Das Auto der Zukunft denkt mit - Sensoren und Warnsysteme machen es zu einem zuverlässigen Copiloten. Das Steuer aber wird der Mensch wohl nicht aus der Hand geben, denn Verantwortung können Maschinen nicht übernehmen.

Mit 180 Kilometern pro Stunde rauscht der silbergraue BMW über die Autobahn. Der Verkehr ist lebhaft. Es wird dunkel. Plötzlich zieht ein Fiat Punto auf die linke Spur. Berstendes Blech? Quietschende Reifen? Zumindest aber ein fluchender Fahrer?

Werner Huber sitzt völlig entspannt hinter dem Steuer. Der Ingenieur, bei BMW zuständig für aktive Sicherheit und Fahrerassistenzsysteme, musste nicht einmal auf die Bremse treten. Sein silbernes Sportcoupé hat das Hindernis ganz allein erkannt. Es hat gebremst, zuckelt jetzt hinter dem italienischen Kleinwagen her und wird, wenn der Weg frei ist, wieder auf 180 beschleunigen. "Aktive Geschwindigkeitsregelung" nennt BMW den intelligenten Abstandshalter. Vergleichbare Technologien haben fast alle Autohersteller im Angebot.

Assistenzsysteme sind stark gefragt. Die digitalen Beifahrer schalten das Fernlicht ein, helfen beim Einparken, überwachen den toten Winkel. Falls nötig, bremsen sie auch. Und künftig sollen sie sogar von allein ausweichen können.

Übernehmen Maschinen bald die volle Kontrolle? Huber schüttelt den Kopf. "Der Mensch ist und bleibt das leistungsfähigste System an Bord", sagt er. Assistenzsysteme dürften allenfalls die Aufgaben eines Copiloten übernehmen, eines blitzschnell denkenden Beifahrers, der die Strecke kennt, vor Gefahren warnt und ermüdende Tätigkeiten erledigt. Und der - wenn überhaupt - nur im äußers-ten Notfall ins Lenkrad greift. "Von einem Assistenten erwarte ich, dass er seine Aufgaben zuverlässig erfüllt - aber nach meinen Regeln", sagt Huber. Der Fahrer soll stets der Bestimmer bleiben, schließlich muss er auch dafür geradestehen, wenn etwas passiert.

Und doch tasten sich die Autobauer, beim Versuch, Unfälle aktiv zu vermeiden, mit jeder neuen Generation von Assistenzsystemen etwas näher an die Grenze zum autonomen Auto heran. Mit konstant 60 Kilometern pro Stunde fährt Mercedes-Ingenieur Jochen Haab auf das Schaumstoffhindernis zu. Der Wagen piepst. Einmal, zweimal, dreimal. Die Sicherheitsgurte straffen sich, schnüren den Brustkorb ein, rütteln Fahrer und Beifahrer wach. Erst jetzt bremst Haab, nur leicht, den Rest erledigt die Technik. Ein paar Zentimeter vor dem Hindernis kommt der S-Klasse-Wagen zum Stehen.

"Über 80 Prozent der Menschen bremsen zwar schnell, aber nicht fest genug", sagt Haab. Radaraugen hinter dem Kühlergrill des Mercedes erkennen daher nicht nur mögliche Hindernisse, sie ermitteln auch fortwährend deren Abstand zum Auto. Sie regeln den Bremsdruck so, dass der Wagen rechtzeitig zum Stillstand kommt. Automatisch bremst das System dennoch nicht. Es greift nur dann ein, wenn der aufgeschreckte Fahrer selbst in die Eisen steigt. Versucht er im letzten Moment auszuweichen, macht die Bremse wieder auf. Für Haab ist klar: "Wir nehmen den Fahrer nicht aus der Verantwortung." Unterstützen, helfen, aber nicht entmündigen, lautet die Devise.

Trotz solcher Beteuerungen wird auf der Teststrecke des Sindelfinger Mercedes-Werks bereits am Nachfolgesystem gearbeitet. Exakt 0,6 Sekunden vor dem berechneten Aufprall, wenn der Fahrer alle Warnungen ignoriert, wenn ein Ausweichen physikalisch nicht mehr möglich und die Kollision unabwendbar ist, verzögert der künftige Bremsassistent das Tempo mit voller Kraft - ohne lange nachzufragen. Die Wucht des Aufpralls soll so deutlich reduziert werden. "Das System braucht allerdings noch sehr viel Absicherung", räumt Haab ein.

Denn einem einfachen Spurhalteassistenten, der einmal falsch warnt, weil er die ausgeblichenen Straßenmarkierungen nicht richtig erkannt hat, wird der Fahrer noch verzeihen. Legt der Bremsassistent allerdings vor einer Cola-Dose auf der Autobahn eine Vollbremsung hin und rauscht der nachfolgende Lastwagen in den Kofferraum, wird das System zur Lebensgefahr. Letztlich aber können die Algorithmen noch so gut sein: Wie Technik und Fahrer im Alltag reagieren, lehrt nur die Erfahrung. Mercedes beispielsweise brüstet sich damit, ein aktiv eingreifendes System erst dann in Serie gehen zu lassen, wenn es sich nach einer Million Kilometer im Straßenverkehr bewährt hat. Während der Testphase werden alle kritischen Situationen aufgezeichnet - genauso wie das Verhalten der Menschen hinter dem Steuer. Die sollen der Technik keinesfalls blindlings vertrauen.

Mit kleinen Kniffen versuchen die Hersteller zu verhindern, dass sich der assistierte Autofahrer allzu entspannt zurücklehnt: Die Abstandsautomatik, wie Mercedes oder BMW sie entwickelt haben, greift absichtlich nur mit etwa der Hälfte der maximalen Bremskraft ein. Blinkend und piepsend macht die Technik von Zeit zu Zeit deutlich, dass sie ihre Grenzen erreicht hat und der Mensch etwas tun sollte. "Das System teilt dem Fahrer so mit: Ich bin nur der Assistent, auf mich kannst du dich nicht hundertprozentig verlassen", sagt BMW-Ingenieur Huber. Auch Hondas Spurassistent, der den Wagen auf Kurs halten könnte, reagiert bockig, sobald der Fahrer die Hände vom Lenkrad nimmt: Das System deaktiviert sich, wenn der Mensch nicht mindestens ein Fünftel des notwendigen Lenkmoments beisteuert.

Wer das erste Mal in ein Hightech-Auto der neuesten Generation steigt und alle Assistenzsysteme ausprobieren will, sieht sich jedoch mit einem ganz anderen Problem konfrontiert: Er oder sie ist mit all der Technik und all den Displays meistens schlicht überfordert. Da flimmert in der Mittelkonsole das Infrarotbild der Umgebung, das in der Dunkelheit Fußgänger oder Tiere sichtbar machen soll. Zwischen Tacho und Drehzahlmesser zeigen kleine Grafiken, ob Abstandshalter und Spurerkennung funktionieren. Die wichtigsten Informationen erscheinen nochmals im Head-up-Display, das oberhalb des Lenkrads in die Windschutzscheibe projiziert wird. "Man gewöhnt sich sehr schnell daran", beruhigt der Ingenieur Werner Huber. "Wichtig ist vor allem, dass die Schnittstelle zwischen Mensch und Technik funktioniert", sagt er.

In einem stickigen Kellerraum des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation, dessen Fenster mit dicken schwarzen Vorhängen verdunkelt sind, untersucht Claus Marberger genau diese Problematik. Der Psychologe beobachtet Probanden, wie sie im Fahrsimulator auf unterschiedliche Assistenzsysteme reagieren. 20 bis 30 Probanden nehmen pro Studie in dem schwarzen Renault Scenic Platz, dessen Instrumente ausgewechselt und digital verändert werden können.

Auf mannshohen Leinwänden erscheinen ringsum Straßen, Landschaften und Autos. Das Motorgeräusch kommt aus dem Computer. Nach kurzer Eingewöhnungszeit tauchen die Probanden völlig in die simulierten Szenarien ein, sie geben Vollgas und ärgern sich über die überholenden Busse auf der linken Spur. Kameras beobachten die Fahrer und ihre Blicke, Herzfrequenz und Gehirnströme werden aufgezeichnet, der Computer misst Reaktionszeiten, Lenkbewegungen, Bremskraft. "Ein ideales System hält den Fahrer auf einem mittleren Beanspruchungsniveau", sagt Marberger. "Das fördert die optimale Leistung." Der Fahrer werde nicht mit Informationen überladen, fühle sich aber auch nicht so stark entlastet, dass er zur Tageszeitung greife.

Allerdings - auch das musste der Fraunhofer-Forscher feststellen - unterscheiden sich Fahrer in diesem Punkt massiv. "Wann ein System eingreifen soll, hängt stark von den Individuen ab. Ängstliche Fahrer finden es gut, wenn sie einmal zu viel gewarnt werden. Sportliche Fahrer fühlen sich schnell gegängelt", sagt Marberger. Ein gutes System lässt sich daher nicht nur personalisieren, es stellt sich auch auf den Fahrer und seine Tagesform ein: Lexus beispielsweise hat gerade einen Kollisionswarner entwickelt, der dem Menschen am Steuer in die Augen schaut. Blickt der Fahrer nicht auf die Straße, schlägt das System deutlich früher Alarm. Feingefühl ist auch in der Form gefragt, in der ein System Warnungen vorbringt.

"Am besten funktionieren Signale, wenn sie automatisch die richtige Reaktion auslösen", sagt Marberger. Droht das Auto die Fahrspur zu verlassen, rüttelt es am Lenkrad. So wird dem Fahrer gezeigt, dass er bald von der Straße abkommt und gegenlenken sollte. Kollisionswarner lassen das Gaspedal vibrieren, intuitiv hebt der Fahrer dann den Fuß. Auch akustische und optische Signale funktionieren, so Marberger, am besten dort, wo die Gefahr lauert: Ein Toter-Winkel-Assistent blinkt im Außenspiegel, nicht im Armaturenbrett, sonst schaut der Fahrer künftig gar nicht mehr in den Spiegel. Und erkennt das Nachtsichtgerät einen Menschen am Straßenrand, projiziert es ihn - wenn die Technik einmal so weit ist - genau an dieser Stelle in die Windschutzscheibe. Gleiches gilt für Warnungen vor anderen Fahrzeugen.

Es ist ein ungleiches Trio, das Mercedes an diesem Wintermorgen auf die Landstraßen rund um Böblingen geschickt hat: S-Klasse, E-Klasse, Smart. Und doch verstehen sich die Drei prächtig. Dafür sorgen kleine Antennen auf den Autodächern und eine spezielle Wireless-LAN-Frequenz; über die bleiben die Fahrzeuge in Kontakt. Schaltet der Smart seine Warnblinkanlage ein, erscheint im Armaturenbrett des 200 Meter dahinter fahrenden Mercedes augenblicklich die Warnung vor einem Hindernis. Das System informiert über Richtung und Entfernung zur Gefahrenstelle.

Matthias Schulze, der bei Mercedes-Benz die Forschungsabteilung "Intelligente Transportsysteme" leitet, ist zufrieden. "Genauso soll es eines Tages funktionieren", sagt der Ingenieur. "Gegenseitig warnen sich die Autos dann vor Unfallstellen, rutschigen Straßen oder Staus." Die Entwickler setzen dabei auf die Weisheit der Massen: Hat nur ein Fahrzeug die Nebelschlussleuchte eingeschaltet, erscheint noch keine Warnung. Sind es drei oder vier Autos, ist die Wahrscheinlichkeit groß, bald auf eine Nebelbank zu stoßen. Und muss in einer Kurve das elektronische Stabilitätsprogramm gleich bei mehreren Autos eingreifen, ist die Straße dort mit ziemlicher Sicherheit rutschig.

Die Fahrzeuge müssen dazu nicht einmal ständigen Kontakt haben. Die E-Klasse, die Ingenieur Schulze gerade entgegenkommt, hat auf ihrem Weg alle Warnungen samt deren Koordinaten gesammelt. Im Vorbeifahren gibt sie die Daten weiter, die digitale Karte in Schulzes Autos füllt sich mit Gefahrenstellen und Hindernissen. "Das System funktioniert natürlich am besten, wenn möglichst viele Fahrzeuge damit ausgestattet sind", sagt Schulze.

Aber bereits ein Marktanteil von fünf bis 20 Prozent könnte, wie Simulationen gezeigt haben, einen spürbaren Nutzen für die Fahrer bringen. In gut fünf Jahren, wenn das System auf breiter Basis serienreif ist, soll auch die Infrastruktur am Straßenrand munter mitfunken. Ampeln an gefährlichen Stellen könnten dann frühzeitig vor Rotlicht warnen, Verkehrszeichen könnten die Daten vorbeifahrender WLAN-Autos sammeln und später an andere Autos weitergeben.

Auch Szenarien, in denen sich Fahrzeuge, die gleichzeitig auf eine unübersichtliche Kreuzung zusteuern, gegenseitig warnen und in letzter Konsequenz sogar bremsen, werden derzeit getestet. Noch dieses Jahr soll eine gemeinsame Frequenz für alle europäischen Autohersteller genehmigt werden.

Im Rhein-Main-Gebiet ist zudem ein großer Feldtest mit mehreren Hundert Fahrzeugen samt Infrastruktur an den Straßenrändern geplant. Absolut alle Autos werden allerdings nie mit einem derartigen System unterwegs sein, da ist Forschungschef Schulze ganz realistisch. "Daher müssen wir dem Fahrer stets klar machen: Du kriegst hier lediglich zusätzliche Informationen" - auch wenn keine Warnung eingeht, dürfe sich niemand darauf verlassen, dass er freie Bahn hat.

Neben der Kommunikationsfreude versuchen die Autobauer daher, auch die Sinne ihrer Fahrzeuge zu verbessern: Der Prototyp, der in der Werkstatt der BMW-Entwickler im Norden Münchens steht, unterscheidet sich äußerlich kaum von einer serienmäßigen Luxuslimousine. Lediglich eine schwarze Leiste unterhalb des Kennzeichens verrät, dass dieser Wagen mehr kann. Hinter dem Balken steckt ein Laserscanner. Zusammen mit all den anderen Sensoren (siehe Grafik Seite 62) soll er seine Umgebung detailliert erkunden und sogar Fußgänger erkennen.

Dirk Wisselmann, bei BMW verantwortlich für die Entwicklung neuer Assistenzsysteme, nimmt einen Laptop vom Beifahrersitz. Der Computer zeigt, was das Auto so alles sieht: Ein Karton, der ein paar Meter vor dem Wagen den Weg blockiert, wird rot markiert. Die Konturen von Fußgängern erscheinen gelb. Andere Autos sind grün. Basierend auf all diesen Daten, ihren Bewegungen und der eigenen Geschwindigkeit schätzt der Wagen unablässig die Wahrscheinlichkeit einer Kollision ein. Gleichzeitig errechnet er, ob das Fahrzeug noch ausweichen kann oder besser voll gebremst werden sollte.

Das System, sagt Wisselmann, erkennt einen Fußgänger doppelt so schnell wie der Fahrer. Auf dem Testgelände, bei niedrigen Geschwindigkeiten, funktioniert das schon. Und doch wirft das System, das sich in der frühen Erprobung befindet, zurzeit noch mehr Fragen auf, als dass es Lösungen bietet: "Menschen bringen von Natur aus Fähigkeiten mit, die eine Maschine nicht hat", erklärt Wisselmann.

So reicht dem menschlichen Gehirn ein Fuß, der hinter einem parkenden Auto hervorschaut, um die drohende Gefahr zu erahnen. Heutigen Sensoren gelingt es bestenfalls, eine ganze Person ausfindig zu machen. Gleichzeitig können Menschen auf einen riesigen Schatz von Erfahrungen zurückgreifen. Das hilft, eine Situation in den richtigen Kontext zu setzen: Das Gehirn weiß, dass es sich bei der Person in kurzen braunen Hosen, die hinter einem ebenso braunen Lieferwagen auftaucht, mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Kurierfahrer handelt, und nicht um ein spielendes Kind. Und es weiß auch, dass die Fahrertür, die die Person gleich öffnen wird, mit ebenso hoher Wahrscheinlichkeit eine Schiebetür ist. Also alles okay.

"Wollen wir einer Maschine solch ein Vorwissen beibringen, brauchen wir riesige Datenbanken", sagt Wisselmann. Doch selbst wenn all diese technischen Fragen gelöst wären, bliebe ein grundlegendes Problem: Als moralische Instanz kann sich der Mensch bewusst dafür entscheiden, lieber gegen ein Hindernis zu fahren und sein eigenes Leben aufs Spiel zu setzen, als beim Ausweichen spielende Kinder zu gefährden. Kann und darf man eine solche Entscheidung einer Maschine überlassen?

Autonomes Fahren - die großen Autobauer scheuen diesen Begriff wie Michael Schumacher einst den Tritt aufs Bremspedal. Mercedes spricht, selbst wenn der Wagen im letzten Moment in die Eisen steigt, nur von einer "autonomen Teilbremsung". Und auch BMW will die Vorstellung, der Fahrer könnte eines Tages nur noch Passagier sein, gar nicht erst aufkommen lassen. "Automatisiertes Fahren kann höchstens in einigen Sondersituationen sinnvoll sein", sagt Werner Huber. Zum Beispiel beim Einparken.

Will Frank Gensler, Projektleiter in der Fahrzeugforschung von BMW, die ausladenden Formen seines Siebeners in die enge Garage bugsieren, muss er nicht mehr lange rangieren. Gensler parkt den Wagen halbwegs gerade vor der Einfahrt, stellt den Motor ab, steigt aus. Er drückt auf den Knopf seines Funkschlüssels, lässt los, drückt nochmals, lässt wieder los und hält den Knopf gedrückt.

Dann geht alles automatisch. Der Motor des Wagens startet, die Spiegel klappen hoch, die Warnblinker leuchten kurz auf. Das Gefährt setzt sich in Bewegung. Über einen Spiegel an der hinteren Wand der Garage erkennt das Auto, wie stark versetzt und verdreht es vor dem Tor steht. Der Bordcomputer berechnet dann den idealen Weg. Gas, Lenkung und Bremse werden automatisch gesteuert. Derweil halten die Infrarotsensoren der Einparkhilfe Ausschau nach Hindernissen. Dreißig Sekunden später steht das Auto in der Garage. Schnurgerade.

"Sobald ich den Knopf loslasse, hält der Wagen an", sagt Gensler. So erfülle das Sys-tem auch die strengen Anforderungen des Wiener Übereinkommens. Das Vertragswerk, das seit 1968 weltweit die Grundzüge des Straßenverkehrs regelt, schreibt vor, dass ein Fahrer jederzeit die Kontrolle über sein Fahrzeug haben muss - selbst auf den letzten Metern in die Garage. Allerdings gab es im Jahr 1968 Caroline noch nicht.

Sie ist die nächste Generation: Ein Roboterfahrzeug, das mit dem Einparken ebenfalls keine Probleme hat. Sanftes Anfahren macht Caroline dagegen schon eher zu schaffen. Es ruckelt wie zu Fahrschulzeiten. "Komfortabel unterwegs zu sein, haben wir ihr nicht unbedingt beigebracht", sagt Bernhard Rumpe und lacht. Der Informatiker sitzt im Fond und lässt sich von dem in Braunschweig entwickelten Fahrzeug über den Campus chauffieren. Caroline soll beweisen, dass autonomes Fahren möglich ist.

Anhand weniger Zielkoordinaten findet sie ihren Weg - ohne, dass jemand ins Lenkrad greifen oder aufs Gaspedal treten muss. Dass Caroline dabei aber durchaus ihren eigenen Willen entwickelt, zeigt sich, als plötzlich ein anderes Auto im Weg steht. Die Roboterdame hält kurz an, überlegt, gibt dann beherzt Gas und fährt in einem halben Meter Abstand am Hindernis vorbei. "Für einen Menschen ist das gewöhnungsbedürftig, er würde deutlich mehr Abstand halten," sagt Rumpe. "Das Auto aber kann das, weiß es und tut es einfach."

Möglich macht das eine Armada von Sensoren, die denen aus Wisselmanns Forschungs-BMW sehr ähnlich sind - nur dass die elektronischen Augen beim Braunschweiger Passat nicht ganz so schick unterm Blechkleid verborgen wurden: Wie auf einem Hirschgeweih trägt Caroline links und rechts der Stoßstange zwei Laserscanner vor sich her.

Über der Anhängerkupplung brummt ein Lidar, eine Art Radar mit Laserstrahlen. Optische Kameras und weitere Radargeräte haben die Entwickler auf den Dachgepäckträger geschraubt. Neun Computer interpretieren die Daten, berechnen Wahrscheinlichkeiten und treffen Entscheidungen; zusammen mit der Stromversorgung füllen sie fast den gesamten Kofferraum. "Wir versuchen, den Menschen, seine Augen und sein Gehirn, möglichst gut nachzubilden", sagt Rumpe.

Knapp 250 000 Euro hat die dafür notwendige Elektronik gekostet. Caroline zuckelt vorbei an alten Garagentoren, von denen die himmelblaue Farbe abblättert. Sie holpert über moosüberwuchertes Kopfsteinpflaster. Hier, auf dem ehemaligen Kasernengelände und heutigen Campus, hat sie vor einem guten Jahr die ersten Fahrstunden genommen. Sie hat gelernt, die Garagentore vom Himmel zu unterscheiden. Sie kann flache Bordsteine ausmachen und kennt den Unterschied zwischen graugrünem Pflaster und braungrüner Wiese.

Sie interpretiert Regentropfen nicht mehr als unüberwindliches Hindernis und bleibt auch nicht vor ihrem eigenen Schatten stehen. Anders als die Ingenieure in den Forschungsabteilungen der großen Hersteller ist Rumpe überzeugt: Autos werden eines Tages selbstständig unterwegs sein. "Technisch sind wir in spätestens zehn Jahren so weit", sagt der Informatiker. Dann könnten Fahrzeuge autonom über die Autobahn fahren, während der Besitzer auf der Rückbank arbeitet. Oder sie suchten sich vor dem Supermarkt selbst einen Parkplatz, nicht ohne zuvor zur Tankstelle und durch die Waschstraße zu fahren.

"All diese Fähigkeiten kann man doch einem Auto überlassen", sagt Sportwagenfahrer Rumpe. Dass erste Ansätze dazu vorhanden sind, hat Caroline Ende vergangenen Jahres gezeigt. Bei der Urban Challenge, einem Wettbewerb der Forschungsabteilung des Pentagons für autonome Autos, schied sie als bestes nichtamerikanisches Fahrzeug erst im Finale aus, nach einem Crash mit einem anderen Roboterwagen. Die Unfallursache ist unklar, aber so wie sich die Autos ineinander verkeilt hatten, hätte Caroline Vorfahrt haben müssen. Die Technik kann bereits viel vorausahnen - nicht aber das oft merkwürdige Verhalten anderer Roboterfahrzeuge.

Werner Hubers BMW von der Stange quält sich mittlerweile zurück durch den Münchner Stadtverkehr. Ampeln, Kreuzungen, ständige Spurwechsel. Beim Rechtsabbiegen bestehen Fußgänger auf ihrem Vorrecht, ein Radweg endet unvermittelt auf der Straße. "Jedes Grand-Challenge-Auto würde hier gnadenlos scheitern", sagt Huber. "Und das nicht nur, weil sich die anderen nicht immer an die Verkehrsregeln halten."

Aber auch der Abstandshalter, auf der Autobahn ein treuer Begleiter, stößt im Feierabendverkehr schnell an seine Grenzen. Der Golf, an dessen zügigem Tempo sich das Sys-tem bislang orientiert hat, wechselt die Spur; der Radarblick fällt auf einen Kipplaster, der vor einer roten Ampel steht. Der BMW macht keinerlei Anstalten zu bremsen, nichts blinkt, nichts piept. "Das ist so eine Situation, die das System nicht erkennen kann", sagt Huber mit der Seelenruhe eines Ingenieurs vom Beifahrersitz aus. "Jetzt müsste der Fahrer irgendwann mal eingreifen." Es gibt Situationen, da ist es doch noch ganz beruhigend, wenn der Copilot nicht nur aus Chips und Drähten besteht.

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