Was ist autonomes Fahren und wie funktioniert es? Welche Schwierigkeiten gibt es und welchen Einfluss wird diese Technologie auf unseren jetzigen Straßenverkehr und die Umwelt haben? In der folgenden Seminararbeit werden diese Fragen zum autonomen Fahren herausgearbeitet und näher betrachtet.
Autonomes Fahren wird immer populärer in unserem heutigen Alltag. So werden z.B. Bremsassistenten, Lenkassistenten und viele weitere intelligente Fahrerassistenzsysteme in unseren heutigen modernen Autos eingebaut. Sie alle dienen einem Zweck, unsere Straßen sicherer zu machen und einen Schritt näher dem Traum des autonomen Fahrens zu kommen. So planen die größten deutschen Autobauer, wie BMW, Audi, Daimler und Volkswagen bis 2030 die ersten autonomen Fahrzeuge auf den Markt zu bringen.
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Definition Autonomes Fahren
1.2 Grund der Entwicklung
1.3 Anwendungsbereiche
1.4 5G im Zusammenhang mit autonomem Fahren
1.5 Technische Schwierigkeiten
2. Die fünf Schritte des autonomen Fahrens
2.1 Stufe 0 – keine Automatisierung
2.2 Stufe 1 – Assistiertes Fahren
2.3 Stufe 2 – Teilautomatisiertes Fahren
2.4 Stufe 3 – Hochautomatisiertes Fahren
2.5 Stufe 4 – Vollautomatisiertes Fahren
2.6 Stufe 5 – Autonomes Fahren
2.7 Aktueller Stand der Automatisierung
3. Auswirkung auf den Straßenverkehr
3.1 Verbesserter Verkehrsfluss
3.2 Erhöhung der Verkehrssicherheit
3.3 Reduzierung der Mobilitätsbedingten Emissionen
4. Rechtliche und ethische Einordung des autonomen Fahrens
4.1 Rechtliche und juristische Perspektive zum autonomen Fahren
4.2 Ethische Perspektive zur Verantwortungsübernahme beim autonomen Fahren
5. Zusammenfassung
Quellen
Abkürzungsverzeichnis
ABS = Automatisches Antiblockiersystem
ACC = Adaptive Cruise Control
AEB = Notbremsassistent
BMW = Bayerische Motoren Werke
ESC = Electronic Stability Control
EQS = Electric Intelligence System
FSD = Full Self Driving
PKW = Personenkraftwagen
LKAS = Lane Keeping Assistant System
LTE = Long Term Evolution
SAE = Society of Automotive Engineers
3G = Dritte Generation
5G = Fünfte Generation
C2C = Car to Car
C2I = Car to Infrastructure
1 Einleitung
Autonomes Fahren wird immer Populärer in unserem heutigen Alltag. So werden z.B. Bremsassistenten, Lenkassistenten und viele weitere intelligente Fahrerassistenzsysteme in unseren heutigen modernen Autos eingebaut. Sie alle dienen einem Zweck, nämlich unsere Straßen sicherer zu machen und einen Schritt näher dem Traum des autonomen Fahrens zu kommen. So planen die größten deutschen Autobauer, wie BMW, Audi, Daimler und Volkswagen bis 2030 die ersten autonomen Fahrzeuge auf den Markt zu bringen. (Rudschies, Kroher: Autonomes Fahren: So fahren wir in die Zukunft). Doch was ist autonomes Fahren und wie funktioniert es überhaupt? Welche Schwierigkeiten gibt es und welchen Einfluss wird diese Technologie auf unseren jetzigen Straßenverkehr und die Umwelt haben? In der folgenden Seminararbeit werden diese Fragen zum autonomen Fahren herausgearbeitet und näher betrachtet.
1.1 Definition Autonomes Fahren
Autonomes Fahren ist die Fortbewegung von Fahrzeugen, Robotern und Transportsystemen, welche sich weitgehend autonom, d.h. ohne einen Fahrer, der das Fahrzeug bedient verhalten. Schon im Wort „Automobil“ steckt das Wort Autonom, jedoch bezieht es sich hierbei auf die Autonomie des Fahrzeugs, welches nicht mehr z. B geschoben werden muss oder auf ein Zugtier angewiesen ist und in diesem Sinne Autonom wird, da es sich von allein fortbewegt. Heutzutage versteht man unter autonomes Fahren, die Zusammenarbeit von verschiedensten Sensoren und Kameras, welche das Fahrzeug autonom also unabhängig von Fahrern machen. So wird nicht der Fahrer Autonom, sondern vielmehr das Fahrzeug, welches nicht mehr auf den Fahrer angewiesen ist. (Wikipedia: Autonomes Fahren)
1.2 Grund der Entwicklung
Einige der wichtigsten Gründe für die Entwicklung des autonomen Fahrens, ist die wesentlich energieeffizientere Art zu fahren, die Verkehrssicherheit zu steigern und die verkehrsbedingten Emissionen zu senken. Außerdem wird dadurch auch Menschen das Fahren ermöglicht, welche nicht in der Lage sind selber ein Fahrzeug zu nutzen.
1.3 Anwendungsbereiche
Doch autonomes Fahren ist nicht nur für den normalen Straßenverkehr von Vorteil. Die Technologie findet auch immer mehr Einzug in den Güterverkehr. So können z.B. an großen Containerhäfen die Container autonom sortiert und für das Verladen bereitgestellt werden. Ein Ort an dem es geplant ist dies in die Realität umzusetzen, ist der Hamburger Hafen. So werden hier nach dem Stand im Jahre 2022 bald besondere LKWs selbständig vorgegebenen Strecken zu ihren Belade/Entlade-stellen fahren und von dort aus zu ihrer Ware zu einer Weiterverarbeitungsstation auf dem Hamburger Hafengelände bringen. (Hamburg wird Teststadt für autonome LKW; Spiegel)
Doch auch für den öffentlichen Nah- und Fernverkehr, ist autonomes Fahren von großem Vorteil. Einer dieser vielen Vorteile könnte sein, dass z.B. Busse regelmäßiger in weiter entfernte Regionen fahren. Dies wäre kosteneffizient möglich, da kein Busfahrer mehr benötigt wird und somit Personalkosten eingespart werden. Außerdem könnten so Busse auch an Sonn und Feiertagen fahren, da Maschinen keine Pausen oder Urlaube benötigen. Doch auch für ältere Menschen ist autonomes Fahren von Vorteil, so könnten diese trotz schlechter körperlicher Mobilität am öffentlichen Leben beteiligt bleiben, ohne auf einen Fahrer/in oder vergleichbares angewiesen zu sein.
1.4 5G im Zusammenhang mit autonomem Fahren
Wir alle sind auf das Mobilfunknetz angewiesen. Egal ob wir Emails/WhatsApp-schreiben oder im Internet surfen wollen, es ist aus unserem jetzigen Leben nicht mehr wegzudenken.
Doch worin unterscheiden sich verschiedenste Mobilfunknetze wie 3G, LTE oder 5G? Sie unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Up- und Download Geschwindigkeit, welche festlegen, wie schnell Daten aus dem Internet heruntergeladen werden oder in das Internet hochgeladen werden. Außerdem unterscheiden sie sich in ihrer Latenz, welche festlegt, wie schnell auf den gegebenen digitalen Befehl geantwortet wird. Dabei ist eine möglichst niedrige Latenz äußerst von Vorteil, wenn es um schnelle Entscheidungen geht, wie sie oft im Straßenverkehr vorkommen. So sind bereits 53 Prozent ganz Deutschlands, wie in Abbildung 1 gezeigt, Flächendeckend mit 5G abgedeckt. (Bundesnetzagentur; 5G-Versorgung)
Anmerkung der Redaktion: Die Abbildungen wurden aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Fischer; 5G: Warum sich Smartphones und Tarife langsam lohnen, zumindest im richtigen Netz – und trotzdem zu teuer sind
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: 5G-Anbieter.info; Mobilfunk Evolutionspfad
Eine weitere wichtige Eigenheit der 5G Innovation ist, dass nicht wie bei bisher konventionellen Netzwerken wie 3G und LTE es nur eine Datenebene gibt, sondern mehrere Ebenen. Die Datenebene, ist eine Warteschlange für Daten, in der alle gesendeten Informationen, welche von allen sich im Umkreis befindenden elektronischen Geräten stammen, für die Versendung aufbereitet werden. Dadurch kann es zu Verzögerungen und Datenstaus kommen. Dies äußert sich in einer hohen Latenz und in wenigen Fällen sogar in Datenverlusten. Bei 5G hingegen gibt es mehrere Datenebenen, welche unabhängig voneinander arbeiten können. Dies hat den Vorteil, dass z.B. zwei Datenebenen nur für den Datenverkehr des autonomen Fahrens reserviert, konzipiert und genutzt werden. Alle anderen Daten werden auf die übrigen für diesen Zweck vorgesehenen Ebenen aufgeteilt. Durch diese verschiedenen Datenebenen wird ein Datenstau bei dem Informationsaustausch während des autonomen Fahrens verhindert und eine möglichst niedrige Latenzzeit gewährleistet, welche essentiell für das autonome Fahren ist. Besonders ist auch die extrem hohe Kapazität für Geräte, welche durch die verschiedenen Ebenen entstehen. Dies ist nicht nur für autonomes Fahren wichtig, sondern auch für große Firmen, die in der Planung sind, viele verschieden zusammenhängende Maschinen einzusetzen, für welche jetzt noch eine Vielzahl von Arbeiter notwendig sind. (Telekom: Vorteile von 5G für das autonome Fahren; Siemens: Was sie wissen müssen)
1.5 Technische Schwierigkeiten
Doch wie so oft bei der Umsetzung einer komplexen Aufgabe, hat auch das autonome Fahren seine technischen Schwierigkeiten, welche zuerst gelöst werden müssen, um autonomes Fahren für die breite Gesellschaft zur Verfügung zu stellen.
Das menschliche Auge hat eine extrem gute Auflösung, ist äußerst fähig 3-Dimensional seine Umgebung wahrzunehmen und Entfernungen einzuschätzen. Außerdem ist es sehr klein, leicht und arbeitet energiesparend. Dazu ist unser Gehirn ein sehr schnell verarbeitender Datenrechner, welcher in extremer Geschwindigkeit entstehende Gefahren erkennt und durch Reflexe zu vermeiden versucht.
All diese Aspekte muss also ein autonom fahrendes Fahrzeug beherrschen. Da wir etwas derart Komplexes, wie das menschliche Auge nicht künstlich für Maschinen herstellen können, sind eine Vielzahl von Sensoren nötig, die diese Aufgaben übernehmen.
Für diese Handlungen werden höchst präzise Sensoren wie Kameras rund um das Fahrzeug zur visuellen Erfassung der Umgebung entwickelt. Benötigt werden zusätzlich Stereokameras zur 3-dimensionalen Erfassung der Umgebung, Ultraschallsensoren, welche die Fähigkeit besitzen stillstehende Objekte millimetergenau zu bestimmen und Radare, welche den Abstand zwischen sich und bewegenden Objekten bestimmen. Es braucht außerdem einen höchst rechenstarken Computer, der alle Daten der Sensoren auswertet und zu einer Karte zusammenfügt, nach der das Fahrzeug autonom gefahren wird. Zusätzlich ist beim autonomen Fahren ein wichtiger Bestandteil die Gefahrenvermeidung, beziehungsweise die Reaktion auf eine Gefahrensituation. Diese komplexe Aufgabe muss ebenfalls durch den sich im Auto befindlichen Rechner in Echtzeit berechnet werden. Dabei muss auch eine Vielzahl von alternativen Varianten durchgespielt werden und die für die Insassen und die Umwelt sicherste Variante ausgeführt werden. (Haist: 2.Was ist Notwendig; 3.Sensorik; 4.Szenenverstehen)
Jedoch gibt es diese Probleme nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Wirklichkeit. So werden für diese Art von Fahrzeugen hochspezifisch technologisierte Geräte verwendet, welche viel Geld kosten. Außerdem müssen diese Teile modifiziert werden, da sie nicht für große Labore, sondern für im Vergleich zu großen Laboren in kleinen Autos verbaut werden. Sie müssen außerdem äußerst energieeffizient werden, da in einem Auto die vorhandene Energie auf alle Stromverbraucher aufgeteilt werden muss. Jedoch müssen diese Systeme nicht nur die gerade genannten Kriterien erfüllen, sondern auch bei jedem Wetter, egal ob Starkregen oder Sandsturm ohne Fehlfunktionen funktionieren. Dies alles machen die Produktion und Entwicklung sehr kostenintensiv; wenn überhaupt möglich. Daher lohnen sich autonome Fahrzeuge zum momentanen Zeitpunkt, bis für diese Probleme eine kostengünstige und effiziente Lösung gefunden wird, nicht.
Doch nicht nur die Systeme im Auto selber kreieren Probleme, auch die Umgebung welche das autonome Fahrzeug ausgesetzt ist, wirft Schwierigkeiten auf. So müssen alle Straßen, auf denen autonomes Fahren zugelassen ist, mit 5G ausgestattet werden und genau wie das Fahrzeug auch, müssen diese Systeme bei allen Witterungszuständen einwandfrei funktionieren.
Ein weiteres großes Problem ist die Länderkompatibilität. Das heißt, dass um die Fahrzeuge weltweit nutzen zu können, in allen Ländern die gleichen Technologien und selben Frequenzen für das autonome Fahren benutzt werden müssen. Dadurch wäre sichergestellt, dass das Auto egal in welchem Land man sich befindet, einwandfrei funktioniert, indem es ohne Probleme sich mit der Umgebung verbindet und auf vorhandene Datenströme zugreift.
Jedoch ist dies sehr schwer umzusetzen, da jedes Land gerne seine Technologie als Standard weltweit durchsetzen möchte. So kommt es zu Streit zwischen den Ländern, welche den Traum des automatisierten Fahrens verzögert und vielleicht sogar zum Scheitern bringt. Außerdem werden sich viele Länder es nicht leisten können ihr Land zu einem autonom Fahrenden Straßennetzwerk umzurüsten. Hier stellt sich dann die Frage, ob alle Länder einen großen Technik-Hilfsfond aufbauen, aus dem arme Länder ihr Geld für das autonome Fahren beziehen, oder werden diese Länder ausgegrenzt und so wirtschaftlich und sozial von reichen Ländern in den Hintergrund gedrängt.
2 Die fünf Schritte des autonomen Fahrens
Das autonome Fahren wird von der Society of Automotive Engineers (SAE) in fünf Stufen der Automatisierung definiert. Je Stufe von null bis fünf erfolgt eine Steigerung des Automatisierungsgrades. Die nachfolgende Ausführung beschreibt die fünf Stufen mit ihrem jeweiligen ausschlaggebenden Automatisierungsgrades und deren Bedeutung für das Fahren.
2.1 Stufe 0 – keine Automatisierung
Bei Stufe null handelt es sich um die ursprüngliche Fahrweise, die seit der Erfindung des Automobils herrscht.
Bei dieser Fahrweise ist der Fahrer für alle essentiellen Aktionen selbst verantwortlich, dazu zählt Bremsen, Beschleunigen, Ausweichen und Steuern.
Jedoch zählen manche elektronische Fahrerassistenzsysteme, wie die automatische Stabilitätskontrolle (ESC), das automatische Notfallbremssystem (AEB) oder das Antiblockiersystem (ABS) laut der Definition der SAE, nicht als Autonomisierung des Fahrzeuges (Wienrich; Level 0)
2.2 Stufe 1 – Assistiertes Fahren
Bei der Stufe 1, werden vereinzelt erste Funktionen zur Automatisierung des Fahrzeugs verwendet.
Jedoch ist auch bei dieser Fahrweise der Fahrer für alle essentiellen Aktionen und Funktionen des Fahrens selbst verantwortlich. Er wird durch verschiedenste autonome Systeme wie der automatische Abstandsregeltempomat (ACC Adaptiv Cruise Control) oder dem automatischen Spurhalteassistent (LKAS Lane Keeping Assistant System) unterstützt. Der Fahrer kann nach Belieben diese Systeme vereinzelt übersteuern oder deaktivieren. (Paulsen: Erstes Level; Wienrich: Level 1; BMW AG: 1 Assistiertes Fahren)
2.3 Stufe 2 – Teilautomatisiertes Fahren
Auch in der Stufe 2 ist autonomes Fahren noch in weiter Ferne. Vereinzelte autonome Systeme, wie der autonome spurhalte Assistent, welcher schon in der ersten Stufe zum Einsatz gekommen ist, ist mit anderen bereits verwendeten autonomen Systemen wie z.B. dem autonomen Abstandsregeltempomaten verbunden. Somit kann das Fahrzeug mehrere Achsen autonom abdecken und zum teilautomatisierten Fahrzeug werden.
Der Fahrer ist jedoch immer noch für alle essentiellen Aktionen des Fahrens selber verantwortlich und muss zu jeder gegebenen Zeit bereit sein, Fehler des Systems auszugleichen und gegensteuern zu können. (Wienrich: Autonomes Fahren)
Zusätzlich ist das Fahrzeug in der Lage erste Aktionen wie autonom in Parklücken einzuparken durchzuführen. Doch auch bei solchen Vorgängen, muss der Fahrer jederzeit bereit sein einzugreifen und Fehler zu berichtigen. (BMW AG: Teilautomatisiertes Fahren)
2.4 Stufe 3 – Hochautomatisiertes Fahren
Ab der Stufe 3 ist das Fahrzeug im Vergleich zur Stufe 2, zum größten Teil autonom. So kann das Fahrzeug auf vereinzelten Strecken wie z.B. Autobahnen, vollständig autonom Fahren. Das Fahrzeug ist fähig alle essentiellen Funktionen des Fahrens zu übernehmen und gibt somit dem Fahrer mehr Freiraum sich seinen eigenen, nicht mit dem Fahren verbundenen Dingen zu beschäftigen.
Der Fahrer ist immer noch für das Fahrzeug verantwortlich und muss fähig sein innerhalb weniger Sekunden das Steuer zu übernehmen und das Fahrzeug ohne jegliche autonome Unterstützung zu führen. (BMW AG: Hochautomatisiertes Fahren; Paulsen: drittes Level)
2.5 Stufe 4 – Vollautomatisiertes Fahren
Bei der 4 Stufe ist das Fahrzeug fähig vollautomatisiert zu fahren. Das heißt, dass es alle Verkehrsbedingungen wie z.B. Autobahnfahrten, Stadtfahrten und Baustellen selbständig erkennen und meistern kann. Dies ist eine große Weiterentwicklung zur Stufe 3, da nun der Fahrer nicht mehr essenziell für die Funktionalität des Fahrzeugs verantwortlich ist. Der Fahrer hat die Freiheit sich mit grundlegend anderen Dingen zu beschäftigen und sogar zu schlafen.
Der Fahrer ist nun zum großen Teil nicht mehr für das Fahren verantwortlich, muss jedoch im Stande sein das Steuer zu übernehmen, wenn das Fahrzeug eine Situation erkennt die es nicht meistern kann. Wenn der Fahrer der Aufforderung des Fahrzeuges nicht nachkommen sollte das Steuer zu übernehmen, besitzt das Fahrzeug die Fähigkeit sich und den Insassen in eine sichere Position zu bringen. (BMW: Vollautomatisiertes Fahren; Wienrich: Level 4)
2.6 Stufe 5 – Autonomes Fahren
Wenn die 5 Stufe des autonomen Fahrens erreicht ist, wird der Fahrer zum Passagier.
Das Fahrzeug ist in der Lage alle Situationen und Hindernisse selbständig und ohne die Hilfe eines Fahrers zu meistern. Dies hat zur Folge, dass für die Benutzung des Fahrzeugs keine Fahrtauglichkeit mehr nötig ist. Das Fahrzeug besitzt auch die Option gänzlich ohne Insassen am Straßenverkehr teilzunehmen. (Paulsen: Autonomes Fahren)
Anmerkung der Redaktion: Die Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Ott; Hochautomatisierte Helfer im Auto
2.7 Aktueller Stand der Automatisierung
Doch auch jetzt schon haben die ersten Autobauer angefangen ihre Fahrzeuge zu automatisieren. Im nachfolgenden Text wird ein Überblick über den Automatisierungsgrad der bekanntesten Autobauer gegeben.
So sind in allen zum jetzigen Zeitpunkt zu kaufenden BMW-Modellen die erste Stufe des autonomen Fahrens, also das assistierte Fahren vertreten. Doch BMW hat angefangen bei allen neueren Modellen die Stufe zwei des autonomen Fahrens zu verbauen. Dies ermöglicht dem Fahrzeugführer einen Lenk- und Spurhalteassistenten zu verwenden, sowie ferngesteuertes ein und ausparken. Doch wie alle anderen Autohersteller arbeitet auch BMW mit Hochdruck an den Letzten drei Stufen, um als erster ein vollständiges autonomes Fahrzeug auf den Markt bringen zu können. (BMW: von „Driver only“ bis zum „Robotaxi“)
Doch nicht nur BMW ist am Entwickeln und Verkaufen von autonomen Fahrzeugen, so ist auch der Autohersteller Audi mit Hochdruck dabei und verkauft genau wie BMW seine Fahrzeuge mit der ersten Stufe dem assistierten Fahren und dem teilautomatisierten Fahren. Doch im Gegensatz zu BMW hat Audi sein erstes Fahrzeug, welches fähig sein wird hochautomatisiert zu fahren, also die dritte Stufe des autonomen Fahrens erreicht, vorgestellt. Es ist der rein elektrisch fahrende Audi Alcon, welcher fähig sein soll in zähfliesenden Verkehrssituationen zwischen 0 und 65km/h selbständig zu Bremsen, zu Beschleunigen und Lenken können. (Audi: Automatisiertes Fahren)
Auch Mercedes spielt ganz vorne mit. So hat Mercedes als erster weltweiter Autobauer eine Zulassungsbescheinigung für ein Fahrzeug mit einem hochautomatisiertem Fahrsystem, auch dritte Stufe des autonomen Fahrens genannt, bekommen. Diese Sonderausstattung kann ab Mitte des Jahres 2022 bei allen von da an neu erscheinenden Fahrzeugen optional eingebaut werden. Doch auch jetzt schon kann man sich dieses hochmoderne System bei der neuen S-Klasse und für bei dem neuen rein elektrisch fahrenden EQS verbauen lassen. Das System ermöglicht dem Fahrer autonomes Fahren auf der Autobahn und einen automatischen Spurwechsel bis 60km/h. Da Mercedes jedoch verkündet hat, dass es selber haftet, wenn es zu einem Unfall im autonomen Modus kommt, hat die Marke das Nutzungsfenster dieser hochmodernen Innovation stark begrenzt. So funktioniert der Autopilot nur bei Tageslicht, wenn Temperaturen von über 3 Grad herrschen, nicht in Tunneln und bis zu einer Höchstgeschwindigkeit von 130km/h. Die Geschwindigkeitsbegrenzung liegt jedoch an den momentan herrschenden Gesetzen, welche das Schnellerfahren von autonomen Fahrzeugen verbieten. (Hebermehl, Baumann: Mercedes mit Level-3 Zulassung; Stern: Autonomes Fahren)
Doch nicht nur deutsche Automarken ringen um die Marktführung für autonomes Fahren, es besteht auch Konkurrenz aus anderen Ländern. So z.B. von dem amerikanischen Auto Hersteller Tesla. Im Internet stellt sich Tesla Gründer Elon Musk als Pionier des autonomen Fahrens vor und erstellt den Anschein, dass seine Fahrzeuge in Kürze vollkommen autonom und ohne jeglichen Fahrer fahren können. Doch dieses aus Marketingsicht grandiose Trugbild entspricht kaum der Realität.
So bietet Tesla schon seit mehreren Jahren die Option FSD („Full-Self-Driving“) als Zusatzpaket an, obwohl offiziell erst die zweite Stufe teilautomatisiertes Fahren erreicht wurde. Dies führt bei manchen Käufern zu trügerischer Sicherheit, wodurch sie das Auto mit all seinen Fähigkeiten überschätzen und in Unfälle geraten. Doch nicht nur in dieser Hinsicht unterscheidet sich Tesla von seiner Konkurrenz, es unterscheiden sich auch in der Wahl hinsichtlich auf Sensoren. So setzt z.B. Mercedes auf eine Vielzahl von Sensoren wie Lidar, welches ein dreidimensionales Laserscanning ist, Radarsysteme und Kameras. Tesla hingegen setzt aus Kostengründen nur auf Kameras und Ultraschallsysteme. (Ehren: Was Mercedes anders macht als Tesla).
Trotz dieses Unterschiedes ist Tesla fähig autonom zu bremsen und zu beschleunigen, selbständig einzuparken und er verfügt über einen autonomen Spurhalte-/ Lenkassistent. Jedoch will die Firma bis Ende 2022 ein vollständig autonom fahrendes Fahrzeug auf den Markt bringen (Hebermehl, Harloff: Selbstfahrende Teslas sollen bis Ende des Jahres kommen)
3 Auswirkung auf den Straßenverkehr
Autonomes Fahren wird unser jetziges Straßenbild großflächig verändern. Was erhoffen sich die meisten Menschen von dieser Technologie und wie wirkt sie sich auf die Umwelt aus?
Anmerkung der Redaktion: Die Abbildung wurde aus urheberrechtlichen Gründen entfernt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4: Wilkens; Deutsche würden sich mit autonomen Autos kutschieren lassen – und auf eigenen Pkw verzichten.
Laut dieser Umfrage erwarten sich 44% der 1006 befragten Deutschen eine Verbesserung im Verkehrsfluss, 34% erhoffen sich eine Steigerung der Straßensicherheit und 19% eine Senkung der Umweltbelastung durch Fahrzeuge. (Bordel: Deutsche sehen Vorteile Autonomer Fahrzeuge)
Auf genau diese Punkte werde ich in diesem Abschnitt der Hausarbeit eingehen und genauer herausarbeiten.
3.1 Verbesserter Verkehrsfluss
Bei der Vollautomatisierung von Fahrzeugen, ist der Mensch nur noch Passagier und muss nicht mehr ins Fahrgeschehen eingreifen. Das Fahrzeug muss sich jedoch mit anderen Fahrzeugen und der Umwelt absprechen und Daten austauschen können. Für diesen Zweck gibt es zwei Frequenzen auf denen sich das Auto bewegt. Die Car-to-Car (C2C) und die Car-to-Infrastructure (C2I) Frequenz, für welche 5G unvermeidbar ist. Bei der C2C Verbindung, verbinden sich Fahrzeuge untereinander und tauschen Daten aus. Dies ist hilfreich, wenn es um das frühe Erkennen von Unfällen, Stauenden und Überholvorgängen kommt. Bei der C2I verbindet sich das Fahrzeug mit seiner Umwelt, so weiß ein autonomes Fahrzeug wann eine Ampel auf Rot umschaltet, welche Straßen blockiert sind und kann entsprechend seiner Strecke verändern oder seine Geschwindigkeit frühzeitig erhöhen bzw. verringern. Doch keines der beiden Systeme alleine kann den Verkehrsfluss verbessern. Es müssen alle Systeme zusammenarbeiten um etwas erreichen zu können. So können Grünphasen von Ampeln effizient genutzt werden, indem schon bevor die Ampel auf Grün schaltet, sich alle Autos bereitmachen, um dann synchron anzufahren. Durch das synchrone Anfahren werden auftretende Wellenbewegungen, welche entstehen, wenn Autos nacheinander und nicht synchron anfahren, verhindert. Diese Wellenbewegungen führen häufig zu Staus, da mehr Autos sich in die Schlange einreihen als losfahren können. (Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur; Steigerung der Verkehrseffizienz). Dies ist jedoch nicht nur bei Ampeln von Vorteil, auch bei der Überquerung von Kreuzungen. Da die Fahrzeuge nun miteinander vernetzt sind, wissen sie ganz genau wo und mit welcher Geschwindigkeit andere Verkehrsteilnehmer sich befinden. So müssen in Zukunft autonome Fahrzeuge an Kreuzungen nicht mehr anhalten, da sie nicht zuerst in jede Richtung schauen müssen, ob und wann ein Fahrzeug kommt, sondern es schon im Vorhinein wissen. Auch entstehende Staus werden von den Fahrzeugen in Echtzeit untereinander ausgetauscht. Somit wird ein vergrößern des Staus verhindert, indem die Fahrzeuge rechtzeitig auf alternative Routen ausweichen. Durch all diese Vernetzung, werden Staus und erhöhte Verkehrsaufkommen verhindert und ein möglichst flüssiger Verkehrsfluss verwirklicht.
[...]
- Arbeit zitieren
- Anonym,, 2022, Autonomes Fahren. Technische Realisierbarkeit, Auswirkungen auf den Straßenverkehr sowie rechtliche und ethische Einordnung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1322509
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