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Audio- oder Multimedia-Systeme, Navis, eCall und mehr: Die Elektronik in modernen Autos wird immer ausgefeilter. Wir testen die Multimedia- und Multifunktionssysteme von Audi, BMW, Mercedes, Toyota und vielen Herstellern mehr.

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Autonomes Fahren: Alle Projekte und Technologien

05.04.2016 | 10:05 Uhr |

Das ist die Zukunft: In selbstfahrenden Autos übernimmt der Computer die Kontrolle. Der Fahrer wird zum Passagier. Der Ratgeber fasst zusammen, wie weit diese Vision ist, und welche Firmen dabei mitmischen.

So fahren Sie bald Auto: Einsteigen, Ziel eingeben, Zurücklehnen. Das Fahren erledigt das Fahrzeug alleine. Es navigiert, checkt die Verkehrssituation und achtet auf das Wetter, andere Fahrzeuge und Fußgänger. Dadurch sind Sie schneller, sicherer und bequemer unterwegs, als wenn Sie selbst fahren würden. So weit die Vision vom autonomen Fahrzeug. Bis sie Wirklichkeit wird, vergehen wohl noch einige Jahre. Das Wettrennen um das Auto der Zukunft hat aber schon begonnen. Dabei werden IT-Unternehmen wie Google und Apple zu Konkurrenten der traditionellen Autobauer. Der Ratgeber fasst zusammen, wie weit die Projekte bislang sind, wo es hakt und wann ein Auto eigentlich autonom ist.

Google Self-Driving Car Project – Auto ohne Lenkrad und Pedale

Google arbeitet seit 2009 an einem autonomen Fahrzeug. Zu Beginn stattete das Unternehmen noch Firmenfahrzeuge des Typs Lexus mit zusätzlichen Sensoren, Kameras und Computern aus. Mittlerweile hat Google ein eigenes Fahrzeug entworfen, das ohne Pedale und Lenkrad auskommt. Beide Varianten sind in den USA in den Bundesstaaten Kalifornien und Texas auf öffentlichen Straßen unterwegs . Derzeit legen Sie im Schnitt 10.000 Meilen pro Woche autonom im Straßenverkehr zurück.

Seit Projektbeginn gibt es Spekulationen, dass Google selbst zum Autobauer werden könnte. Im September 2015 verdichten sich die Gerüchte, als der Internetkonzern den Automanager John Kravfcik zum Projektchef von Google Car macht. Dieser ist eng verzahnt mit der Automobilindustrie, immerhin war er bei Ford und Hyundai tätig. Der Konzern winkt weiter ab, will aber gleichzeitig die Zusammenarbeit mit der Autobranche verstärken. Da Google überzeugt ist, dass es dem Passagier im Roboterauto sehr schwerfällt, plötzlich ins Verkehrsgeschehen einzugreifen, ist das Ziel ein Auto, das in jeder Situation komplett ohne manuelles Fahren auskommt. Gerüchten zufolge benötigt Google noch etwa vier bis fünf Jahre, bis das voll autonome Auto serienreif ist.

Selbstfahrende Autos: Erste Tests in Großbritannien

Apple iCar oder das Projekt Titan – alles Gerüchte

Wie alle neuen Projekte hält Apple auch seine Aktivitäten in Sachen Auto unter Verschluss. Trotzdem sind Gerüchte um das Projekt „Titan“ durchgesickert, hinter dem sich ein elektrisch betriebenes, autonom fahrendes Auto verbirgt. Dass Apple unbedingt mit eigener Technik in den Autobereich vordringen will, zeigen Kooperationszusagen an Daimler und andere Autobauer, die im September 2015 auf der IAA (Internationale Automobil Ausstellung) in Frankfurt bekräftigt wurden.

Das Auto der Zukunft braucht keinen Fahrer, sondern intelligente Systeme. Ein manuelles Eingreifen ist dabei nicht vorgesehen.
Vergrößern Das Auto der Zukunft braucht keinen Fahrer, sondern intelligente Systeme. Ein manuelles Eingreifen ist dabei nicht vorgesehen.

Das Autoprojekt steht ganz oben auf der Apple-Agenda. Dafür hat das Unternehmen einige Gebäude im Sunnyvale, Kalifornien, angemietet, die unter dem internen Codenamen „SG5“ laufen und die Firma Sixty Eight beherbergen sollen. Zu dem Komplex gehören neben Büros auch eine Garage sowie eine Werkstatt. Des Weiteren hat Apple seit Herbst 2014 vermehrt Fachleute für Automobil-und Akkutechnik von Tesla und Mercedes abgeworben. Inzwischen sollen bereits rund 1800 Mitarbeiter an Titan arbeiten.

Im Netz tauchen mittlerweile immer häufiger Bilder sowie Videos von Automobilen auf, die auf Apple zugelassen sind und den autonomen Fahrzeugen von Google stark ähneln. Wie bei dem Internetkonzern haben die entdeckten Vans Dachsensoren und drehende Laserscanner an Front und Heck. Zu sehen sind zudem Sensoren an den Hinterrädern und Kameras, die rund um das Auto verbaut sind. Dass Apple lieber unter Ausschluss der Öffentlichkeit am autonomen Auto forschen will, zeigt auch eine Anfrage nach einem Testgelände in der Nähe von San Francisco bei dem Betreiber des Areals Gomentum Station.

Im Netz tauchen immer wieder Fahrzeuge mit Dachaufbauten auf, die dem i-Konzern zugeordnet werden. Offizielle Bestätigungen gibt es aber nicht.
Vergrößern Im Netz tauchen immer wieder Fahrzeuge mit Dachaufbauten auf, die dem i-Konzern zugeordnet werden. Offizielle Bestätigungen gibt es aber nicht.

Auf ein serienreifes Produkt hoffen Beobachter bereits 2019 oder 2020. Da Titan erst Anfang 2014 gestartet ist und Autos wesentlich länger als vier bis fünf Jahre benötigen, um in die Serienproduktion zu gehen, sind die Prognosen für ein fertiges autonomes Fahrzeug somit wohl zu optimistisch. Anders sieht es jedoch aus, wenn zuerst ein Elektroauto herauskommt, das in Zusammenarbeit mit einem etablierten Autohersteller gebaut wird – als möglicher Kandidat gilt hier BMW und sein i3.

Neuere Erkenntnisse lassen jedoch auch auf etwas ganz anderes schließen: Baut Apple vielleicht gar kein eigenes Auto und steckt hinter Projekt "Titan" etwas unerwartetes? Für eine ausführliche Analyse rund um Apple's Geheimprojekt lohnt sich ein Blick in unser Special: Apple Auto iCar: Gerüchte, Ausstattung, Releasedatum, Preis .

Auf dem Weg zum Robotertaxi: Vorreiter ist Uber

Der US-amerikanische Fahrdienst Uber ist umstritten. Aber natürlich ist das Unternehmen auch in Sachen selbstfahrende Taxen aktiv. Über Kooperationen forscht das Unternehmen aus San Francisco an detaillierten Kartendaten und optischen Sensoren, wie die im August letzten Jahres besiegelte Zusammenarbeit mit der Universität von Arizona zeigt. Außerdem umfasst diese Kooperation auch das Testen von Fahrzeugen auf den Straßen von Tucson.

Testautos von Uber mit Sensoren auf dem Dach, aber bislang noch mit Fahrer am Steuer. Das Ziel ist jedoch das selbstfahrende Taxi.
Vergrößern Testautos von Uber mit Sensoren auf dem Dach, aber bislang noch mit Fahrer am Steuer. Das Ziel ist jedoch das selbstfahrende Taxi.

Damit erweitert Uber die Praxistests, die bereits in Pittsburgh (Pennsylvania) laufen, wo das Unternehmen eine Partnerschaft mit der Universität Carnegie Melon eingegangen ist. Die Zusammenarbeit konzentriert sich auf das Robotiklabor, einen anerkannten Vorreiter im Bereich der selbstfahrenden Fahrzeuge. Wann Uber mit einem Robotertaxi Personen von A nach B bringen wird, ist derzeit noch unklar. Das Unternehmen gibt jedoch mächtig Gas. So arbeitet der ehemalige Chef der Google-Kartendienste nun bei Uber. Zudem sicherte sich der Fahrtenvermittler einen Teil der Kartentechnik von Microsoft. Dazu gehören ein Rechenzentrum in Colorado, Kameras und Patente.

Experiment: Selbstfahrende Autos lassen sich austricksen

Das haben die Autobauer auf der Agenda

Auch die klassischen Automobilhersteller haben das autonome Fahrzeug im Blick. Ihr Problem: Sie haben auf der IT-Seite Nachholbedarf. Deshalb haben Daimler, BMW und Audi gemeinsam den Kartendienst Here von Nokia übernommen: Die Navigationsdaten waren ihnen rund 2,8 Milliarden Euro wert, die sie zu gleichen Teilen aufgebracht haben sollen.

Ohne detailreiche Karten kein autonomes Fahren. Deshalb sichern sich die Autohersteller Daimler, BMW und Audi den Kartendienst Here von Nokia.
Vergrößern Ohne detailreiche Karten kein autonomes Fahren. Deshalb sichern sich die Autohersteller Daimler, BMW und Audi den Kartendienst Here von Nokia.

Der Kartendienst selbst soll allerdings weiterhin offen, unabhängig sowie für alle Kunden zugänglich bleiben. Für die Autobauer liegt der Vorteil des Deals in der Genauigkeit der Daten, die als Grundlage für eigene Produkte und Dienstleistungen dienen sollen.

Audi sieht sich als Vorreiter beim Fahren ohne aktiven Fahrer und forscht daran bereits seit rund zehn Jahren. Im Piloted Driving Concept laufen regelmäßig Praxistests und spektakuläre Aktionen wie im Januar 2015 ein Trip von New York nach Las Vegas in einem autonomen A7. Das Auto absolviert die 900 Kilometer lange Strecke auf Highways und beschleunigt, bremst und überholt selbstständig. Herzstück ist das zentrale Fahrassistenzsystem Zfas, bei dem die Daten von zwölf Ultraschallsensoren, des Front- und Heckradars, des Laser-Scanners und der Frontkamera zusammenlaufen. Audi zufolge ist die Unit serienreif. Dank der Fahrlizenzen in den US-Bundesstaaten Florida, Nevada und Kalifornien testet der Autohersteller laufend autonome Fahrzeuge im Straßenverkehr. Hinzu kommen Härtetests wie im Mai 2015 in Shanghai bei Hitze, Smog und dichtem Verkehr. Die ersten Ergebnisse aus dem Projekt finden sich bereits in Serienfahrzeugen wieder – beispielsweise der Staupilot, der bis zu einer Geschwindigkeit von 60 Stundenkilometern das Lenken, Beschleunigen und Abbremsen übernimmt. Oder der Parkpilot, bei dem sich das Auto per Funkschlüssel oder Smartphone ferngesteuert ein-und ausparken lässt.

Video: BMW zeigt fahrerloses Auto

Bei BMW führt der Weg zum autonomen Auto über China. Die Kooperation mit dem Unternehmen Baidu, das die gleichnamige chinesische Suchmaschine betreibt, soll fahrerlose Fahrzeuge schneller auf die Straße bringen, als es die langwierigen Genehmigungsprozesse in Europa zulassen. Zudem hat es der Münchner Autobauer auf die Kartendienste und Cloud Services des Partners abgesehen, ohne die ein autonomes Auto nicht auskommt. Baidu wiederum forscht schon länger am selbstfahrenden Auto. Dazu gehört „CarLife“ – ein Betriebssystem für Auto-Infotainment-Systeme, das neben BMW auch General Motors, Hyundai oder VW in den Modellen für den asiatischen Markt verwenden wollen. BMW und Baidu forschen gemeinsam an einem Fahrzeug, das im Gegensatz zum Google-Projekt nicht vollständig autonom sein soll, sondern vielmehr den Fahrer als aktive Person einbezieht. Dabei ist der Zeitplan ehrgeizig: Ein Prototyp sollte bis Ende des Jahres 2015 auf den Straßen Pekings und Shanghais unterwegs sein.

Mit dem intelligenten System Parkpilot von Audi lässt sich das Auto fernsteuern, um es abzustellen oder vorzufahren.
Vergrößern Mit dem intelligenten System Parkpilot von Audi lässt sich das Auto fernsteuern, um es abzustellen oder vorzufahren.

Sicherheitsfragen bei intelligenten bis autonomen Autos

Neben Kameras sind viele Sensoren in autonomen Autos eingebaut. Sie basieren auf Licht – Lidar (Light Detection and Ranging) – oder auf Laser – Ladar (Laser Detection and Ranging). In beiden Fällen handelt es sich um optische Abstands-und Geschwindigkeitsmessungen, die vom Prinzip her mit dem Radar (Radio Detection And Ranging) verwandt sind. Statt Radiowellen senden die Sensoren Strahlen aus und messen deren Reflektion. So erkennen autonome Autos Objekte um das Fahrzeug herum. Ideal ist eine komplette Rundumerfassung, denn damit lässt sich ein 3D-Bild der gesamten Umgebung des Autos erstellen.

Allerdings schützt selbst eine 360-Grad-Sensorenanlage für mehrere tausend US-Dollar nicht vor Fehlern, wie etwa der Sicherheitsforscher Jonathan Petit bewiesen hat. Laut einem Bericht im US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum ( spectrum.ieee.org ) lässt sich das System mit Hardware im Wert von 60 US-Dollar täuschen. Der Trick: Der Forscher sendet zuvor aufgezeichnete Daten von Autos, Fußgängern oder anderen Objekten wie etwa Mauern mit einem Niedrigenergielaser und einem Pulsgenerator an das Lidar-System des autonomen Fahrzeugs. Dies funktioniert sogar aus einer Entfernung von bis zu 350 Metern. Das autonome Auto erkennt dann Hindernisse, wo in Wahrheit keine sind. Dieser Vorgang ist überhaupt nur möglich, weil die Daten der Lidar-Sensoren nicht verschlüsselt sind und derzeit von keinem weiteren System zur Umgebungserfassung überprüft werden.

Simulationen kann das Lidar-System autonomer Autos derzeit nicht von echten Hindernissen unterscheiden. Die Folge: Das Fahrzeug reagiert falsch.
Vergrößern Simulationen kann das Lidar-System autonomer Autos derzeit nicht von echten Hindernissen unterscheiden. Die Folge: Das Fahrzeug reagiert falsch.
© Foto: IEEE Spectrum, Corbis Images

Eingebaute Software – Angriffspunkt Nummer eins

Intelligente Autos sind ständig mit dem Internet verbunden. Sie gleichen Standortdaten ab und tauschen Daten mit anderen Fahrzeugen aus. Genau hier liegt allerdings auch der Knackpunkt. Denn traditionelle Autobauer kennen sich zwar mit Fahrzeugtechnik aus, hatten jedoch bislang wenig mit Datensicherheit und Verschlüsselung zu tun. Hacker demonstrieren immer häufiger, wie gefährlich diese Knowhow-Lücke ist. Zur Aufklärung übernehmen sie beispielsweise mittels Fernzugriff auf das Infotainment-System die Kontrolle über einen Jeep Cherokee, indem sie über eine manipulierte Firmware ihren Schadcode einschleusen. Daraufhin können sie das Auto bei voller Fahrt lenken oder die Bremsen abschalten.

Weniger spektakulär, allerdings trotzdem unangenehm ist die Schwachstelle in BMWs Connected Drive: Aufgrund einer Sicherheitslücke lassen sich Fahrzeuge mittels SMS-Meldung über das Mobilgerät öffnen und schließen. Die Lücke wurde zwar bereits Anfang 2015 geschlossen , jedoch hat BMW hier im ersten Anlauf die zwei Elektro- bzw. Hybrid-Autos i3 und i8 vergessen, sodass ein zweites Update nachgereicht werden musste . Viel Vertrauen erwecken die bisherigen Sicherheitsstandards daher wohl eher nicht.

Bevor das autonome Auto tatsächlich Wirklichkeit werden kann, müssen die Autobauer dafür sorgen, dass solche Angriffe ausgeschlossen sind. Als erste Maßnahme engagieren sie daher genau diejenigen Hacker, die öffentlichkeitswirksam in die Systeme eingedrungen sind. So arbeiten die Jeep-Eindringlinge nun für Uber. Das Problem ist über solche Verpflichtungen jedoch noch nicht gelöst. Der Traum vom autonomen Auto kann nur gelingen, wenn die Software-Sicherheit gewährleistet ist. Das gilt gleichermaßen für den Datenschutz. Denn wer möchte schon permanent scannbar sein, nur weil er gerade im Auto unterwegs ist? Damit wird es noch eine ganze Weile dauern, bis wir das selbstfahrende Auto tatsächlich in Masse auf den Straßen finden werden. Experten rechnen denn auch nicht vor 2025 damit.

Testgelände für die Geisterautos: Freie Strecke oder abgesperrtes Gebiet

Autonome Fahrzeuge können Ihnen mittlerweile durchaus im öffentlichen Straßennetz begegnen. Noch beliebter ist derzeit allerdings abgesperrtes Terrain, auf dem sich die fahrerlosen Gefährte ohne jede Gefahr ausprobieren lassen.

USA

Mcity ist eine Teststadt nahe Ann Arbor, Michigan. Aufgebaut wurde sie von der Universität Michigan mit Geldern vom US-Bundesstaat, Autobauern wie General Motors sowie Ford, aber auch von Firmen wie Verizon, Qualcomm oder Xerox. Das Gebiet ist rund 13 Hektar groß und einer mittleren US-Stadt nachempfunden. Es gibt ein Streckennetz von etwa acht Kilometern mit zwei Kreisverkehren, Ampelkreuzungen, Gehwegen, Straßenlaternen und Verkehrsschildern aller Typen. Hier sollen die Ingenieure vernetzte sowie autonome Autos in realistischen Verkehrssituationen testen – beispielsweise im dichten Stadtverkehr. Statt echter Menschen schicken die Forscher Roboter-fußgänger auf die Straße und bewusst vor das Testfahrzeug. Jeder Financier erhält definierte Testzeiten im Monat, im Wesentlichen soll der Platz jedoch der Universität selbst zur Verfügung stehen. Denn das ausgegebene Ziel ist, in rund fünf bis acht Jahren allein in der Stadt Ann Arbor 20.000 bis 30.000 vernetzte und autonome Autos im echten Straßenverkehr zu erleben.

Das Testgelände im US-Bundesstaat Michigan bietet ein Streckennetz von etwa acht Kilometern mit Roboterfußgängern.
Vergrößern Das Testgelände im US-Bundesstaat Michigan bietet ein Streckennetz von etwa acht Kilometern mit Roboterfußgängern.

Deutschland

Das Pilotprojekt „Digitales Testfeld Autobahn“ des Bundesministeriums für Verkehr nimmt konkrete Formen an: Im September 2015 gibt Minister Alexander Dobrindt das Teilstück der Autobahn A9 von München nach Nürnberg für Testfahrten von Roboterautos frei. Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen können die 160 Kilometer lange Strecke damit perspektivisch für automatisierte Fahrten nutzen. Zuerst muss die Strecke jedoch digital aufgerüstet sein. Dazu kommen 25 Millionen Euro vom Bund, die beteiligten Unternehmen und Interessensverbände engagieren sich dabei ebenfalls finanziell.

Im Oktober dieses Jahres schickt Daimler den ersten Lkw für eine Testfahrt auf die Autobahn A8 bei Stuttgart. Am Steuer des Mercedes-Benz Actros sitzt Daimler-Nutzfahrzeuge-Vorstand Wolfgang Bernhard. Während der Testfahrt schaltet er auf Autopilot – beim Hersteller „Highway Pilot“ genannt. Das Fahrzeug übernimmt die Kontrolle. Der Premiere sollen viele weitere Fahrten folgen, sobald noch offene Haftungsfragen bei Unfällen geklärt sind. Für die Übergangszeit hat Daimler sich eine Lizenz gesichert, um im US-Bundesstaat Nevada autonome Lkws auf öffentlichen Straßen zu testen.

Japan

Während der Olympischen Spiele im Jahr 2020 in Tokio sollen Robotertaxen Personen von und zu den Spielstätten transportieren. Deshalb erlaubt die Regierung dem Unternehmen Robot Taxi ab 2016 Testfahrten in der Stadt Fujisawa in der Nähe von Tokio. Fünfzig Bewohner des Ortes sollen als Testpersonen fungieren. Die autonomen Autos sind jedoch nicht fahrerlos. Am Steuer sitzt jeweils eine Person, die in das Geschehen eingreifen kann. An Robot Taxi sind das Medienunternehmen Dena sowie die IT-Firma ZMP beteiligt, die auf Robotertechnik spezialisiert ist und Sony als Investor hat. Als Testfahrzeuge kommen dabei die hybriden Minivans Toyota Estima zum Einsatz.

Video: Futuristische Highlights der CES 2015
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