Autotechnik & Computer

Bisher durften Assistenzsysteme im Auto fast alles, nur nicht lenken. Das wird jetzt anders – für mehr Sicherheit der Fußgänger. Wie aber kommen die Fahrer mit der neuen Technik zurecht?

Was tun, wenn nachts auf einsamer Landstraße plötzlich Fuchs oder Reh im Scheinwerferkegel auftaucht und geblendet stehen bleibt: ausweichen, bremsen, stur weiterfahren? Blitzschnell muss das Gehirn Entscheidungen treffen, Kommandos an die Muskeln schicken. Unsere Reaktionen sind da oft zu langsam oder falsch. »Richtig ist: so hart wie möglich bremsen«: Das sagen Experten wie die ehemaligen Weltmeister und Rallyeprofis Isolde Holderried und Walter Röhrl. »Das Lenkrad ja nicht verreißen. Das oberste Ziel muss heißen: Geschwindigkeit abbauen.«

Der Fahrer ist dabei nicht auf sich allein gestellt. Ihm wird geholfen. In vielen modernen Personenwagen wird die Notbremsung vom elektronischen Bremsassistenten unterstützt. Er spürt die Gefahr deshalb, weil der Fahrer das Pedal schneller und heftiger als sonst tritt – ein kurzer Impuls reicht aus. Während der Fuß des Fahrers gerade mal den Druckpunkt der Bremse fühlt, wird bereits auf Befehl der Elektronik mit allergrößter Kraft verzögert. Der Assistent ist schneller und packt stärker zu, als es normale Fahrer könnten.

Damit ist viel gewonnen. »Die Alternative wäre, kontrollierte Ausweichmanöver zu fahren«, sagen die beiden Experten. »Aber das gelingt nicht jedem.« Fahrer, die hektisch am Lenkrad kurbeln, landen schnell im Graben oder, schlimmer noch, am Baum. Selbst bei größeren Hindernissen empfiehlt sich in jedem Fall zuerst die Notbremsung. Denn nur wenn die Räder gerade stehen, können sie optimal verzögern. Alle Übertragungskräfte kommen dem Bremsen zugute, während beim Lenkradeinschlag die Reifen noch Seitenführungskräfte aufbauen müssen: Das geht auf Kosten des Bremsweges – er wird länger.

Aber was tun, wenn ein Mensch plötzlich von der Seite ins Blickfeld läuft? Selbst dann kein Ausweichmanöver fahren? Ein Fußgänger ist kein Rotwild: Auf diesen Einwand der Entwicklungsingenieure wirken auch die professionellen Lenkradartisten ratlos. Sie können nur auf Schulungen und Trainings verweisen, in denen das Ausweichen vor einem Hindernis geübt wird. Aber mit Erwerb des Führerscheins ist der Schüler alleingelassen, die wenigsten besuchen später Verkehrsübungsplätze.

Den Entwicklern war deshalb klar, dass sie dem Automobil zusätzlich zum Bremsassistenten mehr maschinelle Intelligenz und aktive Sicherheit mit auf den Weg geben müssen, um auch solche Situationen zu meistern – unabhängig von den Reaktionen des Fahrers. Aktive Sicherheit bedeutet, dass Unfälle erst gar nicht passieren sollen. Nach langen Diskussionen und endlosen Tests mit Normalfahrern im Fahrsimulator war das Ergebnis klar: Die Systeme an Bord dürfen nur im Notfall eigenständig handeln, um Schlimmeres zu verhindern. Sie dürfen nicht gegen den Fahrer agieren.

Zunächst muss sich die Fahrzeug-Intelligenz einen Überblick darüber verschaffen, in welchem Umfeld sich der Fahrer gerade bewegt, was er tut und was er unterlässt. Dazu ist hinter der Windschutzscheibe eine Stereokamera angebracht. Sie blickt permanent nach vorn, erfasst alle stehenden und bewegten Objekte durch digitales Scannen und merkt sich auch die Freiräume. 15 Bilder pro Sekunde mit jeweils 5000 Bildpunkten erfassen alle Bewegungen, die in einem Prozessor gewichtet werden. Durch Rechnungsverknüpfungen, sogenannte Algorithmen, werden Muster erkannt: So lassen sich anhand von Größe, Bewegung und Oberflächenbeschaffenheit Fußgänger von Fahrradfahrern oder Autos unterscheiden.

Aus der Bewegungsrichtung von z. B. Fußgänger und Auto, ihrer Geschwindigkeit und ihrem Abstand kann der Computer berechnen, ob eine Kollision zu befürchten ist. Wenn die auswertende Elektronik zum Schluss kommt, der Unfall ist unvermeidbar, und Platz zum Ausweichen ist nicht vorhanden, dann wird reagiert. So weit das Prinzip der aktiven Sicherheit, wie es Mercedes, BMW oder Volvo bereits anbieten und andere demnächst einführen.

Dabei haben die Ingenieure das Kunststück fertiggebracht, dass die Technik angemessen reagiert und immer mehrere Optionen zur Verfügung stehen. Bleibt ausreichend Zeit, wird eine automatische Vollbremsung ausgelöst. Läuft jedoch ein Kind oder ein Fußgänger so plötzlich vor das Fahrzeug, dass der Unfall durch Bremsung nicht mehr zu verhindern ist, weicht das Auto durch ein automatisches Lenkmanöver aus. Der elektronische Griff ins Lenkrad geschieht blitzschnell – schneller, als selbst geübte Testfahrer es könnten. Und: Das Ausweichen erfolgt kontrolliert. Die Rechner weiß, wo der Zusammenprall stattfinden würde; der automatische Lenkradeinschlag ist nun so dosiert, dass der Wagen diesen Punkt nicht erreicht – aber auch nicht zu stark auf die Gegenfahrbahn gerät. Denn dies wäre der Super-GAU: Eine Zeitung wird in die Fahrbahn geweht, der Wagen weicht automatisch aus und trifft einen Radler tödlich.

Solche Probleme glauben die Forscher im Griff zu haben. Ein anderes, das ihren Kollegen aus der Flugzeugbranche wohlbekannt ist, beschäftigt sie noch: Der Mensch muss erst lernen, automatischen Systemen zu folgen, vor allem im höchsten Stress. Dieses Vertrauen muss antrainiert werden, damit sich solche Unfälle, wie sie anfangs beim automatischen Tiefflug des Alphajets oder vor einigen Jahren beim missglückten Ausweichmanöver zweier Jets über dem Bodensee passierten, nicht wiederholen.

Mit dem automatischen Eingriff in den autonomen Hoheitsbereich des Fahrers überschreiten die Entwickler eine Grenze, die lange als Tabu galt. Die bisherigen Systeme wie Spurhaltung, Müdigkeitssensor, Überholwarner oder Radar-Tempomat versuchen mehr oder weniger energisch, den Piloten zu wecken und zur Konzentration zu zwingen: Mal piepst oder blinkt es, mal rüttelt das Lenkrad oder widersetzt sich der Drehbewegung. Auch das Abbremsen in der Kolonne ist bis zum Stillstand möglich. Experten sprechen von der elektronischen Knautschzone, die um die Fahrzeuge gelegt wurde.

Ihr Nutzen ist unbestritten. So hat die europäische Kommission 2006 festgestellt, dass sich in der EU 4000 Autounfälle vermeiden ließen, wenn bis 2010 nur drei Prozent der Fahrzeuge mit der Technik zur Vermeidung von Auffahrunfällen ausgestattet wären. Der Spurwarner mit einer durchschnittlichen Einbaurate von 0,6 Prozent jeder Firmenflotte würde 1500 Unfälle vermeiden helfen, und dank der »Hallo-wach-Systeme« könnte knapp ein Drittel der tödlichen Unfälle auf Autobahnen beziehungsweise neun Prozent aller tödlichen Unfälle verhindert werden. Intelligente Systeme sollten schneller eingeführt werden, um die anspruchsvollen Ziele des eSafety-Programms der EU und des deutschen Programms Ko-FAS (Kooperative Fahrzeugsicherheit) zu erfüllen: eine signifikante Senkung der Unfallzahlen.

Dazu könnte auch die neue weitsichtige Elektronik beitragen, wenn man ihr denn das Kommando überließe. Der Tabubruch ist allen Beteiligten bewusst. »So weit sind wir noch nicht gegangen«, sagt der Chefentwickler von Daimler, Hans-Georg Metzler, »das ist eine heikle Maßnahme.« Die Entwickler befürchten nämlich, dass die Autofahrer sich womöglich von der Technik bevormundet fühlen. Dieses psychologische Moment könnte eine Akzeptanz-Barriere sein. Wer überlässt schon gern mit blindem Vertrauen die Herrschaft über das eigene Gefährt einer undurchschaubaren Elektronik?

Deshalb wollen es die Mercedes-Forscher den Kunden leichter machen, diese Psycho-Hürde zu überspringen: Wer will, kann etwa den Lenkimpuls zum Ausweichen mit fester Hand verhindern, wenn er glaubt, eine Gefahrensituation besser meistern zu können. Sämtliche Assistenzsysteme lassen sich durch Lenken, Bremsen oder Gasgeben übersteuern. »Der Fahrer behält also in jeder Fahrsituation die Kontrolle über das Fahrzeug«, betonen die Experten von Mercedes.

Fragt sich nur, wie lange noch. Denn dass die neuen Assistenten noch nicht das Ende der technologischen Entwicklung sind, darüber sind sich die Fachleute einig. In nicht allzu ferner Zukunft werden wir mit Roboter-Autos fahren. Rein technisch ist das heute schon möglich – das beweisen die vielen Wettfahrten mit selbst steuernden Fahrzeugen, wie sie etwa die US-amerikanische Militär-Forschungsbehörde DARPA veranstaltet. Die Autonomie am Steuer könnte bald der Vergangenheit angehören: Wenn Sicherheit Vorfahrt hat, wird der Fahrspaß ausgebremst.