Autonome Fahrzeuge Risiken und Chancen auf dem Weg zur vollständigen Autonomie

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Die Automobilindustrie erlebt mit dem Übergang zu elektrischen und zunehmend autonomen Fahrzeugen (AV) eine Revolution. Doch das Vertrauen der Gesellschaft in fahrerlose Autos ist noch gering. Welche Ziele müssen erreicht werden, um Vertrauen aufzubauen?

Während in den USA autonomes Fahren wie beispielsweise Robo-Taxis [1] immer mehr zum Alltag gehören, ist die Entwicklung in Deutschland eher zögerlich. Mit der Einführung des Gesetzes zum autonomen Fahren [2] wurde das deutsche Straßenverkehrsgesetz [3] grundlegend geändert, um den Betrieb von AV ohne physische Anwesenheit eines Fahrers zu ermöglichen. Allerdings gilt dies derzeit nur für bestimmte überwachte Bereiche und es ist schwer vorstellbar, dass die Autonomiestufen 4 und 5 [4] in naher Zukunft erreicht werden.

Trotz des Potenzials, das Autofahren sicherer zu gestalten und damit Staus, Unfälle, Verletzungen und Todesfälle zu reduzieren, ist die Akzeptanz bei den Nutzern noch gering: In Deutschland [5] lehnt derzeit jeder Zweite die Nutzung vollautonomer Autos ab. Die Mehrheit der Fahrzeugnutzer würde es vorziehen, wenn autonome Fahrzeuge mit Lenkrad und Bremspedal ausgestattet wären, damit ein Mensch bei Bedarf die Kontrolle übernehmen kann.

Vertrauen in autonomes Fahren ist kompliziert

Die Entwicklung von Vertrauen in das autonome Fahren ist von entscheidender Bedeutung, doch handelt es sich dabei um ein komplexes Problem, bei dem es keinen Spielraum für Fehler gibt. Erschwerend kommt hinzu, dass das Ökosystem, das an der Konstruktion und Entwicklung von autonomen Fahrzeugen beteiligt ist, komplexer und verteilter ist als die etablierte Automobilindustrie.

Solange das Vertrauen in der Branche und in der Gesellschaft nicht durch die Überwindung von Sicherheitsbedenken gestärkt wird, wird die Entwicklung des autonomen Fahrens auf der Kriechspur bleiben. Im Folgenden werden einige der Hemmnisse genannt, die den Fortschritt bremsen:

Überwindung von Daten- und Sicherheitshürden

Fahrzeuge sind heutzutage mit einer Vielzahl von Sensoren und Bordsystemen ausgestattet, und die gesammelten Daten tragen dazu bei, die Fahrzeuge vorhersehbarer zu machen. Lösungen mit digitalen Zwillingen ermöglichen Simulationen, um die Leistung in realistischen Szenarien zu bewerten, und fördern so ein Umfeld, in dem automatisierte Fahrzeuge präzise, vorhersehbare und sichere Entscheidungen in Echtzeit treffen können.

Um jedoch eine vollständige Autonomie zu ermöglichen, muss die Industrie zusammenarbeiten, um einen gemeinsamen Datenrahmen zu schaffen, der eine intelligentere Modellierung unterstützt, um die komplexen Sicherheitsfragen im Zusammenhang mit fahrerlosen Fahrzeugen zu lösen.

Mit der zunehmenden Integration von Software in Fahrzeuge entstehen immer mehr Schwachstellen, die von Hackern ausgenutzt werden können und werden. Im Falle von automatisiertem Fahren reichen die Folgen von finanziellen oder persönlichen Datenverlusten bis hin zu potenziell lebensbedrohlichen Situationen. Daher ist es für ein sicheres autonomes Fahren von entscheidender Bedeutung, dass potenzielle Schwachstellen bereits in der Entwurfsphase erkannt und behoben werden. Darüber hinaus muss jedes Software- oder System-Update, sobald das Fahrzeug auf der Straße ist, strengen Tests unterzogen werden, um sicherzustellen, dass keine Sicherheitslücken entstehen.

Mehr Sicherheit mit autonomen Fahrzeugen

Vorschriften sind wichtig, um die Verbreitung und Akzeptanz von autonomen Fahrzeugen zu beschleunigen. Da die meisten Unfälle auf menschliches Versagen zurückzuführen sind, können Vorschriften für autonomen Fahrzeugen eine Ära des sicheren Fahrens einleiten. Um Vertrauen zu schaffen, muss jedoch das gesamte Ökosystem und die Lieferkette diesen Vorschriften unterliegen. Die Weiterentwicklung von AV erfordert Zusammenarbeit und die Einführung verschiedener Standards – was ist zum Beispiel das Minimum an praktikablen, sicheren Fahrzeugen?

Initiativen wie das World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations [6] der Vereinten Nationen arbeiten an der Regulierung des autonomen Fahrens. Eine Ausweitung der gesetzlichen Regelungen weltweit und in Deutschland wird Sicherheitsbedenken ausräumen und zur Vertrauensbildung beitragen.

Softwaredefinierte Fahrzeuge: Komplexe Technologie beherrschen

Die schiere Komplexität der Technologie ist sowohl Teil des Problems als auch ein Teil der Lösung. Softwaredefinierte Fahrzeuge sind ein wichtiges Ziel auf dem Weg zur vollständigen Autonomie. Softwaredefinierte Fahrzeuge verwenden Software, um alle Funktionen des Fahrzeugs zu steuern, einschließlich des Antriebs, der Lenkung, der Bremsen und der Sensoren. Das ermöglicht eine flexiblere und anpassungsfähigere Fahrzeugarchitektur, die sich leichter an neue Technologien und Anforderungen anpassen lässt.

Und der Technologiewettlauf in den Fahrzeugen erzeugt riesige Datenströme, die die Entwicklung unterstützen können, indem sie die deterministische Entscheidungsfindung verbessern. In dem Maße, in dem intelligente Software in Fahrzeugen und Fahrerassistenzsystemen alltäglich wird, wird sie dazu beitragen, menschliche Fehler zu minimieren – und damit Fahrzeuge sicherer gestalten.

Fahrerassistenzsysteme (FAS) wie adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) und Spurhalteassistent (LKAS) verwenden bereits Software, um die Sicherheit zu verbessern. Autonome Fahrzeuge verwenden eine noch komplexere Software, um alle Aspekte des Fahrens zu steuern. Diese Software wird in der Lage sein, menschliche Fehler zu erkennen und zu vermeiden, was zu einer erheblichen Reduzierung der Verkehrsunfälle führen kann.

Eine sichere und autonome Zukunft

Wenn die beschriebenen Punkte angegangen werden, wird der Weg zum autonomen Fahren weniger holprig und direkter sein. Das Ökosystem wird jedoch nicht plötzlich zum vollständig autonomen Fahren übergehen, sondern sich weiterhin schrittweise dem Ziel nähern.

Die mit autonomen Fahrzeugen verbundenen Risiken sind real und müssen ernst genommen werden. Dazu gehören Fragen wie die Haftung bei Unfällen, die Verantwortung für die Entscheidungen des autonomen Fahrzeugs und die potenzielle Diskriminierung bestimmter Bevölkerungsgruppen. Diese Risiken können nur durch die Zusammenarbeit aller Beteiligten, einschließlich der Regierungen, der Industrie und der Öffentlichkeit, bewältigt werden.

Der Grad der Zusammenarbeit wird das Tempo bestimmen, mit dem sie überwunden werden. Angesichts der Komplexität der vollständigen Autonomie ist es unmöglich, den genauen Zeitplan vorherzusagen. Da jedoch das Software-Wettrüsten weitergeht, sollten wir bis 2030 ein klareres Bild davon haben, wann eine sichere und autonome Zukunft in Sicht sein wird.

Auf dem Weg zu autonomen Fahrzeugen beeinflussen:

• Kosten für die Entwicklung und Herstellung autonomer Fahrzeuge werden voraussichtlich weiter sinken, so dass sie für mehr Menschen erschwinglich werden.

• Verbesserung der Infrastruktur, beispielsweise durch den Aufbau von 5G-Netzen und eine bessere Verkehrsplanung, wird das autonome Fahren unterstützen.

• Akzeptanz autonomer Fahrzeuge in der Öffentlichkeit wird wahrscheinlich steigen, wenn die Menschen mehr darüber erfahren und sehen, wie sie die Sicherheit und Effizienz des Straßenverkehrs verbessern können.

Referenzen

[1] Robo Taxi Market Outlook - 2026. Abgerufen am 12.12.2023.

[2] Gesetz zum autonomen Fahren tritt in Kraft. Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Abgerufen am 12.12.2023.

[3] Straßenverkehrsgesetz Jahrgang 2017. Bundesgesetzblatt. Abgerufen am 12.12.2023.

[4] SAE Internation. SAE Levels of Driving Automation Refined for Clarity and International Audience. Abgerufen am 12.12.2023.

[5] Acceptance and use cases for autonomous vehicles differ greatly among major automotive markets. Abgerufen am 12.12.2023.

[6] World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations (WP.29). Abgerufen am 12.12.2023.

(heh)

* Hwee Yng Yeo ist Solutions Marketing Manager bei Keysight Technologies.

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