So weit ist der Weg noch zum autonomen Taxi

Derzeit starten grosse Flottentests mit Robotertaxis. Was fehlt noch zum vollautonomen Fahren?

Vier Augen sehen mehr als zwei: Nach diesem Prinzip werden autonome Autos mit 30 verschiedenen Sensoren ausgerüstet. Foto: BMW

Vier Augen sehen mehr als zwei: Nach diesem Prinzip werden autonome Autos mit 30 verschiedenen Sensoren ausgerüstet. Foto: BMW

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Die Welt ist voller Wunder, zumindest aus Sicht einer Kamera. Da wird der Zirkuselefant zum Fussgänger und der Steinlöwe zum braven Haustier. Jedes Kind wüsste es besser als die Bilderkennung. Was nicht im Voraus etikettiert ist, muss die künstliche Intelligenz erraten. Deshalb erscheinen rosa Elefanten auf dem Bildschirm, und die Statuen vor der Einfahrt leuchten rot. Die Signalfarbe warnt vor Tieren. Da die Löwen schön Sitz machen, fährt das autonome Auto weiter durch seine schwer verständliche Welt.

«Wir müssen uns Stadt für Stadt erobern», erläutert Uwe Franke. Der Leiter Bildsemantik bei Daimler trainiert sein Kamerasystem gezielt auf das jeweilige Einsatzgebiet. Ob exotische Verkehrsschilder, verwickelte Kreuzungen oder Hydranten, die wie Kinder aussehen: «Was bei Testfahrten nicht richtig erkannt wird, klassifizieren wir im Nachgang. Dadurch verbessern wir die Erkennungsleistung um einige Prozente.» Anders als beim maschinellen Lernen im Internet kann jeder Fehler gravierende Folgen haben. Ein tödlicher Tesla-Unfall hat die Weltöffentlichkeit vor zwei Jahren aufgerüttelt: Per Autopilot war ein Model S in einen querenden Lastwagen gerast. Die Kamera hielt den weissen LKW für eine Brücke, unter der man durchfahren kann. Tesla konnte die Schuld auf den Fahrer abwälzen, weil es sich um ein Assistenzsystem handelt (Level zwei). Bei einem autonomen System müssten die Autohersteller jedoch haften. Deshalb nutzen sie viele verschiedene Sensoren.

Eine Kamera decktnicht alle Fälle ab 

Lange waren rollende Roboter eine Disziplin für Forscher und Verrückte. Daimler und Bosch hatten vor 20 Jahren zwar das Radar ins Auto gebracht. Solche Abstandstempomaten erfassen aber nur einen kleinen Ausschnitt der Wirklichkeit. Google/Waymo setzte vor rund zehn Jahren erstmals Lidar-Scanner ein, um das Umfeld zu erfassen. Anders als damalige Radare können die Laserstrahlen Fussgänger zuverlässig erkennen. Ausserdem unterfüttern sie Kamerabilder, die eigentlich nur Winkel beschreiben, mit dreidimensionalen Messdaten. 2013 fuhr eine Mercedes S-Klasse selbstständig von Mannheim nach Pforzheim. Das Schönwettersystem aus Radar und Stereokamera funktionierte aber nur auf Landstrassen zuverlässig.

«Mit der Kamera kann man 80 Prozent der Fälle abdecken», sagt Elmar Frickenstein, Leiter autonomes Fahren bei BMW: «Spannend wird es bei den letzten 20 Prozent. Da kommt man mit einem Sensortyp nicht weiter. Die hohe Kunst ist die Sensordatenfusion auf der Basis von Rohdaten.» Mehr als 30 Kameras, Radare und Lidare tasten das Umfeld von autonomen Testwagen mittlerweile ab. Sie liefern Gigabytes an Daten, die in Echtzeit ausgewertet werden. Erst seit zwei Jahren haben automobiltaugliche Grafikkarten überhaupt die Rechenpower, um diese Informationsflut zu bewältigen.

Anders als bei Assistenzsystemen werden die Objekte nicht von jedem Sensorchip einzeln erkannt. Stattdessen ist die Leistung von sechs der besten Hochleistungsrechner nötig, die man für Computerspiele kaufen kann, um die Rohdaten zentral zu sortieren. Neuronale Netze mit 128 Ebenen durchsuchen die jeweils 1,3 Millionen Messpunkte von fünf Lidar-Sensoren, aber auch die zwei Millionen Bildpunkte jeder Kamera – multipliziert mal 20 Bilder pro Sekunde. Die zweidimensionale Weltsicht von Kamera und Radar kollidiert mitunter mit dem 3-D-Verfahren des Lidars.

Was, wenn zum Beispiel ein Mensch auf der Strasse steht und gestikuliert?

Ohne Sicherheitsfahrer kommen Robotertaxis im normalen Stadtverkehr noch nicht zurecht. Viel einfacher ist die Lösung für eine Schnellstrasse ohne Fussgänger. VW-Konzernforscher haben seit 2013 so einen Autobahnpiloten entwickelt. 2015 konnten sie auf der Computermesse CES einen entsprechend umgebauten Audi A7 präsentieren. Ab 2020 soll das relativ einfache und erschwingliche Seriensystem auch in Deutschland selbstständig von der Einfahrt bis zur Ausfahrt navigieren. Der Mensch hinter dem Steuer darf die Augen von der Strasse lassen – solange nichts Aussergewöhnliches passiert. Aufgeschmissen wäre so ein Level-drei-System bei sehr schlechtem Wetter oder im Chaos nach einem Unfall.

Wie bei jedem Einsatz von künstlicher Intelligenz haben die Maschinen Schwierigkeiten, mit widersprüchlichen Informationen umzugehen. Im neuen BMW-Campus für autonomes Fahren in Unterschleissheim arbeiten allein 1500 Mitarbeiter an den Tücken der Technik. Oder besser gesagt: An den Tücken des typisch chaotischen Stadtverkehrs. Was, wenn zum Beispiel ein Mensch mitten auf der Strasse steht und gestikuliert? Schulkinder würden den gestischen Anweisungen wohl folgen oder zumindest nachfragen. Doch das können autonome Autos nicht. BMW hat 60 Experten im Entwicklungszentrum Shanghai auf das Problem der Gestenerkennung von Verkehrspolizisten angesetzt. Ein Roboter, der ratlos vor dem Uniformierten stehen bliebe, wäre wohl das Dümmste, was dem Milliardenprojekt passieren könnte.

USA sind weiter mit der Gesetzgebung

Viele Fragen rund um das autonome Fahren gehen weit über die konventionelle Automobilentwicklung hinaus. Im Roboterrennen liegen daher die beiden weltweit führenden Suchmaschinengiganten vorne: Der chinesische Internetkonzern Baidu agiert weniger als Privatfirma, sondern als nationaler Champion, der technische Standards für die Regulierungsbehörden entwickelt. Mehr als 140 Partner hat der IT-Konzern auf seiner offenen Apollo-Plattform versammelt; BMW und Daimler sitzen sogar im Apollo-Vorstand. «Automatisiertes Fahren und Konnektivität entwickeln sich in China mit beispielloser Geschwindigkeit», sagt Daimler-Chef Dieter Zetsche. Die Stuttgarter wollen ihre Partnerschaft mit den Chinesen unter anderem mit lokalen Dienstleistungen rund um das automatisierte Fahren ausbauen.

Der westliche Hotspot für autonomes Fahren ist Kalifornien: Seit Mai dürfen dort Autos ohne Lenkrad und Pedale auf die Strasse. «Wir würden gerne mit Robotertaxis in Europa starten, aber die Gesetzgebung in den USA ist weiter», sagt Johann Jungwirth, der für selbstfahrende Autos im Volkswagen-Konzern zuständig ist: «Mit einem US-Gesetz für vollautonomes Fahren auf Bundesebene rechnen wir im Frühjahr 2019.» Spätestens 2021 will Jungwirth mit grossen Flottentests in Nordamerika beginnen. Die Kooperation von Daimler und Bosch wird noch früher zahlende Kunden an Bord nehmen. Bereits im zweiten Halbjahr 2019 wollen die schwäbischen Weltkonzerne im Silicon Valley zeigen, was sie draufhaben. Noch liegt Waymo im Ranking der kalifornischen Verkehrsbehörde vorn.

Autonomes Fahren wird Geschäftsmodelle verändern

Der Grund, warum Baidu, Waymo oder der Fahrdienstvermittler Uber Milliarden in die Entwicklung von Robotertaxis stecken, ist einfach: Nur die wenigsten Privatkunden werden ihren Neuwagen mit Technik für mehr als 20'000 Euro aufrüsten, um autonom durch die Stadt zu fahren. Im kommerziellen Dauereinsatz sieht die Rechnung anders aus. Geteilte Hightechautos können ihre hohen Einmalkosten relativ zügig wieder einspielen. Eine Reihe von Studien rechnen vor, dass dieses Carsharing 4.0 die Geschäftsmodelle aller Autohersteller revolutionieren wird. Immer vorausgesetzt, dass die Semantikmaschinen fehlerlos arbeiten und ihre Passagiere nicht wegen einer Computerpanne zu Fuss gehen lassen.

Wenn Waymo ab diesem Herbst Fahrgäste mitnimmt, geht es also nicht nur um Sicherheit, sondern auch um Fragen des Komforts. Notbremsungen wie bei einem Autorennen sind tabu. Ein siebter Sinn ist deshalb die Königsdisziplin des autonomen Fahrens: Wie ein geübter Chauffeur soll die Maschine voraussagen, was die anderen Verkehrsteilnehmer als Nächstes tun werden.

Das grösste Hindernis für Robotertaxis ist aber nicht die Technik, sondern die Bürokratie. Anders als die USA und China sind die Europäer an das ECE-Abkommen der UNO vom 20. März 1958 gebunden. Daher werden neue Normen für automatische Lenksysteme nicht in Berlin oder Brüssel, sondern von der Arbeitsgruppe der Vereinten Nationen in Genf beschlossen. Mehrmals wurde die Weiterentwicklung schon vertagt. Klar ist bisher nur, dass Teslas Autopilot eine gesetzliche Grauzone in Europa nutzt. Nun wird nachreguliert. Der Fahrer muss künftig öfter ins Lenkrad greifen als bisher.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 20.08.2018, 17:01 Uhr

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In Zahlen

9000
Kilometer im Durchschnitt schaffen die Roboterautos, bevor ein Sicherheitsfahrer eingreifen muss. Das ist die Fehlerquote der autonomen Autos der Firma Waymo.

90
Prozent der Autounfälle sind auf menschliches Versagen zurückzuführen. Mit autonomen Autos soll dieses Risiko verringert werden.

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