Zukunft des autonomen Fahrens (eBook)

3.
Potenziale des
autonomen Fahrens

Die Motivation zur Entwicklung des autonomen Fahrens ist sehr vielseitig und hängt oftmals vom jeweiligen Einsatzfeld ab. Hervorzuheben ist das prognostizierte Potenzial, die Sicherheit im Straßenverkehr zu verbessern. Zum anderen bietet das autonome Fahren Möglichkeiten zur Steigerung des Fahrkomforts sowie die Erhöhung der Effizienz bis hin zur Erweiterung der Mobilität (vgl. Beiker 2015, S.199).

Auch der Bundesrat teilt die Meinung, „dass automatisiertes Fahren zur Verbesserung der Sicherheit und Leichtigkeit des Straßenverkehrs beitragen, einen Beitrag zum Umweltschutz leisten und den Fahrkomfort erhöhen kann“ (Bundesrat 2015).

Dabei ist bei zunehmender Marktdurchdringung mit einer stetig wachsenden Ausschöpfung dieser Potenziale zu rechnen. Umfragen ergaben, dass diese dargelegten Potenziale sich mit den gesellschaftlichen Erwartungen an das autonome Fahren decken (vgl. Fraedrich/Lenz 2015, S.651).

3.1 Sicherheit

Um das Sicherheitspotenzial des autonomen Fahrens näher beleuchten zu können, soll zunächst das Unfallgeschehen in Deutschland näher betrachtet werden. Dabei ist seit Jahrzehnten eine kontinuierliche Reduktion der Verkehrstoten zu verzeichnen. Waren es 1970 noch 21.332 Verkehrsopfer in Deutschland, so sank die Zahl auf 3339 im Jahr 2013 (vgl. Statistisches Bundesamt 2014). Der Rückgang ist umso positiver zu bewerten, wenn man in Betracht zieht, dass die Zahl der Verkehrsteilnehmer seit 1970 um mehr als 300 Prozent gestiegen ist (vgl. Kühn/ Hannawald 2015, S.56). Diese Reduktion hängt zum einen mit Maßnahmen im Straßenbau und in der Gesetzgebung zusammen. Zum anderen ist sie vor allem aber auch auf die Entwicklungsgeschichte von Fahrerassistenzsystemen zurückzuführen (vgl. 2.1).

Die Motivation der Fahrerassistenzentwicklung wird durch die folgende Abbildung (Abb. 7) verdeutlicht. Diese zeigt die Steigerung des Sicherheitspotenzials durch verkehrsrechtliche Regelungen sowie durch die Integration passiver und aktiver Fahrerassistenzsysteme (vgl. 2.1) in die Fahrzeuge, indem der Zusammenhang zur Senkung der Verkehrstoten dargestellt wird. Besonders durch passive Systeme, wie z.B. dem 3-Punkt-Gurt oder dem Airbag, kann bereits seit den 1970er Jahren ein stetig wachsendes Potenzial an Sicherheit ausgemacht werden. Die Entwicklung aktiver Systeme, z.B. des Antiblockiersystems und des Elektronischen Stabilisationsprogramms, trägt seit Mitte der 1980er Jahre zusätzlich zur wachsenden Sicherheit bei. Durch die absehbare Weiterentwicklung zu immer komplexeren Systemen, wie z.B. dem Nothalteassistenten (vgl. 2.4.3), wird das Sicherheitspotenzial auch zukünftig weiter gesteigert werden können.

Abbildung 6: Motivation der Fahrerassistenzentwicklung

Trotz der positiven Entwicklung bedeutet die Zahl der Verkehrstoten pro Jahr jedoch noch immer, dass derzeit in Deutschland ca. alle 2,6 Stunden ein tödlicher Verkehrsunfall geschieht. Für das autonome Fahren ist hierbei von besonderer Bedeutung, dass nach aktuellen Studien 93,5 % der Unfälle auf menschliches Versagen und lediglich 0,7 % auf technische Mängel zurückzuführen sind (vgl. Winkle 2015, S.369). Das Sicherheitspotenzial autonomer Fahrzeuge besteht somit vor allem darin, dass mithilfe weiter entwickelter vernetzter, selbstständig lernender Systeme die Unfälle durch menschliches Versagen minimiert werden könnten. Ob das Erreichen der „Vision Zero“ - der Vision des unfallfreien Fahrens - möglich wäre, ist fraglich, es erscheint jedoch realisierbarer als jemals zuvor.

Der Vorteil der Sicherheit autonomer Fahrzeuge gegenüber herkömmlichen Automobilen besteht in der intelligenten Vernetzung aller Fahrerassistenzsysteme. Die dafür benötigte Software wird zumeist von automobilfremden IT-Firmen entwickelt, welche das Ziel haben, dass autonome Fahren zu ihrem zukünftigen Kernprodukt werden zu lassen (vgl. Winkle 2015, S.374). Neu ist, dass die Software der autonomen Systeme durch Systemupdates via Internetverbindung auf dem neuesten Stand gehalten werden könnte. Die Updates bieten sowohl Kunden als auch Herstellern viele Vorteile, wie die Integration erweiternder Funktionen, Zeiteinsparungen oder günstige und schnell umsetzbare Fehlerbehebungen. Sie ermöglichen vor allem aber ein stets aktuelles, aufeinander abgestimmtes Sicherheitssystem. Daraus kann eine nahezu perfekte Interaktion zwischen den Systemkomponenten in einem Fahrzeug, unter den autonomen Fahrzeugen miteinander sowie der umgebenden Infrastruktur ermöglicht werden. Durch die gesammelten Daten könnten Gefahrensituationen, beispielsweise Straßenschäden oder Notbremsmanöver des vorausfahrenden Fahrzeugs, im Vorhinein von den Systemen antizipiert und bei der Planung von Fahrmanövern berücksichtigt werden (Reschka 2015, S.506). Dies ermöglicht ein vorausschauendes Fahren und einen ggf. ausschlaggebenden Zeitvorteil in einer Dimension, welche durch einen menschlichen Fahrenden nicht erreicht werden könnte.

Präzise Umfeldwahrnehmung durch intelligente Vernetzung der Assistenzsysteme
erhöht die Sicherheit im Straßenverkehr

Testfahrten zeigten diesbezüglich beeindruckende Fähigkeiten der autonomen Fahrzeuge und bestätigten, dass es bereits heute möglich ist, Strecken mit einem gesteigerten Maß an Sicherheit zu absolvieren (vgl. Reschka 2015, S.490). Im „Google Self-Driving Car Project“ sind autonome Autos in den letzten sechs Jahren über 1,8 Millionen Meilen gefahren (vgl. Google.com 2015). Nach eigenen Angaben ist es dabei zwar zu einigen Unfällen gekommen, jedoch wurde keiner davon durch die autonomen Systeme verursacht.

Da die Systeme bislang noch nicht im Alltag zum Einsatz kommen und konkrete Sicherheitspotenziale aus realen Unfalldaten abgeleitet werden, war es bislang noch nicht möglich, das genaue Potenzial des autonomen Fahrens durch empirische Studien zu belegen (vgl. Winkle 2015, S.367). Allerdings existieren erste Prognosemodelle, die Schlussfolgerungen auf Basis der Einführungsszenarien, von Expertenabschätzungen und unter Verwendung von Annahmen und Unfalldaten, die von Fahrzeugen niedrigerer Automatisierungsgrade gewonnen wurden, erlauben. Das Modell der Daimler-Unfallforschung ergab 198.175 durch automatisierte PKW vermeidbare Unfälle im Jahr 2010 (vgl. Winkle 2015, S.367). Damit kommt die Studie zu der Schlussfolgerung, dass durch die zunehmende Automatisierung bis 2020 eine Unfallreduktion von 10 Prozent, bis 2050 sogar von 50 Prozent und bis 2070 die „Vision Zero“ erreichbar wäre. Darin sind allerdings weder die vermeintliche Vermeidung von Unfällen nicht autonomer Fahrzeuge, noch eine Abschätzung der Unfallverursachung anderer Verkehrsteilnehmer, noch die Unfälle durch technische Mängel mit einbezogen.

Es ist zwar anzunehmen, dass durch das autonome Fahren nicht alle Unfallszenarien vermieden werden können. Jedoch „scheint die Vision von flächendeckend fahrerlosen Fahrzeugen im Straßenverkehr einen gesellschaftlich erstrebenswerten Nutzen zu versprechen“ (Winkle 2015, S.374). Das sich daraus ergebende Potenzial „eröffnet dem „sicheren Fahren“ eine neue Welt“ (Heudorfer/Meißner 2008, S.238).

3.2 Flexibilität & Komfort

Zeitmangel und Stress gehören in unserer heutigen Welt zu den größten Alltagssorgen (vgl. Paukner 2013). Weiterführend ist anzumerken, dass weltweit 1,2 Milliarden Autofahrende im Durchschnitt 50 Minuten am Tag im Auto verbringen (vgl. McKinsey & Company 2015).

Während derzeitige Fahrerassistenzsysteme zunächst nur lästige Teilaufgaben übernehmen und dem Fahrenden stets die Aufgabe der Überwachung der Fahrzeugführung aufbürden (vgl. 2.1), bieten autonome Fahrzeuge den Vorteil, die Fahrzeit vollständig individuell nutzbar zu machen. Autofahrenden Berufspendelnden in Deutschland, die bis zu 450 Stunden pro Jahr verkehren, ermöglicht die neue Technologie beispielsweise diese Zeit zum Arbeiten oder auch für die Freizeit zu nutzen (vgl. Johanning/Mildner S.71).

Eine Befragung von jungen Fahrenden zwischen 19 und 31 Jahren kam zu dem Ergebnis, dass die Fahraufgabe oftmals als lästig angesehen wird und sich lieber anderen Tätigkeiten gewidmet werden würde (vgl. Fraedrich/Lenz 2015, S.647). Daher ist davon auszugehen, dass sich auch das Design zukünftiger Automobile den neuen Gegebenheiten anpassen wird. Das Fahrzeug könnte beispielsweise dadurch deutlich energieeffizienter gestaltet werden (vgl. 3.3). Insbesondere durch die Neukonzeptionen des gesamten Innendesigns sind erhebliche Komfortsteigerungen zu erwarten. Den Visionen der Hersteller und Designer scheinen dabei derzeit keine Grenzen gesetzt zu sein (vgl. Winner/ Wachenfeld 2015, S.284). Diese reichen von eingebauten Arbeitsplätzen über Sitzecken bis hin zu Schlafgelegenheiten, die ein deutlich komfortableres Reisen ermöglichen würden. Zukünftige Baukastensysteme der Hersteller würden voraussichtlich dementsprechend individueller auf den vom Kunden gewünschten Komfort während der Fahrt ausgelegt werden (vgl. Ersoy 2013, S.683)....