In fünf Leveln zum selbstfahrenden Auto

Die Entwicklungsstufen bis zum autonomen Fahrzeug werden in fünf Level eingeteilt. Wie sieht diese Unterteilung aus und wie sind die einzelnen Level definiert?

Vom Fahrer zum Passagier

Autonomes Fahren ist in aller Munde – zahlreiche Projekte laufen weltweit, rosige Zukunftsszenarien werden gemalt. Doch wann kommt autonomes Fahren tatsächlich? Wann werden wir Zeitung lesend hinter dem Steuer sitzen, weil das Auto den Rest übernimmt? Und wird es überhaupt noch ein Steuer geben in den Fahrzeugen der Zukunft?

Die Frage, wann autonomes Fahren tatsächlich kommt, lässt sich nicht einfach mit einer Jahreszahl beantworten. Denn beim autonomen Fahren geht es nicht darum von 0 auf 100, also von keinerlei Unterstützungsfunktionen zum autonomen Fahrzeug, zu kommen. Es ist vielmehr eine schrittweise Entwicklung hin zur Autonomie.

Diese Entwicklung wird in fünf Stufen oder Level unterteilt. Die Frage lautet deshalb viel eher, welche autonomen Fahrfunktionen wann auf der Straße zu sehen sein werden. Doch wie werden diese Level definiert? Und in welchem befinden wir uns gerade?

Stufenweise Entwicklung von autonomen Fahrfunktionen

Die Unterteilung der Entwicklungsstufen bis hin zum selbstfahrenden Fahrzeug stammt von der Society of Automotive Engineers (SAE) und beschreibt, in welchem Umfang das Fahrzeug die Aufgaben des Fahrers übernehmen kann und darf.

Die Level reichen dabei von 0 mit keinerlei Assistenzsystemen bis hin zu Level 5, das das vollautonome Fahren beschreibt.

Level 0 – Das manuelle Fahren

Wer seinen Führerschein bereits vor den 90er Jahren gemacht hat, hat vermutlich noch auf einem völlig manuellen Fahrzeug fahren gelernt – ohne ESP, Einparkhilfe oder jeglichen Assistenzsystemen. Laut der Einteilung der SAE gehören diese Fahrzeuge dem Level 0 an.

Level 1 – Das assistierte Fahren

Neue Fahrzeuge ohne jegliche Assistenzsysteme sind heute hingegen kaum noch zu finden; die Mehrheit der Autos ist mit Assistenzfunktionen ausgestattet, die dem Level 1 entsprechen. Beispiele hierfür sind etwa Tempomat, Spurhalte- oder Notbremsassistent. Sie unterstützen den Fahrer, erhöhen Sicherheit und Fahrkomfort, ersetzen aber in keinem Fall seine Kompetenz. Der Fahrer steuert das Fahrzeug noch komplett selbständig, ist ununterbrochen aufmerksam und hat den Straßenverkehr permanent im Blick.

Level 2- Das teilautomatisierte Fahren

Level 2 geht, wie zu erwarten, einen Schritt weiter. Hier werden häufig mehrere Assistenzsysteme miteinander kombiniert, sodass das Fahrzeug einzelne Fahrmanöver, wie etwa Einparken oder Stop-and-Go-Verkehr selbstständig übernehmen kann. Der Fahrer kann während dieser Manöver die Kontrolle über das Fahrzeug abgeben, muss aber wachsam bleiben und jederzeit eingreifen können, sollte etwas nicht richtig funktionieren. Das gleiche gilt für Assistenzfunktionen wie Spurhalteassistent oder Abstandshalter.

Aktuelle Fahrzeugmodelle befinden sich oftmals in Level 2. Auch wenn die Funktionen zum Teil sehr beeindruckend sind, muss deutlich vor Augen geführt werden, dass es sich hierbei keineswegs um tatsächliche Selbstfahr-Funktionen handelt, die es dem Fahrer erlauben, die Aufmerksamkeit von der Straße zu lenken.

Level 3 – Das hochautomatisierte Fahren

Ab dem Schritt von Level 2 zu Level 3 wird es spannend: Während in Level 2 noch von Assistenzsystemen die Rede ist, fährt das Auto in Level 3 unter bestimmten Bedingungen selbstständig, der Fahrer darf zeitweise seine Aufmerksamkeit anderen Tätigkeiten als dem Fahren widmen und dementsprechend die Hände vom Steuer nehmen. Mit Level 3 wird das hochautomatisierte Fahren erreicht.

Der Mehrwert des Automatisierens von bestimmten Szenarien lässt sich besonders deutlich an der Autobahnfahrt erkennen: Langes Geradeausfahren ist langweilig und im Vergleich zum Stadtverkehr verhältnismäßig wenig komplex. Eine mögliche Entwicklung hin zu Level 3 könnte dementsprechend sein, dass Fahrzeuge auf Autobahnen selbstständig fahren und der Fahrer sich in dieser Zeit anderen Aufgaben widmen kann. Steht die Autobahnabfahrt an oder treten kompliziertere Situationen, wie etwa Baustellen, auf, übergibt das Fahrzeug die Kontrolle wieder an den Fahrer. Diese Übergabe stellt allerdings einige Herausforderungen dar: Welche Tätigkeiten darf der Fahrer ausführen, während das Auto sich selber steuert? Auf welche Art und wie viel früher muss das Fahrzeug einen Kontrollwechsel ankündigen? Diese Fragen gilt es ebenso zu klären, wie die technologische Absicherung, dass das Fahrzeug erkennt, wann eine Verkehrssituation seine Fähigkeiten übersteigt.

Level 4 – Das vollautomatisierte Fahren

Der nächste Schritt nach der Automatisierung von bestimmten Fahrsituationen ist die Automatisierung von allen Fahrsituationen, das vollautomatisierte Fahren auf Level 4. Hierbei steuert das Fahrzeug komplette Fahrten sowohl auf der Autobahn, als auch im Stadtverkehr überwiegend selbstständig. Der Fahrer kann sich dabei auch längerfristig anderen Tätigkeiten widmen und beispielsweise arbeiten, die Kinder auf dem Rücksitz beschäftigen oder sogar schlafen.

Wer den eigenen Fahrspaß durch autonome Fahrfunktionen gefährdet sieht, kann beruhigt auf Level 4 warten: Hier besteht jederzeit die Möglichkeit, als Fahrer selber wieder die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen. Es kann zudem vorkommen, dass das Fahrzeug die Steuerung an den Fahrer übergibt, falls das System keine uneingeschränkte Sicherheit mehr gewährleisten kann. Reagiert der Fahrer in dieser Situation nicht, kommt das Fahrzeug zu einem sicheren Halt.

Level 5 – Das autonome Fahren

Mit Level 5 sind wir beim tatsächlichen autonomen Fahren angekommen: Im Gegensatz zu den vorherigen Leveln sind weder Fahrtüchtigkeit, noch eine Fahrerlaubnis Voraussetzung für das Führen des Fahrzeugs.

Der Fahrer wird zum reinen Passagier.

Das ist auch dadurch zu erkennen, dass in den vollautonomen Fahrzeugen weder Lenkrad, noch Pedale vorhanden sind – es ist in der Lage vollkommen selbstständig zu fahren und etwas anderes ist auch nicht vorgesehen. Der Mensch bestimmt lediglich Abholort und Fahrtziel. In diesem Fall ergeben sich ganz neue Möglichkeiten für den kostengünstigen Individualverkehr, denn Robotaxi-Flotten können sehr ökonomisch betrieben werden. Zudem erzeugen sie enorme Vorteile für Menschen ohne Führerschein oder eigenes Fahrzeug so wie etwa Kinder oder Senioren und sie bieten gerade in ländlichen Regionen einen großen Mehrwert. Damit werden autonome Fahrzeuge nicht nur das Funktionsspektrum des Autos sondern auch die Mobilität von Grund auf verändern.

Autonomes Fahren nur mit zuverlässiger Umfelderfassung

Den entscheidenden Schritt in die höheren Level des autonomen Fahrens bestimmt zu einem großen Teil die Entwicklung von Perzeptionstechnologie, sprich der Sensorik. Automatisierte Fahrfunktionen von Level 3 aufwärts sind erst möglich, wenn Fahrzeuge ihre gesamte Umgebung zuverlässig erfassen und daraus Handlungsanweisungen abgeleitet werden können. Solche Fahrzeuge werden auf eine Vielzahl von Sensoren zurückgreifen, Ultraschall-Sensoren, Radar und Kameras, wobei der LiDAR-Sensor durch seine hohe Auflösung und zuverlässige 3D-Messung im Zentrum steht.

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