Noch muss der Beifahrer auf den Verkehr achten. Doch Forscher arbeiten an intelligenten Fahrzeugen, die sich selbstständig bewegen können.

Stuttgart - Einsteigen, zurücklehnen, entspannen - so bequem könnte das Autofahren mit einem selbstfahrenden Wagen künftig aussehen. Im autonomen Fahren liegt für viele technikbegeisterte Ingenieure die Zukunft des Automobils. So wundert es nicht, dass die verschiedensten Firmen, Universitäten und auch das Militär auf der ganzen Welt an autonomen Fahrsystemen forschen. So verkündete Google Ende vergangenen Jahres, dass seine autonomen Fahrzeuge mehr als 140.000 Meilen (etwa 225.000 Kilometer) auf den öffentlichen Straßen Kaliforniens abgespult hätten - in aller Heimlichkeit, da der Suchmaschinengigant offenbar nicht alle technischen Innovationen in seinen Autos veröffentlicht sehen will.

Auch in Deutschland gibt es einige Universitäten, die an autonomen Fahrzeugen forschen. So haben Entwickler von der Technischen Universität (TU) Braunschweig im Oktober 2010 auf dem Braunschweiger Stadtring eine Testfahrt im belebten Stadtverkehr mit einem autonomen Auto absolviert. Dabei hat das Braunschweiger Auto mit dem Namen "Leonie" bei Geschwindigkeiten bis zu 60 Kilometer pro Stunde auf der zweispurigen Fahrbahn des Stadtrings sowohl die Spur halten können, als auch Hindernisse beachtet. Leonie konnte bei der Testfahrt problemlos Abstände zu anderen Autos kontrollieren und ihre Geschwindigkeit dem fließenden Verkehr anpassen. Nur rote Ampeln konnte sie nicht erkennen.

Mit dem Laserscanner in die Autobahn einfahren

Aber einer der Entwickler, Bernd Lichte von der TU Braunschweig, sieht darin kein prinzipielles Problem: "Die Ampeln müssten nur mit einem funktionierenden WLAN-System ausgerüstet werden und könnten dann ihren Status an das autonome Auto übertragen."

Noch weiter hinaus wollen die Informatiker von der Freien Universität (FU) Berlin um den mexikanischen Professor Raól Rojas. Im Mai soll ihr intelligentes Auto, ein eher unscheinbarer Passat mit einem Laserscanner auf dem Dach, elf Kilometer auf der Berliner Avus (Automobil-Verkehrs- und Übungsstraße) zurücklegen und auch die Auf- und Abfahrt von der Autobahn ohne menschliche Hilfe bewältigen.

Bücher lesen statt voller Konzentration

Schon 1995 gab es eine Autobahnfahrt mit einem halbautonomen Auto. Sie wurde von der Bundeswehruniversität in München organisiert, aber damals musste der "Beifahrer" bei jedem Spurwechsel und Überholmanöver noch ins Steuer greifen. Genau das will der Informatiker Tinosch Ganjineh von der FU Berlin vermeiden. "Ich gehe davon aus, dass ich während der ganzen Fahrt nicht einmal ans Steuer greifen oder auf die Bremse treten muss", hofft der Mitentwickler des autonomen Gefährts. Das Auto könne selbstständig den Abstand zu den andern Autos halten, die Spur wechseln und sogar andere Autos überholen, sagt Ganjineh.

Bei so hohen Geschwindigkeiten wie auf der Autobahn muss das Auto enorm schnell auf Veränderungen der Verkehrssituation reagieren. Die Forscher um den Informatiker Rojas sehen in Zukunft aber gerade dort ein enormes Potenzial. "Denn wer will schon bei weiten Fahrten schon fünf bis sechs Stunden voll konzentriert am Steuer sitzen, wenn er auf dem Beifahrersitz ein gutes Buch oder seine Akten lesen könnte?", fragt Rojas.

Eingreifen nur noch in Ausnahmefällen

MIG, kurz für: "Made in Germany", heißt das Auto, das die Wissenschaftler der FU Berlin entwickelt haben. Schon jetzt fährt es vollkommen selbstständig und ist nur noch auf einen Sicherheitsfahrer angewiesen, der das Steuer übernimmt, falls es zu technischen Problemen kommt. Die Positionsdaten ermittelt das Gefährt über GPS, die Anzahl der Radumdrehungen und über Beschleunigungssensoren.

Auf Basis von Kameras sowie Radar- und Laserscannern wird der Abstand zu den anderen auf der Autobahn fahrenden Autos berechnet, Hindernisse und Fahrspuren werden erkannt und die Computer entscheiden, ob das Fahrzeug die Geschwindigkeit reduziert oder sogar überholt. Dutzende Testfahrten musste MIG zuvor auf dem für den normalen Straßenverkehr gesperrten Rollfeld des Tempelhofer Flughafens absolvieren.

Auf dem Rollfeld hatten die Informatiker ideale Bedingungen, um die verschiedensten Situationen des Straßenverkehrs zu üben. "Rechts vor links funktioniert schon prima", freut sich Tinosch Ganjineh, der entspannt auf dem Fahrersitz des intelligenten Autos sitzt. Der Laserscanner vom Format eines Eimers auf dem Dach hat das andere Auto rechtzeitig entdeckt, und Ganjineh erklärt auch, warum: "Mit zehn Umdrehungen pro Sekunde tastet er die Umgebung ab und erzeugt ein dreidimensionales Bild. Damit blickt das Fahrzeug beinahe gleichzeitig in alle Richtungen, und solange die Technik funktioniert, nimmt das Roboterauto sogar wesentlich mehr wahr, als Menschen es im Straßenverkehr können."

Bessere Wahrnehmung im Verkehr als ein Mensch

Dabei sieht MIG von Außen fast aus wie ein herkömmliches Serienfahrzeug. Beim Gang ums Auto wird aber schnell klar, wie viel Technik in dem Passat steckt: Er ist mit sieben Laserscannern, sieben Radargeräten, vier Videokameras und einer Wärmebildkamera ausgestattet. Diese "Augen" des Autos leiten ihre Daten an einen Zentralcomputer im Kofferraum weiter. Dieser verarbeitet sämtliche Daten der Sensoren und viele weitere Informationen so, dass das Auto immer weiß, wo es sich befindet. Dadurch kann es sich vorausschauend auf Hindernisse vorbereiten.

Auf dem stillgelegten riesigen Rollfeld des Flughafens haben die Informatiker die besten Möglichkeiten, die Fähigkeiten von MIG zu testen. So lassen sie beispielsweise einen Kinderwagen auf die Strecke rollen, um die Reaktionsfähigkeit des Autos und sein Bremsverhalten zu testen. MIG kurvt selbstständig über das weitläufige Gelände, bremst für Bälle, die auf die Straße rollen, erkennt rote Ampeln und Straßenschilder und kann sogar selbstständig einparken.

Die Geistertaxen könnten Nischen füllen

Raól Rojas ist sich sicher, dass das Auto der Zukunft in den nächsten Jahrzehnten in der Gegenwart ankommen wird: "Technisch sehe ich keine großen Hindernisse. Bis sich voll autonome Fahrzeuge etablieren, werden aber noch einige Jahre vergehen - für Autobahnen vielleicht 20 Jahre, im Stadtverkehr vielleicht 30 Jahre." Dabei stellt er sich vor, dass zukünftige Roboterautos vor allem beim Carsharing eingesetzt werden. 90 Prozent der Autos stünden bisher die meiste Zeit am Straßenrand und würden nur selten genutzt. Besser wäre es jedoch, jederzeit ein autonomes Fahrzeug wie ein Taxi bestellen zu können. Diese Art Geistertaxen würden sowohl den Verkehr als auch die Umwelt extrem entlasten.

Doch schon lange davor werden autonome Fahrzeuge viele Nischen ausfüllen, die heute noch von Menschen eingenommen werden. So sieht der Kaufmännische Projektkoordinator des Auto-Forschungslabors der FU Berlin, Patrick Vogel, intelligente Fahrzeuge schon bald als Nachtwächter auf großen Fabrikgeländen herumfahren, oder auf Flughäfen, um Gepäck und Passagiere zum Flugzeug zu bringen.

Korrektur In der Folge vom vergangenen Dienstag haben wir den CO2-Ausstoß eines Autos mit 140 Gramm pro 100 Kilometer angegeben. Richtig wäre: 140 Gramm pro Kilometer.

Hintergrund: Die drei Robotikprinzipien

Perception Damit sind Sensoren für die Wahrnehmung der Umgebung wie etwa Laserscanner, Radar, Kameras oder GPS gemeint.

Decision Die Entscheidungsfindung, bei der die Daten mit speziell programmierter Software im Zentralcomputer verarbeitet werden. Dieser zieht daraus eine Schlussfolgerung.

Action Das heißt, Gas, Bremse, Kupplung und Lenkung werden direkt durch die elektronischen Signale des Zentralcomputers angesteuert.

Mit diesem Beitrag endet unsere Serie zur Zukunft der Automobiltechnik.