Der Anteil der Elektroautos am Fahrzeugbestand wächst unaufhörlich. Die Stromer haben jede Menge Computerchips und Sensoren an Bord. Sie sind somit schon gut vorbereitet auf die Ära des vollautonomen Fahrens, schreibt Christian Sohn vom französischen IT-Dienstleiter Atos in seinem Gastbeitrag.

Spricht man von autonomen Fahrzeugen, ist häufig die erste Vorstellung, sich im Fahrersitz zurückzulehnen und nicht auf den Verkehr achten zu müssen. So einfach ist es allerdings nicht. Der Weg zum autonomen Fahren wird laut Autoingenieursverband SAE (“Society of Automotive Engineers”) in fünf Stufen aufgeteilt: Assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert und autonom. Mit fortschreitendem Level entschwindet zunehmend die Verantwortlichkeit der Fahrer.

Gesetzgebung unterstützt das autonome Fahren

Aktuell befinden sich einige Hersteller auf dem Weg zur Stufe 3. Honda beispielsweise plant den Schritt von Level 2 auf Level 3 zu wagen. So müssen in der von Honda angestrebten hochautomatisierten Stufe Fahrer etwa nicht mehr ständig die Längs- und Querführung des Fahrzeugs im Auge behalten. Dabei sind natürlich einigen Vorsichtsmaßnahmen zu beachten. Schließlich muss bei zunehmender Autonomie des Fahrzeugs stets die Sicherheit der Fahrer gewährleistet werden können und die Vorkehrungen, die hier zu treffen sind, steigen mit jeder Stufe an.

Erst elektro-mobil, dann voll autonom 
Christian Spohn ist  Innovation Manager und Project Lead Automated Vehicles bei Atos in München. Foto: Atos
Erst elektro-mobil, dann voll autonom
Christian Spohn ist Innovation Manager und Project Lead Automated Vehicles bei Atos in München. Foto: Atos

Seit dem 28. Juli 2021 trat außerdem bereits das neue Gesetz zum autonomen Fahren in Kraft, welches den Weg hin zur Stufe 4 ebnen und bis 2022 den Einsatz von Fahrzeuge mit autonomen Fahrfunktionen im Regelbetrieb ermöglichen soll.

Bis zu 3000 Computerchips

Was gefragt ist, ist Innovation, Entwicklung und Forschung im Automobilbereich – und das auf eine Art und Weise, die den Endnutzer überzeugt und abholt. Gleiches gilt auch heute noch für die Weiterentwicklung von Elektromobilität.

Sie könnte dafür sorgen, dass auch der Level-Aufstieg beim autonomen Fahren noch rascher als bisher gelingt, da die Elektromobilität mit einem Anstieg der für autonomes Fahren benötigten Chips einhergeht. So werden in herkömmlichen Autos in der Regel etwa 300 Chips verwendet, während in neuartigen Elektrofahrzeugen bis zu 3.000 Chips verbaut werden können. Und der Anteil von Bauteilen wie Halbleitern wird in Zukunft noch weiter steigen.

Daten, Daten, Daten

Was bei der Weiterentwicklung und der Modellierung des Verkehrsgeschehens entscheiden ist, ist die Erfassung, Speicherung und Auswertung von Daten. Ausgestattet mit Sensoren, Laserscannern und Radargeräten erfassen, senden und erhalten die Fahrzeuge kontinuierlich Daten – zunächst auf Teststrecken und schließlich auf verkehrsreichen Straßen. Eine achtstündige Fahrt mit einem selbstfahrenden Auto kann zwischen 50 und 100 Terabyte (TB) an Daten produzieren. Aus einer Vielzahl von Quellen müssen diese Daten mit einer Frequenz von mehr als einem Gigabyte pro Sekunde zusammengetragen werden, damit das gesamte Verkehrsgeschehen erfasst und dementsprechend schnell auf Veränderungen reagiert werden kann. Das bedeutet, dass die Datenerfassung zehnmal schneller sein muss als bei den üblichen privaten Netzwerken. Was damit einhergeht, ist der Bedarf an innovativer Technologie, wie sie bereits in Elektrofahrzeugen verbaut wird.

Von der Mechanik zur Technologie

Die Motivation für die Elektromobilität war und ist noch immer der Klimaschutz. Der Nebeneffekt beim Übergang zur nachhaltigen Mobilität sind drastische Veränderungen am Fahrzeug. Was bei diesen Veränderungen seit einigen Jahren wächst, ist der Anteil der Informationstechnik, der in Fahrzeugen verbaut wird. Zusätzliche Effizienzgewinne ergeben sich so aus den vermehrt verbauten Sensoren sowie neuen elektronischen Bauteilen und der damit möglich werdenden exakten Steuerung.

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Ein Fahrzeug der gehobenen Klasse verfügt schon heute über bis zu 40 Prozent computergesteuerte Komponenten und ITK-Lösungen spielen zunehmend eine entscheidende Rolle. Sie sind etwa für Ladesteuerung, Antriebskomponenten, Navigation und Diagnose zuständig und leisten ihren Beitrag zur zunehmenden Vernetzung des Fahrzeugs mit der jeweiligen Infrastruktur und anderen Fahrzeugen. Während gleichzeitig die Sensorik im Fahrzeug weiter zunimmt, führt dies langfristig zur einfacheren Umsetzung autonomer Fahr-Modelle.

Fazit

Die deutsche Automobilindustrie investiert mehr als viele anderen Branchen in Forschung und Entwicklung. Elektronische Antriebe sind nicht mehr nur populären Herstellern wie Tesla vorbehalten, auch wenn diese erstmals die Bevölkerung flächendeckend auf diese neuen Chancen aufmerksam gemacht haben. Während E-Mobilität auch für sich selbst eine wichtige Innovation darstellt, bietet die daraus resultierende neue Bauweise und die damit verbundene Technologie weitere Möglichkeiten. Ob dadurch autonome Fahrweisen in Zukunft schneller für den kommerziellen Nutzen verfügbar gemacht werden können, wird sich zeigen. Die aktuellen Gesetzgebungen machen dies allerdings schon möglich.

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