Autonomes Fahren: Fünf Stufen, Level, S-Klasse, Lidar

Fünf Stufen zum automatisierten Fahren – Stufe drei schon 2021 Realität?

Autonomes Fahren, oder besser automatisiertes Fahren könnte in diesem Jahr einen großen Schritt nach vorne machen. AUTO BILD erklärt die fünf Stufen!
Wird 2021 zum Durchbruch für das autonome Fahren? Mitte Februar billigte die Bundesregierung einen Referentenentwurf für das Level 4 des autonomen Fahrens. Damit soll bis Ende der laufenden Legislaturperiode der gesetzliche Rahmen geschaffen werden, um auf öffentlichen Straßen auf Stufe vier beim automatisierten Fahren unterwegs zu sein.
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Vor allem Daimler verfolgt die Entwicklung äußerst wachsam. Läuft alles nach Plan, soll im zweiten Halbjahr 2021 die neue Mercedes S-Klasse mit ihrem Drive Pilot auf Level drei an den Start gehen. Das heißt, dass die Luxuslimousine bis 60 km/h die Fahraufgabe übernehmen und der Fahrer sich vom Geschehen auf der Straße abwenden und stattdessen E-Mails lesen oder Kaffee trinken darf. Sollte der Fahrer im Notfall auch auf eine eskalierte Übernahmeaufforderung nicht reagieren, beendet die S-Klasse im hoch automatisierten Zustand die Fahrt selbstständig.

BMW baut auf den iX, Audi auf den A8

Der iX soll mit 600 Kilometern Reichweite das neue Elektro-Flaggschiff von BMW werden.

©BMW Group

Auch andere deutsche Hersteller begeben sich in die Startlöcher: BMW baut auf den iNext alias iX, Audi hatte mit dem A8 eigentlich schon früher Großes vor. Auch VW forscht und testet fleißig in Sachen automatisiertes Fahren, investiert vor allem in Software. Vorreiter Tesla wiederum, dessen Chef Elon Musk einst eine Million vollautomatisierte Robotertaxis für 2020 versprochen hatte, hüllt sich in Schweigen, ob und wann das eigene Full Self-Driving (FSD)-System in Europa zur Anwendung kommt. Und während Honda ebenfalls Pläne für Stufe 3 hegt, arbeiten Daimler Trucks und Partner Waymo mit dem Freightliner Cascadia sogar schon an Level vier.

Teure Technik und große Datenmengen

Neben rechtlichen Fragen gibt es für alle klassischen Autobauer weitere hohe Hürden bei der Marktentwicklung: zum einen die Kosten für die Technik (Sensoren, Kameras, Radar), dazu die großen Datenmengen, die erhoben werden müssen. Der neue Mobilfunkstandard 5G weckt hier viele Hoffnungen, ebenso wie beim vernetzten Fahren. Auch Versicherungsaspekte spielen eine Rolle (zum Ratgeber Versicherung).

So wichtig ist die LiDAR-Technik

Lidar ist eine oder sogar die Schlüsseltechnologie bei der Entwicklung autonom fahrender Autos. Zusammen mit Radar, GPS und hochsensiblen Kamerasystemen bildet es die Sehfähigkeit des Autos – also die Fähigkeit, seine Umgebung zu erfassen. Lidar steht für Light Detection and Ranging, ein Infrarotlicht, das eine präzise, dreidimensionale Karte der Umgebung erstellt, mit der das Fahrzeug seine Umgebung erkennen kann. Je besser diese Bildinformationen sind, desto leichter kann die Bordelektronik diese auf der Fahrt verarbeiten. Viele Technologieentwickler bestehen darauf, dass die von Lidar in Kombination mit anderen Sensoren bereitgestellte Redundanz für sichere selbstfahrende Systeme zwingend erforderlich sei; gleichzeitig gelten solche Lösungen aber auch als sperrig und teuer. Autohersteller wie Tesla oder Nissan setzen zum Beispiel auf günstigere Kamerasysteme.

Teilautomatisiertes Fahren bei vielen Modellen schon Standard

Video: BMW Autonomes Fahren

Offizielles Video von BMW

Das automatisierte Fahren führt in fünf Stufen (oberhalb von Level null) zum Gipfel der automobilen Selbstständigkeit: der autonomen, also fahrerlosen Fortbewegung eines Autos. Grundlage ist die SAE-Norm J3016 aus dem Jahr 2014 (SAE: Society of Automotive Engineers = Vereinigung der Automobilingenieure). Bis ein Pkw wirklich autonom unterwegs ist, wird es vermutlich noch viele Jahre dauern. Aber schon jetzt sind viele Autos mit Fahrassistenzsystemen ausgestattet, die das Leben auf der Straße erleichtern und die Sicherheit erhöhen. Anno 2021 gehören selbst bei modernen Kleinwagen ein Tempomat, ein Abstandshalter oder eine Berganfahrhilfe zur Standardausstattung (Stufe eins, assistiertes Fahren). Auch Level zwei ist heutzutage bei vielen Herstellern bereits Standard. Dabei werden verschiedene Systeme miteinander verknüpft, wodurch beispielsweise das Ein- und Ausparken oder das Mitschwimmen im Stau vom Fahrzeug übernommen wird.

Automatisiertes Fahren in Stufen

Stufe 0: Driver only

Definition: Fahrer führt dauerhaft Längs- und Querführung aus. Kein eingreifendes Fahrzeugsystem aktiv. Heißt: Der Fahrer macht alles alleine. Er fährt, lenkt, bremst, gibt Gas und achtet auf seine Umgebung. Das Fahrzeug unternimmt keinerlei Eingriffe bzw. hat dafür keine technischen Voraussetzungen.

Stufe 1: Assistiert

Definition: Fahrer führt dauerhaft Längs- ODER Querführung aus, System übernimmt jeweils andere Funktion. Heißt: Beim assistierten Fahren unterstützt das System den Fahrer mit bestimmten Assistenzsystemen, zum Beispiel mit einem Totwinkelwarner, einem Spurhaltewarner oder einer Berganfahrhilfe.

Stufe 2: Teilautomatisiert

Definition: Fahrer muss das System dauerhaft überwachen. System übernimmt Längs- UND Querführung in einem spezifischen Anwendungsfall. Heißt: Beim teilautomatisierten Fahren kann Auto einzelne Aufgaben für den Fahrer übernehmen. In diesem Stadium befinden sich die meisten Hersteller aktuell. Automatisches Einparken oder eine Spurhaltefunktion gehören zu den gängigsten Systemen. Der Stauassistent kann ohne Eingriff des Fahrers im Stau beschleunigen, bremsen und dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen.

Stufe 3: Hoch automatisiert

Definition: Fahrer muss das System nicht mehr dauerhaft überwachen. Muss potenziell in der Lage sein, zu übernehmen. System übernimmt Längs- und Querführung in einem spezifischen Anwendungsfall. Erkennt Systemgrenzen und fordert Fahrer zur Übernahme mit ausreichender Zeitreserve auf. Heißt: Level drei wird als hoch automatisiertes Fahren bezeichnet. Der Wagen setzt beispielsweise eigenständig den Blinker, wechselt die Spur oder passt seine Geschwindigkeit dem fließenden Verkehr an. Der Fahrer hat dabei nicht mehr die Verantwortung für das Fahrzeug und kann seine Aufmerksamkeit für längere Zeit vom Verkehrsgeschehen abwenden. Der Autopilot kann den Fahrer aber immer auffordern, das Steuer wieder zu übernehmen, um den Wagen eigenhändig zu steuern

Stufe 4: Voll automatisiert

Definition: Kein Fahrer erforderlich im spezifischen Anwendungsfall. System kann im spezifischen Anwendungsfall alle Situationen automatisch bewältigen. Heißt: Level vier definiert die Vollautomatisierung. Der Wagen übernimmt alle Funktionen und gibt sie nur dann wieder ab, wenn eine Situation für das System nicht zu bewältigen ist.

Stufe 5: Fahrerlos

Definition: System kann während der ganzen Fahrt alle Situationen automatisch bewältigen. Kein Fahrer erforderlich. (Quelle jeweils: VDA/Bundesamt für Straßenwesen) Heißt: Der Mensch und das Lenkrad werden im Prinzip überflüssig. Der Wagen und das System brauchen lediglich eine Zieleingabe und die Freigabe zum Start. Dann steuert das Fahrzeug eigenständig das Ziel an. Das autonome oder fahrerlose Fahren ist erreicht.

Fotos: Daimler AG

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