Vollautomatisierte Fahrzeuge unter weiß-blauem Himmel

Das autonome Fahren, bei dem der Mensch nicht mehr selbst zu jeder Zeit die Kontrolle über das Lenkrad haben muss, beginnt auf Level 3 (siehe Kasten). Überall auf der Welt arbeiten Ingenieure und Softwarespezialisten daran, diese Stufe zu erreichen – auch in Bayern.

Und so könnte es schon bald aussehen: Bei der autonomen Fahrt auf der Autobahn ertönt plötzlich ein Warnhinweis. Der Wagen erkennt in der Ferne ein Hindernis und bittet den Fahrer, die Steuerung zu übernehmen. Sekundenschnell bewegt sich der Sitz von der Liegeposition in eine aufrechte Haltung. Gleichzeitig wird der aus der Mittelkonsole ausgefahrene Tisch eingezogen, und das zuvor verschobene Lenkrad kehrt in die Fahrposition zurück. Jetzt kann der Fahrer das Steuer wieder übernehmen. „Um solche Zukunftsszenrien zu ermöglichen, vernetzen wir unsere mechatronischen Komponenten mit Sensorik und Software zu intelligenten Gesamtsystemen“, erklärt Andreas Jagl, Geschäftsführer Interieur der im bayerischen Coburgansässigen Brose Gruppe. Die müssen dann nur noch das Fahren lernen, damit die Menschen es bequem haben.

Wenn also die Nutzer künftig wählen können, was sie während der Autofahrt tun möchten, dann muss der Innenraum des Wagens völlig neu gedacht werden. Elektronisch gesteuerte Sitze, Bildschirme und Ablagen müssen aufeinander abgestimmte Positionen einnehmen, damit der Fahrer bei Bedarf oder auf Anforderung des Fahrzeugs eingreifen kann. Wie das genau funktioniert, konnten die Besucher der IAA Mobility 2021 in München sehen. Dort zeigte Brose den funktionalen, flexiblen und komfortablen Innenraum künftiger Fahrzeuggenerationen.

Um die Zukunft der Mobilität voranzutreiben, müssen Unternehmen aber nicht nur technische Lösungen finden. Nötig sind auch Kooperationen, die unter den rivalisierenden Wettbewerbern lange Zeit undenkbar schienen. In München arbeitet die BMW Group seit 2006 am hochautomatisierten Fahren.


Sie hat für die Entwicklung zur Serienreife eine nicht-exklusive Plattform mit Technologie-, Zuliefer- und OEM- Partnern begründet. Rund 40 Fahrerassistenz-Funktionen, darunter Rückfahrkameras, Fernlichtassistenten und Abstandstempomaten mit Quer- und Längsführung sowie Ampelerkennung sorgen für mehr Sicherheit beim Fahren. „Neben der Weiterentwicklung unserer Fahrerassistenz-funktionen auf Level 2 arbeiten wir parallel intensiv an der Befähigung unserer Fahrzeuge für hochautomatisiertes Fahren, das heißt Level 3“, sagt Nicolai Martin, Bereichsleiter Entwicklung Automatisiertes Fahren BMW Group.

Bei einigen Teilaufgaben funktioniert das bereits. Mittels Smartphone kann der Fahrer beim sogenannten Remote Control Parking das Fahrzeug in engste Parklücken lotsen, ohne selbst ins Lenkrad greifen zu müssen. Der nächste Entwicklungsschritt ist Level 4, bei dem das Auto im Parkhaus selbstständig nach einem freien Platz sucht. Von dort ist es dann nicht mehr weit zum autonomen Fahren. „In Zukunft wird die Intelligenz eines Fahrzeugs immer wichtiger“, erläutert Martin. „Die Automatisierung der Fahraufgabe nimmt darin einen maßgeblichen Platz ein.“ Vor vier Jahren hat BMW deshalb die Entwicklung am Autonomous Driving Campus in Unterschleißheim gebündelt. Mehr als 70 Testfahrzeuge sind dort für neue Funktionen von Level 2 bis Level 5 im Einsatz. Sie sammeln Daten, um die Autos durch maschinelles Lernen mit künstlicher Intelligenz in der virtuellen Simulation weiter zu verbessern.

Damit Fahrzeuge bald autonom unterwegs sein können, müssen ihre Architekturen erheblich weiterentwickelt werden. Daran arbeitet die in Nürnberg beheimatete Leoni AG, die sich auf den Bau von Bordnetz-Systemen und Leistungsverteilung spezialisiert hat. Schließlich müssen Autos künftig ungeheure Datenmengen in Echtzeit verarbeiten können. Sie stammen nicht nur von eigenen Sensoren und Fahrerassistenzsystemen, sondern auch von Fahrzeugen in der unmittelbaren Umgebung sowie von der Infrastruktur. Ampeln funken ihren Status, Fahrbahnsensoren melden, ob die vorausliegende Straße trocken, nass oder gefroren ist. All das muss ein Bordsystem verarbeiten, um angemessen darauf reagieren können.

Gemeinsam mit dem französischen Unternehmen Valeo will Leoni verbesserte Zonen-Steuergeräte entwickeln. Sie dienen als Nervenzentrum der neuen Fahrzeugarchitekturen und sorgen für einen schnellen Datenfluss zwischen Sensoren und Fahrerassistenzsystemen sowie für die Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur. „Zonale Architektur wird eine Schlüsselrolle in der künftigen elektrischen Fahrzeugarchitektur spielen“, sagt Walter Glück, Chief Technology Officer der Leoni Wiring Systems Division. Sie reduziert zudem die Komplexität und den enormen Kabelsalat im Auto. Der erste VW Golf, der 1974 vom Band lief, kam mit 214 Metern Kabel aus. Heute sind in einem durchschnittlich ausgestatteten Golf mehr als 1,5 Kilometer stromführender Drähte verbaut.

Ganz ohne Kabel wird es künftig auch in Ingolstadt nicht gehen. Denn die vielen Funktionen, die Audi in seinem rein elektrischen Showcar grandsphere concept auf der IAA 2021 in München präsentierte, benötigen nun einmal Strom. Im Level 4-Modus verwandelt sich das Interieur ohne Lenkrad, Pedalerie und Anzeigen in einen Erlebnisraum. Das Fahrzeug übernimmt nicht nur das Fahren wann immer möglich, sondern bietet seinen Insassen viele Möglichkeiten zur Entspannung, Arbeit oder Unterhaltung. Mit Cariad, der Softwaretochter des Volkswagen Konzerns, arbeitet Audi auf die Einführung dieser Technologie in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts hin. Das Ziel der Ingolstädter ist dabei klar definiert. „Für uns ist das automatisierte Fahren eine Schlüsseltechnologie, die den Verkehr sicherer und die Mobilität komfortabler und inklusiver machen kann“, sagt Audi-Vorstandschef Markus Duesmann. Wer hier die Nase vorn hat, kann das große Geschäft machen. Berater von Deloitte gehen davon aus, dass 2035 allein in deutschen Städten mit dem autonomen Fahren 16,7 Milliarden Euro umgesetzt werden.

 An den für das autonome Fahren notwendigen Komponenten arbeiten sie auch in Stockdorf bei München. Die Ingenieure der Webasto Gruppe haben unter anderem ein sogenanntes Roof Sensor Module entwickelt, um vom höchsten Punkt des Fahrzeuges aus ein genaues Bild der Umgebung zu erhalten. Die darin integrierten Lidar-Sensoren, das steht für Light ranging and detecting, können mittels Lichtstrahlen das Umfeld des Autos dynamisch und dreidimensional erfassen. Diverse Kameras komplettieren dieses Bild durch eine präzise Objekterkennung und reichern es mit weiteren Informationen wie Verkehrsschildern oder Markierungen an. Auch einem Komfortproblem von Elektrofahrzeugen haben sich die Stockdorfer angenommen: Ohne Verbrennungsmotor fehlt die interne Heizquelle, um den Innenraum im Winter angenehm warm zu halten. Der Hochvoltheizer, ein elektrisches Wasserheizsystem für Fahrzeuge mit Hochvolt-Bordnetzen, sorgt Batterieschonend für Abhilfe. Dank dieser Erfindung werden sich die Passagiere von autonom und elektrisch fahrenden Autos künftig nicht zwischen Wärme, Reichweite und Unterhaltungsprogramm entscheiden müssen.

 Jacob Neuhauser