Gabriel Rinaldi

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Autonomes Fahren: Tech-Konzerne auf der Überholspur?

Von GABRIEL RINALDI

13. Juni 2021 · Noch vor einigen Jahren schien autonomes Fahren das Zukunftsthema schlechthin. Heute steht das Thema nicht mehr in der Öffentlichkeit, doch im Verborgenen liefern sich Automobil- und Tech-Konzerne ein Rennen um die Vorherrschaft auf den Straßen der Zukunft.

it dem Gesetz zum autonomen Fahren will Deutschland im weltweiten Wettbewerb die Pole-Position einnehmen. Ab 2022 sollen autonome Fahrzeuge auf deutschen Straßen rollen - ohne Fahrer und auf dem gesamten Bundesgebiet. Bundestag und Bundesrat haben das Gesetz beschlossen. Damit ist Deutschland der erste Staat weltweit, der die fahrerlosen Autos aus der Forschung in den Alltag holt. Zumindest theoretisch.

Denn bisher sind autonome Autos nur auf wenigen Teststrecken unterwegs, etwa am Digitalen Testfeld Autobahn auf der A9 in Nürnberg. Dort gab der damalige Verkehrsminister Alexander Dobrindt (CSU) vor sechs Jahren grünes Licht für eine Autobahnstrecke, auf der vernetzte und automatisierte Fahrzeuge getestet werden sollten. Auf den ersten Blick nicht erkennbar sind die in Pfeilern versteckten Sensoren und das flächendeckende 5G-Netz, die autonomes Fahren hier zur Realität werden lassen.

Ein Blick nach Amerika offenbart jedoch, dass Deutschland gar nicht so weit vorne ist, sondern vielmehr einige Runden aufholen muss. So werden dort ganze US-Staaten zur Teststrecke. In Kalifornien testen diverse Hersteller bereits seit 2014, seit 2018 sogar fahrerlos. Die Teststatistiken zeigen, dass amerikanische Tech-Konzerne den deutschen Automobilherstellern davonfahren. Soweit man von Davonfahren sprechen kann. So schnell wie gedacht, kommt die Technik nicht voran. Autonomes Fahren galt noch vor wenigen Jahren als zentrales Zukunftsthema, das bald Alltag sein wird. Heute ist es darum deutlich ruhiger geworden, auch weil sich Hürden als hoch erwiesen haben. Relativ simple Fahrassistenzsysteme sind ein fester Bestandteil vieler Fahrzeuge. Doch der Weg vom Tempomaten oder einem auch noch nicht immer zuverlässigen Spurhalteassistenten hin zum selbstfahrenden Auto ist weit. Insbesondere bei schlechtem Wetter und in der Stadt mit ihren besonders komplexen Situationen.

Doch wie kommt es, dass autonome Fahrzeuge noch in weiter Ferne scheinen, obwohl viele heutige Autos schon selbst ihre Spur halten können? Ein wesentlicher Grund ist die Technik, die bei autonomen Autos weitaus fortgeschrittener sein muss, um im Straßenverkehr sicher zu bestehen.

So wird mit Kameras und Sensoren die Entfernung zu anderen Verkehrsteilnehmern gemessen. Gleichzeitig hält das Auto damit Ausschau nach Verkehrszeichen und beobachtet die Straße. Mit GPS-Signalen ermittelt das System die Position des Fahrzeugs und dank moderner Radarsensoren erkennt es, auf welcher Spur das Fahrzeug gerade unterwegs ist. Im Idealfall tauscht sich das Auto per Mobilfunk oder WLAN mit anderen Fahrzeugen und Datenquellen aus, um Hindernisse frühzeitig zu erkennen und den optimalen Verkehrsfluss zu berechnen. Das Herzstück des autonomen Autos ist seine Software, die alle Informationen sammelt und auswertet. Sie ist es, die das Auto unter Berücksichtigung der Verkehrsregeln bremst, beschleunigt oder lenkt.

Doch längst nicht alle vertrauen dieser Technologie, wie Umfragen regelmäßig zeigen. Nur knapp jeder fünfte Deutsche würde ein autonom fahrendes Auto nutzen. Dabei gibt es bemerkenswerte Unterschiede je nach Geschlecht oder Altersgruppe der Befragten.

Auch in den Vereinigten Staaten sind die autonomen Autos nicht allen geheuer. Und das, obwohl dort in den letzten Jahren viel getestet wurde. Während vor zehn Jahren vor allem große Automobilkonzerne getestet haben, sind nun auch neue Konkurrenten mit im Rennen. Heute sind es die großen Tech-Konzerne, etwa Google oder Apple, die das Feld anführen.

Besonders viel getüftelt wird dabei in Kalifornien, dem weltweit wichtigsten Testgebiet für autonome Fahrzeuge. Doch gefahren wird hier nicht nur auf Teststrecken, sondern auch auf kalifornischen Autobahnen und in Städten. Die Verkehrsbehörde des Bundesstaates weiß um die wichtige Rolle der Zukunftstechnologie. Sieben Jahre ist es her, dass sie erstmals Lizenzen zum Testen selbstfahrender Autos vergeben hat. Seitdem sind dort rund 50 Unternehmen aus aller Welt unterwegs, auch deutsche Autokonzerne.

Die Führungsgruppe bilden dabei größtenteils Unternehmen aus der Tech-Branche. An der Spitze stehen jedoch Waymo und der Autobauer General Motors. Sie stehen sinnbildlich für ein Wettrennen, das zwischen dem Silicon Valley und den Autoriesen bereits im vollen Gange ist. Seit 2015 haben sie allein in Kalifornien mehr als elf Millionen Testkilometer akkumuliert. Damit sind sie rechnerisch fast 280 Mal um die Welt gefahren.

Google-Tochter Waymo und General Motors liefern sich Rennen um die Pole-Position

Waymo und General Motors haben nicht nur die meisten Testkilometer gesammelt, sie verfügen auch über den größten Fuhrpark. Waymo kam Ende 2020 auf 239 Fahrzeuge, General Motors auf 137. Zum Vergleich: BMW war im selben Jahr mit fünf Fahrzeugen unterwegs, Nissan mit vier.

Waymo wurde von Google im Dezember 2016 als Tochterfirma für selbstfahrende Autos gegründet. Früher als die Konkurrenz startete Google im Jahr 2009 mit der Entwicklung von autonomen Fahrzeugen. Die Zulassung für erste Tests auf öffentlichen Straßen erhielt das Unternehmen drei Jahre später im US-Bundesstaat Nevada. Laut eigenen Angaben soll das Auto bereits 2013 sicherer gefahren sein als ein menschlicher Fahrer.

Sechs Jahre später lässt Waymo autonome Taxen durch Phoenix fahren. Der Fahrdienst Waymo One besteht aus aufgerüsteten Serienfahrzeugen, kann per Smartphone-App bestellt werden und kommt während der gesamten Fahrt ohne Fahrer aus. Das Unternehmen möchte auch Lieferungen revolutionieren: Im Projekt Waymo Via arbeitet das Unternehmen sogar an autonom fahrenden Trucks und Lieferfahrzeugen.

Der Automobilkonzern General Motors (GM) hat hingegen eine andere Route eingeschlagen. Im Jahr 2016 kaufte GM das aufstrebende Start-Up Cruise, das wenige Monate zuvor die kalifornische Testzulassung erhalten hatte. Seitdem bildet Cruise den Kern der autonomen Ambitionen von GM und konzentriert sich vor allem auf die Technik, die GM-Fahrzeuge autonom macht. In den vergangenen Jahren investierten auch Microsoft und Honda in das Unternehmen, das vor allem in Kalifornien und Arizona testet.

In San Francisco möchte das Cruise Mobilität in Städten neu denken: Seit Ende 2020 sind dort auch Autos ohne Fahrer unterwegs. Mit Cruise Origin arbeitet auch die GM-Tochter an einem autonomen Fahrdienst. Im Gegenteil zum Waymo-Taxi ist der Origin jedoch kein Serienfahrzeug. Es wird von Grund auf als autonomes Fahrzeug entwickelt und kommt ohne Lenkrad aus. Das elektrisch angetriebene Auto soll laut eigenen Angaben in der Serie nur rund 50.000 US-Dollar kosten und eine Lebensdauer von einer Million Meilen haben.

Die beiden Unternehmen arbeiten also an ähnlichen Projekten und konkurrieren nicht nur um die Teststrecke in Kalifornien, sondern auch um den Vorsprung bei autonomen Fahrdiensten und weiteren Möglichkeiten, autonomes Fahren in den Alltag zu integrieren.

Mehr Sicherheit und weniger Zwischenfälle bei Tests in Kalifornien

Doch obwohl kalifornische Straßen schon längst zum Testlabor geworden sind, gelten auch hier feste Vorgaben und Regeln. So müssen die Firmen gefahrene Kilometer sowie Zwischenfälle jährlich bei den Verkehrsbehörden melden. Diese Daten werden regelmäßig veröffentlicht und bieten seltene Einblicke in die Welt des autonomen Fahrens. An ihnen lässt sich ablesen, wie weit die Unternehmen sind und wer im Rennen um die Vorherrschaft der Straßen vorne liegt. Besonders die sogenannten Zwischenfälle sind dabei interessant, da sie einen Indikator für die Sicherheit bieten.

Für die Zwischenfälle gibt es aber keine festen Kriterien, wodurch sie sich nur schwer vergleichen lassen. Sie entstehen, wenn Fahrer in die autonome Fahrphase eingreifen müssen, weil sich die Systeme des Autos täuschen. Dies geschieht etwa durch falsche Einschätzungen der Software oder waghalsige Aktionen anderer Verkehrsteilnehmer, die das autonome Fahrzeug überfordern.

Ein Beispiel für die schwere Vergleichbarkeit sind die Zahlen von Apple. So hatte der Tech-Konzern im Jahr 2018 rund 70.000 Zwischenfälle auf 130.000 Kilometern zu verzeichnen. Im Folgejahr waren es dann nur noch 64 auf 12.000 Kilometern. Der Grund war nicht etwa ein technisches Wunder, sondern vielmehr eine Umstellung in der Kategorisierung. So wurden ab dem Zeitpunkt nur noch gravierende Eingriffe in den Fahrprozess oder Verkehrsverstöße als Zwischenfall gewertet und nicht etwa jeder korrigierende Handgriff oder kleinere Probleme mit der Software.

Waymo schlüsselt die Zwischenfälle in einigen Berichten präzise auf, etwa im Bericht von 2017. Die insgesamt 63 Einträge auf rund 567.000 Kilometer zeichnen ein interessantes Bild. So passierten 57 Zwischenfälle im Stadtverkehr, wohingegen nur sechs auf Autobahnfahrten zurückzuführen waren.

Die Unterscheidung zwischen Autobahn und Stadt ist entscheidend. Keine Situation ist für autonome Fahrzeuge stressiger als der Stadtverkehr. Sie teilen sich die Fahrbahn nicht nur mit Autos und Lkws, sondern auch mit Fußgängern, Fahrrädern und Rollern. Auch Kinder oder Kleintiere muss das System schnell erkennen. Um an unübersichtlichen Kreuzungen oder Ampeln zu reagieren, wäre eine Vernetzung der Fahrzeuge untereinander hilfreich. Derzeit ist das aber noch Utopie. All diese Risiken treten bei einer regulären Autobahnfahrt nicht auf, weshalb dort auch deutlich weniger Zwischenfälle zu verzeichnen sind.

An ihre Grenzen kommt die Technologie derzeit noch bei schlechtem Wetter. Bei trockener Fahrbahn und Sonne funktionieren die Sensoren besser, Spiegelungen durch nasse Fahrbahnen oder fehlende Markierungen hingegen irritieren das System. Auch aus diesem Grund wird derzeit viel in sonnigen US-Staaten wie Arizona oder Kalifornien getestet.

Starker Regen, Schneefall oder Nebel legen die autonomen Fahrzeuge derzeit noch lahm. Dank der GPS-Systeme können sie dann zwar noch die Strecke entlangfahren, erkennen aber keine Hindernisse mehr. Durch diese Wettereinflüsse nehmen die Kameras und Sensoren dann fast nichts mehr wahr. Im Moment gibt es noch keine technische Lösung für dieses Problem. Autonome Fahrzeuge könnten bei extremem Wetter also zukünftig den Fahrer auffordern, das Lenkrad zu übernehmen.

Die mit Abstand wenigsten Zwischenfälle gemessen an der Gesamtstrecke verbuchen Waymo und General Motors, die ihre langjährige Erfahrung und die gesammelten Daten am sichersten auf die Straße zu bringen scheinen. Durchschnittlich mussten Waymo- und GM-Fahrer auf 100.000 Kilometern jeweils nur zwei Mal eingreifen. Bei fast allen Unternehmen lässt sich jedoch eine positive Entwicklung erkennen, da es zu immer weniger Zwischenfällen kommt. Die Fahrzeuge und ihre Softwares werden immer sicherer und schaffen es zunehmend, unübersichtliche Situationen korrekt einzuschätzen.

Dass es manchmal auch scheppern kann, zeigt eine weitere Statistik, die von der kalifornischen Verkehrsbehörde erhoben wird. Die Unternehmen sind ebenfalls verpflichtet, alle Kollisionen während der Testfahrten zu melden. Die letzten Daten, die öffentlich zur Verfügung stehen, zeigen die Situation im Jahr 2018. Wie wegen der hohen Kilometeranzahl zu erwarten liegen auch hier Waymo und General Motors an der Spitze. So kam es bei Waymo zu 25 und bei General Motors zu 37 Kollisionen auf jeweils mehr als eine Million Kilometer. Überwiegend waren das Auffahrunfälle mit Blechschäden.

In nur zwei Berichten aus 2018 ist die Rede von unübersichtlichen Situationen mit Fußgängern und Fahrrädern. Ein Fahrradfahrer wurde an einer Ampel in San Francisco leicht von einem Cruise-Auto gestreift, trug aber keine Verletzungen davon. Ein Scooter-Fahrer kollidierte mit einem Cruise-Auto, während dieses vom Fahrer gesteuert wurde. Die Berichte zeigen auch, wie außergewöhnlich die Zwischenfälle sein können: Am 22. Juni 2018 wurde ein Cruise-Fahrzeug in San Francisco von einem Golfball getroffen und trug eine beschädigte Frontscheibe davon.

Autounternehmen setzen zunehmend auf Expertise der Tech-Branche

Auch Volkswagen will bis 2025 rund 27 Milliarden Euro in die Themen Digitalisierung und autonomes Fahren investieren und arbeitete schon mit Microsoft oder Amazon zusammen. Mit dem Unternehmen Car-Software.org (CSO) hat VW eine Tochterfirma gegründet, die in Ingolstadt eigenständig an der Software-Entwicklung arbeitet. Besonders interessant ist hier auch die Rolle deutscher Zulieferer. Bosch, Continental und ZF mischen heute ebenfalls im Bereich des autonomen Fahrens mit und beteiligen sich etwa an der Silicon-Valley-Firma Recogni.

Das zeigt, dass auch deutsche Autounternehmen die Herausforderung angenommen haben und den Traum des selbstfahrenden Autos realisieren wollen. Der Vorsprung der Tech-Konzerne wird aber nicht leicht einzuholen sein. Denn Google, Apple und Baidu sind nicht allein. Auch Amazon hat 2020 den US-Elektroautobauer Zoox aufgekauft und hat kürzlich ein selbstfahrendes Elektro-Taxi vorgestellt, das ohne Lenkrad auskommt. Und auch Zoox testet in Kalifornien, bis die Reifen glühen.

Nicht vergessen sollte man in diesem Kontext Tesla. Auch wenn die Statistiken vermuten lassen, dass sie nicht vorne mitmischen, befinden auch sie sich in der Spitzengruppe. Das US-Unternehmen testet nicht mehr so viel aktiv, weil die Fahrzeuge im Alltagsbetrieb nach eigenen Angaben bereits ausreichend Informationen und Daten sammeln, um die Entwicklung voranzutreiben. Nichtsdestotrotz ist Tesla nach wie vor ein Schwergewicht in diesem Bereich.

Ein weiterer Aspekt, der aus den kalifornischen Daten ersichtlich wird, ist die zunehmende Präsenz chinesischer Unternehmen. Während in Chinas Mega-Städten wie Guangzhou oder Schanghai selbstfahrende Taxen bereits Realität sind, testen chinesische Tech-Giganten wie Baidu und WeRide (WeChat) auch verstärkt in Kalifornien. Die Zahlen zeigen, dass China nicht unterschätzt werden sollte, wenn es um die Zukunft der Mobilität geht.

Im Corona-Jahr 2020 konnte die Autoindustrie in der zurückgelegten Gesamtstrecke zwar etwas Boden gutmachen. Trotzdem stehen die Tech-Konzerne unangefochten an der Pole-Position. Das ist eine Herausforderung, nicht nur für die Fahrzeughersteller. Auch die Rolle deutscher Zulieferer könnte in den nächsten Jahren wichtiger werden. Vor allem jetzt, da das Gesetz zum autonomen Fahren beschlossen ist. Die Entwicklung ist grundsätzlich vielversprechend: Die gesammelten Kilometer werden mehr, die Fahrzeuge werden sicherer. Bevor sie selbstfahrend zum Alltag gehören, wird aber noch einige Zeit vergehen. Wer vorn dabei sein will, sollte sie nutzen.

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