Mobilitätswende – autonome Autos erobern unsere Straßen (eBook)

Johannes Ritz studierte an der ETH Zürich mit dem Fokus auf Leistungselektronik, hat Erfahrung als Elektronikingenieur und arbeitet als Softwareentwickler für eingebettete Systeme.

Inhaltsverzeichnis 5
1 Vorwort: Mehr Nachhaltigkeit wagen 10
2 Die Abrechnung: Sterben unsereAutos aus? 14
3 Elektromobilität: Was bremst den Erfolg elektrischer Fahrzeuge? 17
3.1 Die alte Reichweitendiskussion: Wie weit kommt man mit einer Batterieladung? 18
3.2 Ladeinfrastruktur: Wie lange braucht man für elektrische Fernfahrten? 21
3.3 Eine neue Reichweitendiskussion: Wie lange hält ein Elektroauto? 23
Wie lange hält der Akku? 24
3.4 Die Verkehrswende 25
Wie wirkt die Verkehrswende gesellschaftlich? 26
Wie wirkt die Verkehrswende auf die Fahrzeughersteller? 28
4 Zukunft 29
5 Autonome Fahrzeuge 35
5.1 Was sind autonome Fahrzeuge? 36
5.2 Wie weit ist der Stand der Technik? 45
5.3 Wie werden unsere Autos autonom? 48
Die Vermessung der Welt 49
Welche Rolle spielt das Lidar? 50
Inwiefern misst das Radar besser? 52
Welche Rolle spielen Ultraschallsensoren? 53
Kamerasysteme 53
Zwischenfazit zur Umfeldsensorik 55
Das Verständnis der Welt 56
Was sind die ersten Schritte der Datenaufbereitung? 56
Wie werden Objekte erkannt? 59
Wie modelliert der Autopilot seine Umwelt? 61
Wie ergänzen Karten und Kommunikation die Wahrnehmung des Autopiloten? 63
Die Aneignung der Welt 66
Mensch-Maschine-Interaktionen 67
Wie werden autonome Autos bedient? 67
Versteht der Autopilot nonverbale Kommunikation? 69
5.4 Wie würde eine autonome Fahrt verlaufen? 70
6 Folgeinnovationen 75
6.1 Autonomes Parken – Transformieren autonome Fahrzeuge unsere Städte? 76
Wie werden freie Parkplätze entdeckt? 76
Welche weiteren Anforderungen hat autonomes Parken? 77
Wie wirkt autonomes Parken auf den Verkehr? 79
Wie ändert autonomes Parken die Parkflächen? 80
6.2 Autonomes Tanken – Neue Chancen für die Elektromobilität? 83
Wie funktioniert autonomes Tanken? 83
Wie prägt autonomes Laden unsere Elektrotankstellen? 84
Wie hält die Automation in Tankstellen Einzug? 85
6.3 Autonome Nutzfahrzeuge – Welche Aufgaben übernehmen autonome Nutzfahrzeuge? 87
Die ersten autonomen Nutzfahrzeuge 88
Welche weiteren Arbeitsfelder wandeln sich? 89
7 Automatisierte Logistik 91
7.1 Warentransport auf der Straße 93
Wie setzen Speditionen vollautomatisierte Lkw ein? 93
Wie werden selbstfahrende Lkw in die bestehenden Logistikkonzepte integriert? 94
7.2 Wie werden Pakete autonomausgeliefert? 97
Welche Hindernisse stehen autonomen Drohnen entgegen? 100
7.3 Der automatisierte Hafen 101
7.4 Bringt die Sharing-Economy neue Wachstumsimpulse? 104
Wie verändert die Digitalisierung die Sharing-Economy? 105
8 Autonomes Carsharing – Das Ende vom Privatauto? 108
8.1 Was kostet und nutzt uns unser Privatauto? 108
Was kostet ein Privatauto? 109
Wie verändern privat geteilte autonome Autos den Verkehr? 110
8.2 Welche Chancen bietet Carsharing? 110
Welche Unannehmlichkeiten sind mit klassischem Carsharing verbunden? 112
8.3 Welche Potenziale stecken im autonomen Carsharing? 113
Wie könnte autonomes Carsharing in der Praxis ablaufen? 114
Kann autonomes Carsharing den Verkehrsfluss optimieren? 116
Wie verträgt sich autonomes Carsharing mit anderen öffentlichen Verkehrsmitteln? 117
8.4 Verhilft autonomes Carsharing Elektroautos zum Durchbruch? 118
Was müssen Mobilitätsanbieter in Kauf nehmen, um elektrische Fahrzeuge in ihre Flotte zu integrieren? 118
Welchen Mehrwert bietet elektrisches Carsharing? 119
8.5 Mobilitätsanbieter 121
8.6 Wie verändert autonomes Carsharing das Auto? 123
9 Ökonomische Betrachtungen 125
9.1 Was kostet uns die autonomeMobilität? 126
Wie viel teurer sind autonome Autos in der Anschaffung? 127
Wie unterscheiden sich die laufenden Kosten autonomer Autos? 128
Wie senken die Autos der Zukunft ihre externen Kosten? 130
9.2 Machen uns autonome Fahrzeuge arbeitslos? 131
Welche Berufe müssen sich wandeln? 132
Was haben wir bisher aus der Automatisierung gelernt? 133
Wie ändert sich der Fahrzeugsektor? 134
Wie entwickelt sich die Nachfrage nach Neufahrzeugen? 135
Wie wirkt sich der Reboundeffekt auf den Verkehr aus? 138
Wie entwickelt sich der Umsatz des Fahrzeugsektors? 139
9.3 Sind Automobilhersteller dem Wandel gewachsen? 140
Kooperation oder Konfrontation? 141
Wie verändert das neue Auto die Autobauer? 142
9.4 Ein neues Bedienkonzept 143
Wie funktioniert das neue Bedienkonzept? 144
Eröffnet sich dabei ein neues Geschäftsmodell? 145
10 Die fahrerlose Gesellschaft 147
10.1 Dürfen autonome Autos für uns entscheiden? 148
Wie beeinflussen Autobauer unsere Entscheidungen? 149
Wie wird der Wille des Fahrzeughalters bei autonomen Entscheidungen berücksichtigt? 149
Sollten wir die Routenplanung zentralisieren? 150
Welche Regeln stehen zur Debatte? 151
Nachtfahrverbot 152
10.2 Das Ende des Autokults? 153
Der Anfang einer neuen Zweiradkultur? 154
10.3 Neue Freiheiten – Wer wird mobiler? 155
11 Juristische Betrachtungen 157
11.1 Welche neuen Rechte und Pflichten kommen auf uns zu? 158
11.2 Können Maschinen moralischhandeln? 159
Ist das Straßenbahndilemma lösbar? 162
Wie sollen Autopiloten mit Dilemmas im Straßenverkehr umgehen? 164
Wie werden Autopiloten ethisch entscheiden? 165
11.3 Dürfen wir autonome Fahrzeuge legalisieren? 167
11.4 Haftungsfragen 169
Wer trägt die Verantwortung für die Verkehrstüchtigkeit autonomer Fahrzeuge? 170
Wie verhält sich ein autonomes Fahrzeug bei einem Unfall? 171
Wer steht für die Unfallkosten autonomer Fahrzeuge ein? 172
Müssen die Verkehrsregeln angepasst werden? 174
Wie kontrolliert die Polizei autonome Fahrzeuge? 175
Wie interagiert die Polizei mit unbemannten Fahrzeugen? 176
Was fordert die Polizei von selbstfahrenden Fahrzeugen? 177
12 Autonome Datenverarbeitung 180
12.1 Warum ist unsere Privatsphäre schützenswert? 181
12.2 Ist es zu spät für einen effektiven Datenschutz? 183
Welche Datenspuren hinterlassen wir im Alltag? 184
Ist die autonome Beweisaufnahme zulässig? 185
12.3 Autonome Sensornetzwerke – Welchen Mehrwert bringt die Vernetzung? 187
Welche Daten erheben Kraftfahrzeuge? 187
Was passiert, wenn man die Datensammler vernetzt? 188
Wem gehören die Daten vernetzter Fahrzeuge? 190
13 Die Schattenseiten des autonomen Fahrens 192
13.1 Technikmissbrauch 192
Welche neuen Formen des Technikmissbrauchs treten auf? 193
13.2 Wie stiehlt man autonome Fahrzeuge? 196
Wie funktioniert der Diebstahlschutz autonomer Fahrzeuge? 196
Können autonome Autos trotzdem gestohlen werden? 197
13.3 Cybersicherheit: Dürfen wir autonome Fahrzeuge vernetzen? 200
Drei Horrorszenarien … 200
… und wie weit wir schon heute sind 203
Angriffsvektoren: Wie brechen Angreifer in Computer ein? 205
Wie gehen die Hersteller mit Softwarefehlern um? 205
Was sind Sicherheitslücken? 206
Ist die Fahrzeugsensorik angreifbar? 208
Wie verteidigt sich die Sensorik? 208
Wie steht es um die Sicherheit des vernetzten Systems? 209
14 Megatrends 211
14.1 Demografische Entwicklungen 212
Alterung der Gesellschaft 212
Erhalten Senioren ihre eingeschränkte Mobilität durch autonomes Fahren zurück? 213
Weltweites Bevölkerungswachstum 214
Urbanisierung 216
Welche Handhabe haben Städte gegen die Luftverschmutzung? 218
14.2 Die globale Erderwärmung 219
Anpassung an den Klimawandel 223
Maßnahmen gegen die Erderwärmung 225
14.3 Die Grenzen des Wachstums 228
Wie steht es um die Rohstoffe des Verkehrssektors? 230
15 Die Mobilitätswende 233
Quellenverzeichnis 237
Sachwortverzeichnis 248