Intelligente Vernetzung der Fahrzeuge und automatisiertes Fahren sollen helfen, den Verkehr sicherer zu machen. Auch das Staurisiko und der Energiebedarf sinken durch V2X-Kommunikation.
Fahrerassistenzsysteme und automatisierte Fahrfunktionen sind laut Aachener Forschern ein Sicherheitsgewinn.
Jae Young Ju / Getty Images / iStock
Die zunehmende Ausstattung der Pkw mit Fahrerassistenzsystemen und automatisierten Fahrfunktionen kann dazu beitragen, den Verkehr auf unseren Straßen sicherer zu machen. Insbesondere automatisierte Fahrfunktionen wie Roboter-Taxis könnten die Anzahl der Unfälle in ihrem Einsatzgebiet um bis zu 54 Prozent senken. Zu diesem Ergebnis kommt eine simulationsgestützte Potenzialanalyse des Instituts für Kraftfahrzeuge (ika) und des Instituts für Straßenwesen (isac) der RWTH Aachen im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (Bast).
Die Forscher haben im Rahmen der Sicherheitsbetrachtung fünf Fahrfunktionen der Automatisierungsstufen 3 und 4 (Stau-, Autobahn-, Pendler-, Universal-Chauffeur und urbanes Roboter-Taxi) sowie drei Fahrerassistenzpakete (FAS-Pakete des Stau-, Autobahn- und Pendler-Chauffeurs) untersucht.
Weniger Unfälle in urbanen Umgebungen
Da automatisierte Fahrfunktionen, im Gegensatz zu aktiven Sicherheitssystemen wie zum Beispiel der automatischen Notbremse, kontinuierlich arbeiten und durch ein anderes Abstandsverhalten als menschliche Fahrer weniger häufig in kritische Situationen geraten, sei es wahrscheinlich, dass zukünftig auch bestimmte Unfallszenarien nicht mehr so häufig auftreten wie heutzutage, erklären die Forscher. In aufwendigen Simulationsrechnungen und mittels einer Hochrechnungslogik seien solche Effekte auf das gesamte Bundesgebiet skaliert worden.
Dabei habe sich ein großes Potenzial zur Unfallvermeidung gezeigt, insbesondere in urbanen Umgebungen. Bei einer Marktdurchdringung von urbanen Roboter-Taxis von 50 Prozent sinke das Risiko von Unfällen mit Personenschaden auf deutschen Straßen innerhalb von Ortschaften voraussichtlich um 26 Prozent, so die Forscher. Dies entspreche mehr als 50.000 Unfällen mit Personenschäden.
Staurisiko und Energiebedarf sinken
Auch im Bereich Verkehrseffizienz, insbesondere der Stauvermeidung, sollen automatisierte Fahrassistenzsysteme über ein großes Potenzial verfügen. Denn weniger Unfälle führen zu weniger Staus. Je nach Marktdurchdringungsmodell gehen die Forscher des ika und isac von bis zu 11 Prozent weniger Staus auf deutschen Autobahnen aus. Eine Hilfe hierbei können zum Beispiel elektronische Bremslichter, die den Fahrer vor der Vollbremsung eines weiter vorausfahrenden Fahrzeugs warnen, und Baustellenwarner sein, wie Ford Research & Advanced Engineering im Rahmen von europaweiten Feldstudien erfolgreich nachgewiesen hat. Die Ergebnisse stellt Ford im Artikel Potenzial der V2X-Kommunikation für Verkehrssicherheit und Effizienz aus der ATZ 1/2016 dar.
Zudem können sich miteinander kommunizierende Fahrzeuge untereinander frühzeitig vor gefährlichen Verkehrssituationen warnen und dadurch Unfälle vermeiden. Hierbei können auch neue Dienste, die wertvolle Informationen über die momentanen Straßenverhältnisse und aufkommende Gefahren nahezu in Echtzeit liefern, unterstützen. Die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich über eine Cloud-Plattform teilen. Die Hazard Warnings von Here Technologies melden beispielsweise echtzeitnah Hindernisse auf der Fahrbahn, wie liegengebliebene Fahrzeuge, Glatteis oder Regenfronten, wie der Anbieter cloudbasierter Kartendienste im Artikel Automatisiertes Fahren – Vernetzte Sicherheit im Straßenverkehr aus der ATZelektronik 1/2-2019 zeigt.
Durch automatisierte Fahrzeugkommunikation ist man darüber hinaus in der Lage, die Fahrzeugkapazität auf den Straßen zu erhöhen und das ständige Abbremsen und Beschleunigen der Fahrzeuge zu reduzieren, was Energie einsparen würde. Die Forscher am ika gehen davon aus, dass der Energiebedarf auf Autobahnen um bis zu acht Prozent reduziert werden könnte.
Projekt Pegasus: Maßstäbe für autonomes Fahren
Um Verkehrsunfälle zu vermeiden, ist es aber auch notwendig, dass die eingesetzten automatisierten Fahrfunktionen auch einwandfrei funktionieren, sie also nicht nur für Verkehrssicherheit sorgen, sondern auch selbst funktional sicher sind. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Verbundprojekt Pegasus hat sich dieser Aufgabe gestellt. Kürzlich haben 17 Projektpartner aus Wirtschaft und Wissenschaft auf dem Volkswagen-Prüfgelände in Ehra-Lessien die Ergebnisse aus dreieinhalb Jahren praxisnaher Forschung und Entwicklung zur Absicherung automatisierter Fahrfunktionen präsentiert. "Ein solcher Ansatz kann dann den Input für ein neues Vorgehen als einen Baustein der Typengenehmigung automatisierter Fahrfunktionen liefern", hebt Professor Andre Seeck, Direktor und Leiter der Abteilung Fahrzeugtechnik bei der Bast, die Bedeutung des Projekts im Interview "Assistiertes, automatisiertes und autonomes Fahren klarer abgrenzen!" aus der ATZelektronik 3/2019 hervor.
Das Projekt hat ein Vorgehen entwickelt, wie eine einheitliche Bewertung und Absicherung der Fahrfunktion möglichst effizient erfolgen kann. Damit wollen die Projektpartner Fragen zur Sicherheit und Zuverlässigkeit der Systeme beantworten, bevor diese auf den Straßen eingesetzt werden. Als beispielhaften Anwendungsfall haben sich die Forscher für den sogenannten "Autobahn-Chauffeur" entschieden. Er übernimmt auf Autobahnen oder Schnellstraßen die Fahrzeugführung in einem Geschwindigkeitsbereich von 0 bis 130 km/h und kann selbständig Spurwechsel vornehmen, während sich der Fahrer einer anderen Tätigkeit widmen darf.
Begeisterung wächst trotz Sicherheitsbedenken
Nun gilt es, auch die Verbraucher vom Unfallvermeidungspotenzial und der Sicherheit des automatisierten Fahrens zu überzeugen. Denn trotz steigender Akzeptanz und Begeisterung für das autonome Fahren, äußern viele Verbraucher Bedenken, was die Sicherheit der selbstfahrenden Fahrzeuge angeht.
Wie eine Untersuchung des Marktforschers Capgemini ergeben hat, ist das Haupthindernis, das die Verbraucher davon abhalten könnte, selbstfahrende Autos zu kaufen, die Gefahr eines Hackerangriffs, der die Sicherheit des Fahrzeugs beeinträchtigen könnte (73 Prozent). Eine wesentliche Hürde sehen 71 Prozent zudem darin, dass autonome Fahrzeuge bei plötzlich auftretenden Zwischenfällen falsch reagieren könnten. "Automobilunternehmen müssen die Erwartungen und Ängste ihrer zukünftigen Kunden berücksichtigen, wenn sie autonome Fahrzeuge auf den Markt bringen", sagt Capgemini-Manager Rainer Mehl.