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Fahr mich in die Zukunft!

VON CHRISTINE BÖHRINGER

Entwicklungsingenieure arbeiten an Autos, die selbst denken und lenken.

Fahr mich in die Zukunft!© lassedesignen - Fotolia.comEntwicklungsingenieure arbeiten am Auto der Zukunft: dem führerlosen Fahrzeug
Einmal in der Woche fährt Michael Aeberhard in die Zukunft. Er setzt sich dann ans Steuer eines silbernen BMW 5er, lotst den Wagen vom Münchner Stadtteil Moosach auf die A 9 in Richtung Nürnberg, und sobald er sich auf der Autobahn eingefädelt hat, drückt Aeberhard einen Knopf am Lenkrad - und nimmt die Hände vom Steuer.

»Natürlich habe ich das nicht von Anfang an gemacht, ich musste erst Vertrauen in die Technik entwickeln«, sagt Aeberhard. Doch jetzt ist er sich sicher. Der Wagen fährt souverän: Er hält korrekt Abstand, gibt dann Gas, setzt den Blinker, überholt, schert zurück auf die rechte Fahrspur, und das kilometerlang, alles ganz von allein. Aeberhard könnte jetzt eigentlich eine SMS schreiben. Oder Zeitung lesen. Oder einen Kaffee trinken. Doch er ist immer aufmerksam, schließlich ist das Auto ein Prototyp und er selbst bei der Arbeit.

Michael Aeberhard ist 29 Jahre alt, hat Computer-Engineering studiert, seine Position heißt »Teilprojektleiter hochautomatisiertes Fahren« bei der BMW Group Forschung und Technik in München. Gemeinsam mit seinen Kollegen tüftelt er am autonomen Auto - an einem Wagen, der selbstständig fahren kann.

Die Vision vom führerlosen Fahrzeug haben Ingenieure schon lange, bereits Ende der achtziger Jahre wurden von der Europäischen Gemeinschaft umgerechnet mehrere Hundert Millionen Euro in ein entsprechendes Projekt namens »Prometheus« investiert. Doch erst seit wenigen Jahren gelingt es den Entwicklern, sich dieser Vision wirklich anzunähern: 2010 meisterte ein Forschungsfahrzeug der Technischen Universität Braunschweig automatisch eine vorgegebene Strecke im örtlichen Stadtverkehr. Im Dezember 2011 erhielt Google ein US-Patent für die Technik zum Betrieb von autonomen Fahrzeugen. Im Mai 2012 erlaubte der Bundesstaat Nevada dem Internetkonzern, die Wagen auf öffentlichen Straßen zu testen. Und alle großen Autohersteller sind derzeit dabei, Pilotsysteme zu entwickeln, die auf Knopfdruck in speziellen Situationen wie etwa auf der Autobahn oder beim Parken das Fahren übernehmen und so den Chauffeur unterstützen. »Technologisch ist das jetzt möglich«, sagt Aeberhard. »Die Software ist besser, die Sensoren sind zuverlässiger, und die dafür benötigten digitalen Karten sind exakter geworden.«

Das Auto muss sehen, entscheiden und handeln können

Software, Sensoren, Karten: Genau diese drei Dinge braucht es, um ein Auto »intelligent« zu machen. Man könnte auch sagen: menschlich. Denn wenn es von allein fahren soll, muss es immer genau wissen, wo es ist in der Welt. Es muss sehen, denken, entscheiden und handeln. »Das alles dem Auto beizubringen ist schwierig«, sagt Michael Aeberhard. Damit das gelingt, haben die Entwicklungsingenieure den Prototyp mit vier verschiedenen Sensorarten ausgestattet: Radar, Laserscanner, Kamera und Ultraschall erfassen alles, was um das Fahrzeug herum passiert. Im Gegensatz zu den Google-Autos oder den Testfahrzeugen der Unis, die mit ihren großen Radaranlagen auf dem Dach auffallen, wurden die Sensoren dabei unauffällig in die Karosserie integriert. »Wir waren um ein seriennahes Design bemüht«, sagt Aeberhard. Wäre da nicht der große Schriftzug »Connected Drive« an den Seiten, würde nur ein Erlkönig-Jäger das Test-Auto erkennen.

Das Team arbeitet seit 2011 am hochautomatisierten Fahren auf der Autobahn. Aeberhards Aufgabe war es von Anfang an, die Daten der Sensoren so miteinander zu verknüpfen, dass die Umgebung korrekt abgebildet wird und ein Hochleistungsrechner im Kofferraum daraus die passende Fahrstrategie errechnen kann. Der Ingenieur hat damals noch als Doktorand die Algorithmen dafür entwickelt. Er hat dafür gesorgt, dass die Schwächen eines Sensors durch die Stärken eines anderen ausgeglichen werden und dass der Computer eine Leitplanke als »Geisterziel« identifiziert und nicht für ein anderes Auto hält. Zuerst wurde das System im Fahrsimulator und dann auf der firmeneigenen Teststrecke ausprobiert, schließlich ging es mit einer Sondergenehmigung auf die Autobahn A 9.

Dort wurden die Forscher mit Situationen konfrontiert, an die sie vorher nicht gedacht hatten - Autos, die an Auffahrten auf die Autobahn einscheren wollten, wurden zum Problem oder Baustellen. »In dieser Zeit saß ich fast jeden Tag im Auto«, erinnert sich Aeberhard. Er entwickelte die Software, testete, entwickelte weiter, testete wieder, so lange, bis alles stimmte und das Auto fehlerfrei immer mehr Kilometer selbstständig fuhr. In der Verarbeitung von Sensordaten war Aeberhard zu diesem Zeitpunkt schon ein Profi: Bereits am Ende seines Bachelor- und Masterstudiums in Computer-Engineering am Georgia Institute of Technology in den USA und an der Georgia Tech Lorraine hatte er sich darauf spezialisiert. Danach hatte Aeberhard, halb Amerikaner, halb Schweizer, sich auf eine Doktorandenstelle bei BMW beworben - und sie bekommen. »Ich habe Computer-Engineering gewählt, weil ich mich sehr für Informatik und Elektrotechnik interessiere und das der perfekte Mix daraus ist«, sagt er.

An der Universität machte er bei einem Konstruktionswettbewerb für Rennwagen mit und kam so zum ersten Mal mit der Automobilindustrie in Kontakt. Zu der Zeit hat er sich oft mit den Kommilitonen, die an der Urban Challenge teilnahmen, um das Übungsgelände gestritten. Die Urban Challenge ist ein Wettbewerb für autonome Roboterfahrzeuge - Aeberhard ist also ins gegnerische Lager gewechselt. »Im Motorsport kommt nur sehr wenig Elektrotechnik zum Einsatz - daher bin ich schnell beim hochautomatisierten Fahren gelandet, sagt er. »Das bringt Spaß. Nicht nur weil ich das Ergebnis meiner Arbeit selbst erleben und erfahren kann, sondern weil ich auch das, was ich mache, irgendwann einmal auf der Straße sehen werde.«

Bis es so weit ist, kann es allerdings noch etwas dauern: Zehn Jahre sind die Entwickler in der Regel der Serie voraus. »Was wir hier betreiben, ist Grundlagenforschung, unsere Erfahrungen fließen in bestehende und kommende Fahrassistenzsysteme ein. Wir haben gesehen, dass die Technologie funktioniert. Nun wollen wir sie weiter verbessern«, sagt der Ingenieur. Immer noch hat der Prototyp Schwierigkeiten mit Lastwagen, die dazu neigen, sehr langsam die Spur zu wechseln. Damit sind sie nur schwer berechenbar. Auch kann der Testwagen bislang nur auf der Strecke von München nach Nürnberg fahren. Diesen 150 Kilometer langen Autobahnabschnitt haben die Forscher zuvor zentimetergenau kartiert, weil die GPS-Daten, mit denen herkömmliche Navigationssysteme arbeiten, viel zu ungenau sind; sie weichen oft bis zu 20 Meter ab. Zudem gibt es für das hochautomatisierte Fahren juristische Hürden: Bis heute verlangt es die gültige Wiener Straßenverkehrskonvention, dass der Fahrer jederzeit sein Fahrzeug beherrschen können muss. Für Michael Aeberhard ist die Zukunft noch ein paar Tausend Testkilometer entfernt.

Aus DIE ZEIT :: 11.04.2013

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