So weit ist das au­to­no­me Au­to

Die Zu­kunft: In selbst­fah­ren­den Au­tos über­nimmt der Com­pu­ter die Kon­trol­le. Wie weit ist die Tech­nik schon fort­ge­schrit­ten?

PC-WELT - - Inhalt - VON INES WAL­KE- CHOMJAKOV

SO FAH­REN SIE BALD AU­TO: Ein­stei­gen, Ziel ein­ge­ben, Zu­rück­leh­nen. Das Fah­ren er­le­digt das Fahr­zeug al­lei­ne. Es na­vi­giert, checkt die Ver­kehrs­si­tua­ti­on und ach­tet auf das Wet­ter, an­de­re Fahr­zeu­ge und Fuß­gän­ger. Da­durch sind Sie schnel­ler, si­che­rer und be­que­mer un­ter­wegs, als wenn Sie selbst fah­ren wür­den. So weit die Vi­si­on vom au­to­no­men Fahr­zeug. Bis sie Wirk­lich­keit wird, ver­ge­hen wohl noch ei­ni­ge Jah­re. Das Wett­ren­nen um das Au­to der Zu­kunft hat aber schon be­gon­nen. Da­bei wer­den IT-Un­ter­neh­men wie Goog­le und App­le zu Kon­kur­ren­ten der tra­di­tio­nel- len Au­to­bau­er. Der Rat­ge­ber fasst zu­sam­men, wie weit die Pro­jek­te bis­lang sind, wo es hakt und wann ein Au­to ei­gent­lich au­to­nom ist.

Goog­le Self-Dri­ving Car Pro­ject – Au­to oh­ne Lenk­rad und Pe­da­le

Goog­le ar­bei­tet seit 2009 an ei­nem au­to­no­men Fahr­zeug. Zu Be­ginn stat­te­te das Un­ter­neh­men noch Fir­men­fahr­zeu­ge des Typs Le­xus mit zu­sätz­li­chen Sensoren, Ka­me­ras und Com­pu­tern aus. Mitt­ler­wei­le hat Goog­le ein ei­ge­nes Fahr­zeug ent­wor­fen, das oh­ne Pe­da­le und Lenk­rad aus­kommt. Bei­de Va­ri­an­ten sind in den USA in den Bun­des­staa­ten Ka­li­for­ni­en und Te­xas auf öf­fent­li­chen Stra­ßen un­ter­wegs. Der­zeit le­gen Sie im Schnitt 10 000 Mei­len pro Wo­che au­to­nom im Stra­ßen­ver­kehr zu­rück. Seit Pro­jekt­be­ginn gibt es Spe­ku­la­tio­nen, dass Goog­le selbst zum Au­to­bau­er wer­den könn­te. Im Sep­tem­ber 2015 ver­dich­ten sich die Ge­rüch­te, als der In­ter­net­kon­zern den Au­to­ma­na­ger John Kravfcik zum Pro­jekt­chef von Goo- gle Car macht. Die­ser ist eng ver­zahnt mit der Au­to­mo­bil­in­dus­trie, im­mer­hin war er bei Ford und Hy­un­dai tä­tig. Der Kon­zern winkt wei­ter ab, will aber gleich­zei­tig die Zu­sam­men­ar­beit mit der Au­to­bran­che ver­stär­ken. Da Goog­le über­zeugt ist, dass es dem Pas­sa­gier im Ro­bo­ter­au­to sehr schwer­fällt, plötz­lich ins Ver­kehrs­ge­sche­hen ein­zu­grei­fen, ist das Ziel ein Au­to, das in je­der Si­tua­ti­on kom­plett oh­ne ma­nu­el­les Fah­ren aus­kommt. Ge­rüch­ten zu­fol­ge be­nö­tigt Goog­le noch et­wa vier bis fünf Jah­re, bis das voll au­to­no­me Au­to se­ri­en­reif ist.

App­le iCar oder das Pro­jekt Ti­tan – al­les Ge­rüch­te

Wie al­le neu­en Pro­jek­te hält App­le auch sei­ne Ak­ti­vi­tä­ten in Sa­chen Au­to un­ter Ver­schluss. Trotz­dem sind Ge­rüch­te um das Pro­jekt „Ti­tan“durch­ge­si­ckert, hin­ter dem sich ein elek­trisch be­trie­be­nes, au­to­nom fah­ren­des Au­to ver­birgt. Dass App­le un­be­dingt mit ei­ge­ner Tech­nik in den Au­tobe­reich vor­drin­gen will, zei­gen

„Das au­to­no­me Fahr­zeug muss nicht vom Au­to­bau­er stam­men. Auch IT-Fir­men se­hen ei­nen Rie­sen­markt.“

Ko­ope­ra­ti­ons­zu­sa­gen an Daim­ler und an­de­re Au­to­bau­er, die im Sep­tem­ber 2015 auf der IAA (In­ter­na­tio­na­le Au­to­mo­bil Aus­stel­lung) in Frank­furt be­kräf­tigt wur­den. Das Au­to­pro­jekt steht ganz oben auf der App­le-Agen­da. Da­für hat das Un­ter­neh­men ei­ni­ge Ge­bäu­de im Sun­ny­va­le, Ka­li­for­ni­en, an­ge­mie­tet, die un­ter dem in­ter­nen Co­de­na­men „SG5“lau­fen und die Fir­ma Six­ty Eight be­her­ber­gen sol­len. Zu dem Kom­plex ge­hö­ren ne­ben Bü­ros auch ei­ne Ga­ra­ge so­wie ei­ne Werk­statt. Des Wei­te­ren hat App­le seit Herbst 2014 ver­mehrt Fach­leu­te für Au­to­mo­bil- und Ak­ku­tech­nik von Tes­la und Mer­ce­des ab­ge­wor­ben. In­zwi­schen sol­len be­reits rund 1800 Mit­ar­bei­ter an Ti­tan ar­bei­ten. Im Netz tau­chen mitt­ler­wei­le im­mer häu­fi­ger Bil­der so­wie Vi­de­os von Au­to­mo­bi­len auf, die auf App­le zu­ge­las­sen sind und den au­to­no­men Fahr­zeu­gen von Goog­le stark äh­neln. Wie bei dem In­ter­net­kon­zern ha­ben die ent­deck­ten Vans Dach­sen­so­ren und dre­hen­de La­ser­scan­ner an Front und Heck. Zu se­hen sind zu­dem Sensoren an den Hin­ter­rä­dern und Ka­me­ras, die rund um das Au­to ver­baut sind. Dass App­le lie­ber un­ter Aus­schluss der Öf­fent­lich­keit am au­to­no­men Au­to for­schen will, zeigt auch ei­ne An­fra­ge nach ei­nem Test­ge­län­de in der Nä­he von San Fran­cis­co bei dem Be­trei­ber des Are­als Go­men­tum Sta­ti­on. Auf ein se­ri­en­rei­fes Pro­dukt hof­fen Be­ob­ach­ter be­reits 2019 oder 2020. Als si­cher gilt ein Elek­tro­au­to. Da Ti­tan erst An­fang 2014 ge­star­tet ist und Au­tos we­sent­lich län­ger als vier bis fünf Jah­re be­nö­ti­gen, um in die Se­ri­en­pro­duk­ti­on zu ge­hen, sind die Pro­gno­sen für ein fer­ti­ges au­to­no­mes Fahr­zeug so­mit wohl zu op­ti­mis­tisch. An­ders sieht es je­doch aus, wenn zu­erst ein Elek­tro­au­to her­aus­kommt, das in Zu­sam­men­ar­beit mit ei­nem eta­blier­ten Au­to­her­stel­ler ge­baut wird – als mög­li­cher Kan­di­dat gilt hier BMW und sein i3.

Auf dem Weg zum Ro­bo­ter­ta­xi: Vor­rei­ter ist Uber

Der US-ame­ri­ka­ni­sche Fahr­dienst Uber ist um­strit­ten. Aber na­tür­lich ist das Un­ter­neh­men auch in Sa­chen selbst­fah­ren­de Ta­xen ak­tiv. Über Ko­ope­ra­tio­nen forscht das Un­ter­neh­men aus San Fran­cis­co an de­tail­lier­ten Kar­ten­da­ten und op­ti­schen Sensoren, wie die im Au­gust letz­ten Jah­res be­sie­gel­te Zu­sam­men­ar­beit mit der Uni­ver­si­tät von Ari­zo­na zeigt. Au­ßer­dem um­fasst die­se Ko­ope­ra­ti­on auch das Tes­ten von Fahr­zeu­gen auf den Stra­ßen von Tuc­son. Da­mit er­wei­tert Uber die Pra­xis­tests, die be­reits in Pitts­burgh (Penn­syl­va­nia) lau­fen, wo das Un­ter­neh­men ei­ne Part­ner­schaft mit der Uni­ver­si­tät Car­ne­gie Me­lon ein­ge­gan­gen ist. Die Zu­sam­men­ar­beit kon­zen­triert sich auf das Ro­bo­ti­kla­bor, ei­nen an­er­kann­ten Vor­rei­ter im Be­reich der selbst­fah­ren­den Fahr­zeu­ge. Wann Uber mit ei­nem Ro­bo­ter­ta­xi Per­so­nen von A nach B brin­gen wird, ist der­zeit noch un­klar. Das Un­ter­neh­men gibt je­doch mäch­tig Gas. So ar­bei­tet der ehe­ma­li­ge Chef der Goog­le-Kar­ten­diens­te nun bei Uber. Zu­dem si­cher­te sich der Fahr­ten­ver­mitt­ler ei­nen Teil der Kar­ten­tech­nik von Mi­cro­soft. Da­zu ge­hö­ren ein Re­chen­zen­trum in Co­lo­ra­do, Ka­me­ras und Pa­ten­te.

Das ha­ben die Au­to­bau­er auf der Agen­da

Auch die klas­si­schen Au­to­mo­bil­her­stel­ler ha­ben das au­to­no­me Fahr­zeug im Blick. Ihr Pro- blem: Sie ha­ben auf der IT-Sei­te Nach­hol­be­darf. Des­halb ha­ben Daim­ler, BMW und Au­di ge­mein­sam den Kar­ten­dienst He­re von No­kia über­nom­men: Die Na­vi­ga­ti­ons­da­ten wa­ren ih­nen rund 2,8 Mil­li­ar­den Euro wert, die sie zu glei­chen Tei­len auf­ge­bracht ha­ben sol­len. Der Kar­ten­dienst selbst soll al­ler­dings wei­ter­hin of­fen, un­ab­hän­gig so­wie für al­le Kun­den zu­gäng­lich blei­ben. Für die Au­to­bau­er liegt der Vor­teil des De­als in der Ge­nau­ig­keit der Da­ten, die als Grund­la­ge für ei­ge­ne Pro­duk­te und Di­enst­leis­tun­gen die­nen sol­len. Au­di sieht sich als Vor­rei­ter beim Fah­ren oh­ne ak­ti­ven Fah­rer und forscht dar­an be­reits seit rund zehn Jah­ren. Im Pi­lo­ted Dri­ving Con­cept lau­fen re­gel­mä­ßig Pra­xis­tests und spek­ta­ku­lä-

re Ak­tio­nen wie im Ja­nu­ar 2015 ein Trip von New York nach Las Ve­gas in ei­nem au­to­no­men A7. Das Au­to ab­sol­viert die 900 Ki­lo­me­ter lan­ge Stre­cke auf High­ways und be­schleu­nigt, bremst und über­holt selbst­stän­dig. Herz­stück ist das zen­tra­le Fahras­sis­tenz­sys­tem Zfas, bei dem die Da­ten von zwölf Ul­tra­schall­sen­so­ren, des Front- und Heck­ra­dars, des La­ser-Scan­ners und der Front­ka­me­ra zu­sam­men­lau­fen. Au­di zu­fol­ge ist die Unit se­ri­en­reif. Dank der Fahr­li­zen­zen in den US-Bun­des­staa­ten Flo­ri­da, Ne­va­da und Ka­li­for­ni­en tes­tet der Au­to­her­stel­ler lau­fend au­to­no­me Fahr­zeu­ge im Stra­ßen­ver­kehr. Hin­zu kom­men Här­te­tests wie im Mai 2015 in Shanghai bei Hit­ze, Smog und dich­tem Ver­kehr. Die ers­ten Er­geb­nis­se aus dem Pro­jekt fin­den sich be­reits in Se­ri­en­fahr­zeu­gen wie­der – bei­spiels­wei­se der Stau­pi­lot, der bis zu ei­ner Ge­schwin­dig­keit von 60 St­un­den­ki­lo­me­tern das Len­ken, Be­schleu­ni­gen und Ab­brem­sen über­nimmt. Oder der Park­pi­lot, bei dem sich das Au­to per Funk­schlüs­sel oder Smart­pho­ne fern­ge­steu­ert ein- und au­spar­ken lässt. Bei BMW führt der Weg zum au­to­no­men Au­to über Chi­na. Die Ko­ope­ra­ti­on mit dem Un­ter­neh­men Bai­du, das die gleich­na­mi­ge chi­ne­si­sche Such­ma­schi­ne be­treibt, soll fah­rer­lo­se Fahr­zeu­ge schnel­ler auf die Stra­ße brin­gen, als es die lang­wie­ri­gen Ge­neh­mi­gungs­pro­zes­se in Eu­ro­pa zu­las­sen. Zu­dem hat es der Münch­ner Au­to­bau­er auf die Kar­ten­diens­te und Cloud Ser­vices des Part­ners ab­ge­se­hen, oh­ne die ein au­to­no­mes Au­to nicht aus­kommt. Bai­du wie­der­um forscht schon län­ger am selbst­fah­ren- den Au­to. Da­zu ge­hört „CarLi­fe“– ein Be­triebs­sys­tem für Au­to-In­fo­tain­ment-Sys­te­me, das ne­ben BMW auch Ge­ne­ral Mo­tors, Hy­un­dai oder VW in den Mo­del­len für den asia­ti­schen Markt ver­wen­den wol­len. BMW und Bai­du for­schen ge­mein­sam an ei­nem Fahr­zeug, das im Ge­gen­satz zum Goog­le-Pro­jekt nicht voll­stän­dig au­to­nom sein soll, son­dern viel­mehr den Fah­rer als ak­ti­ve Per­son ein­be­zieht. Da­bei ist der Zeit­plan ehr­gei­zig: Ein Pro­to­typ soll­te bis En­de des Jah­res 2015 auf den Stra­ßen Pe­kings und Shang­hais un­ter­wegs sein.

Si­cher­heits­fra­gen bei in­tel­li­gen­ten bis au­to­no­men Au­tos

Ne­ben Ka­me­ras sind vie­le Sensoren in au­to­no­men Au­tos ein­ge­baut. Sie ba­sie­ren auf Licht – Li­dar (Light De­tec­tion and Ran­ging) – oder auf La­ser – La­dar (La­ser De­tec­tion and Ran­ging). In bei­den Fäl­len han­delt es sich um op­ti­sche Ab­stands- und Ge­schwin­dig­keits­mes­sun­gen, die vom Prin­zip her mit dem Ra­dar (Ra­dio De­tec­tion And Ran­ging) ver­wandt sind. Statt Ra­dio­wel­len sen­den die Sensoren Strah­len aus und mes­sen de­ren Re­flek­ti­on. So er­ken­nen au­to­no­me Au­tos Ob­jek­te um das Fahr­zeug her­um. Ide­al ist ei­ne kom­plet­te Rund­um­er­fas­sung, denn da­mit lässt sich ein 3D-Bild der ge­sam­ten Um­ge­bung des Au­tos er­stel­len. Al­ler­dings schützt selbst ei­ne 360-Grad-Sen­so­ren­an­la­ge für meh­re­re tau­send US-Dol­lar nicht vor Feh­lern, wie et­wa der Si­cher­heits­for­scher Jo­na­than Pe­tit be­wie­sen hat. Laut ei­nem Be­richt im US-Wis­sen­schafts­ma­ga­zin IEEE Spec­trum ( spec­trum.ieee.org) lässt sich das Sys­tem mit Hard­ware im Wert von 60 US-Dol­lar täu­schen. Der Trick: Der For­scher sen­det zu­vor auf­ge­zeich­ne­te Da­ten von Au­tos, Fuß­gän­gern oder an­de­ren Ob­jek­ten wie et­wa Mau­ern mit ei­nem Nied­rig­ener­gie­laser und ei­nem Puls­ge-

ne­ra­tor an das Li­dar-Sys­tem des au­to­no­men Fahr­zeugs. Dies funk­tio­niert so­gar aus ei­ner Ent­fer­nung von bis zu 350 Me­tern. Das au­to­no­me Au­to er­kennt dann Hin­der­nis­se, wo in Wahr­heit kei­ne sind. Die­ser Vor­gang ist über­haupt nur mög­lich, weil die Da­ten der Li­darSen­so­ren nicht ver­schlüs­selt sind und der­zeit von kei­nem wei­te­ren Sys­tem zur Um­ge­bungs­er­fas­sung über­prüft wer­den.

Ein­ge­bau­te Soft­ware – An­griffs­punkt Num­mer eins

In­tel­li­gen­te Au­tos sind stän­dig mit dem In­ter­net ver­bun­den. Sie glei­chen Stand­ort­da­ten ab und tau­schen Da­ten mit an­de­ren Fahr­zeu­gen aus. Ge­nau hier liegt al­ler­dings auch der Knack­punkt. Denn tra­di­tio­nel­le Au­to­bau­er ken- nen sich zwar mit Fahr­zeug­tech­nik aus, hat­ten je­doch bis­lang we­nig mit Da­ten­si­cher­heit und Ver­schlüs­se­lung zu tun. Ha­cker de­mons­trie­ren im­mer häu­fi­ger, wie ge­fähr­lich die­se Know­how-Lü­cke ist. Zur Auf­klä­rung über­neh­men sie bei­spiels­wei­se mit­tels Fern­zu­griff auf das In­fo­tain­ment-Sys­tem die Kon­trol­le über ei­nen Jeep Che­ro­kee, in­dem sie über ei­ne ma­ni­pu­lier­te Firm­ware ih­ren Schad­code ein­schleu­sen. Dar­auf­hin kön­nen sie das Au­to bei vol­ler Fahrt len­ken oder die Brem­sen ab­schal­ten. We­ni­ger spek­ta­ku­lär, al­ler­dings trotz­dem un­an­ge­nehm ist die Schwach­stel­le in BMWs Con­nec­ted Dri­ve: Auf­grund ei­ner Si­cher­heits­lü­cke las­sen sich Fahr­zeu­ge mit­tels SMS-Mel­dung über das Mo­bil­ge­rät öff­nen und schlie­ßen. Be­vor das au­to­no­me Au­to tat­säch­lich Wirk­lich- keit wer­den kann, müs­sen die Au­to­bau­er da­für sor­gen, dass sol­che An­grif­fe aus­ge­schlos­sen sind. Als ers­te Maß­nah­me en­ga­gie­ren sie da­her ge­nau die­je­ni­gen Ha­cker, die öf­fent­lich­keits­wirk­sam in die Sys­te­me ein­ge­drun­gen sind. So ar­bei­ten die Jeep-Ein­dring­lin­ge nun für Uber. Das Pro­blem ist über sol­che Ver­pflich­tun­gen je­doch noch nicht ge­löst. Der Traum vom au­to­no­men Au­to kann nur ge­lin­gen, wenn die Soft­ware-Si­cher­heit ge­währ­leis­tet ist. Das gilt glei­cher­ma­ßen für den Da­ten­schutz. Denn wer möch­te schon per­ma­nent scann­bar sein, nur weil er gera­de im Au­to un­ter­wegs ist? Da­mit wird es noch ei­ne gan­ze Wei­le dau­ern, bis wir das selbst­fah­ren­de Au­to tat­säch­lich in Mas­se auf den Stra­ßen fin­den wer­den. Ex­per­ten rech­nen denn auch nicht vor 2025 da­mit.

In Pitts­burgh un­ter­wegs: Test­au­tos von Uber mit Sensoren auf dem Dach, aber bis­lang noch mit Fah­rer am Steu­er. Das Ziel ist je­doch das selbst­fah­ren­de Ta­xi.

Goog­le Self-Dri­ving Car Pro­ject: Das Au­to der Zu­kunft braucht kei­nen Fah­rer, son­dern in­tel­li­gen­te Sys­te­me. Ein ma­nu­el­les Ein­grei­fen ist da­bei nicht vor­ge­se­hen.

Pro­jekt Ti­tan von App­le: Im Netz tau­chen im­mer wie­der Fahr­zeu­ge mit Dach­auf­bau­ten auf, die dem i-Kon­zern zu­ge­ord­net wer­den. Of­fi­zi­el­le Be­stä­ti­gun­gen gibt es aber nicht.

Täu­schung mit fal­schen Si­gna­len: Si­mu­la­tio­nen kann das Li­dar-Sys­tem au­to­no­mer Au­tos der­zeit nicht von ech­ten Hin­der­nis­sen un­ter­schei­den. Die Fol­ge: Das Fahr­zeug re­agiert falsch.

Ein­par­ken per Smart­pho­ne oder mit dem Funk­schlüs­sel: Mit dem in­tel­li­gen­ten Sys­tem Park­pi­lot von Au­di lässt sich das Au­to fern­steu­ern, um es ab­zu­stel­len oder vor­zu­fah­ren.

Oh­ne de­tail­rei­che Kar­ten kein au­to­no­mes Fah­ren. Des­halb si­chern sich die Au­to­her­stel­ler Daim­ler, BMW und Au­di den Kar­ten­dienst He­re von No­kia.

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