeug die zweite Hürde. «Mittlerweile kann jedes Hochschulseminar ein Fahrzeug bauen, das mal eben autonom um die Ecke fährt. Die grosse Kunst ist aber, das Fahrzeug sicher zu machen. Nicht nur 90-prozentig, sondern 99,9999…-prozentig,» sagt Würtele. Sonst liesse sich auch kein Vertrauen der Nutzer zum Auto aufbauen.
Das nötige Training einer künstlichen Intelligenz braucht Zeit, sagt Christian Ledoux, Leiter Autonomes Fahren bei Renault Nissan: «Es wird sicher bis 2028 dauern, bis sie genug versteht, um menschliche Aktionen vorhersagen zu können.» Zumal sie jeweils angepasst werden muss auf breite US-Highways, japanischen Fahrstil oder deutsche Autobahnen ohne Tempolimit. Derzeit hat wohl die Google-Tochter Waymo am meisten Erfahrung mit autonomen Autos, aber Ledoux erwartet Konkurrenz aus China: «Dort gibt es keine Hemmungen, die rund 200 Millionen Kameras in den Städten zu nutzen, um menschliches Verhalten im Verkehr zu studieren.»
Machen wir künftig noch den Führerausweis?
Die Einführung der Technologie dürfte schrittweise in privaten Fahrzeugen erfolgen. Davon geht Würtele aus und sieht sie vor allem als Entlastung für den Fahrer: «Am Schluss ist es vor allem eine Sicherheitsbetrachtung: Wann, unter welchen Bedingungen und zu welcher Zeit kann der Fahrer die Verantwortung abgeben?» Für Christian Ledoux wird sich mit Roboterautos vor allem in den Städten unsere Mobilität völlig verändern: «Wenn man von A nach B fahren möchte und die Strecke wird als geeignet angesehen, wird uns die Mobilitäts-App ein autonomes Auto vorschlagen. Wenn nicht, wählen wir eins mit Fahrer.» Privater Autobesitz? Wohl kaum noch.
In diesem Jahr kommen nun die ersten Fahrzeuge mit pilotiertem, also teils automatisiertem Fahren nach Level 3 auf den Markt. Bis Level 5, dem hochautomatisierten Fahren, dürfte es noch ein weiter Weg sein. Aber werden ihre Enkel noch den Führerschein machen, Christian Ledoux? «Wenn ich meinen Job gut erledige: Sicher nicht.»