Kategorie Innovation & Technologie - 12. November 2020

Assistenzsysteme im Auto: Kleine Helfer, große Wirkung?

Sie sind in der Lage, die Spur zu halten, eine Notbremsung einzuleiten und den toten Winkel zu überwachen: Moderne Assistenzsysteme gehören in vielen Fahrzeugen bereits zur Standardausrüstung, können Fahrerinnen und Fahrer in brenzligen Situationen unterstützen und entlasten.

In Zukunft sollen sie weit mehr Bedeutung bekommen und in den nächsten Ausbaustufen die Grundlage für das hochautomatisierte und das autonome Fahren bilden. Einhergehen damit soll klarerweise eine größere Verkehrssicherheit. Welche Assistenzsysteme es gibt und wie sie sich auf die Sicherheit im Straßenverkehr auswirken können, soll hier erläutert werden.

© FORD MOTOR COMPANY

Keine unwichtige Aufklärungsarbeit, wenn man bedenkt, dass ein Großteil der Bevölkerung laut einer Befragung des Kuratoriums für Verkehrssicherheit (KFV) bisher noch nie in Kontakt mit modernen Assistenzsystemen in Autos kam. Die allermeisten würden sich demnach auch nicht sonderlich gut damit auskennen. Dennoch sei das Bild, welches die Befragten von derlei Assistenten haben, durchaus positiv, wie aus der Befragung ebenfalls deutlich wird. Immerhin sagten 83 Prozent aller Autofahrerinnen und Autofahrer, dass diese Systeme positiv zu bewerten sind.

Die Zahl, die jedoch am meisten für den Einsatz von Fahrerassistenzsystemen spräche, sind jene 90 Prozent aller Verkehrsunfälle, denen menschliches Versagen als entscheidender Faktor zu Grunde liegt. „Wenn man die wesentlichen Systeme zusammennimmt, können 50 Prozent aller Pkw- und 21 Prozent aller Lkw-Unfälle positiv beeinflusst werden“, so Klaus Robatsch, Leiter des Bereichs Verkehrssicherheit im KFV. Im vergangenen Jahr sind laut Statistik Austria 416 Menschen im österreichischen Straßenverkehr ums Leben gekommen. Ein großer Teil davon hätte durch den richtigen Einsatz von Fahrerassistenzsystemen wohl verhindert werden können.

Assistenzsysteme für mehr Sicherheit im Fahrzeug

Mit der Ankündigung der EU, solche Sicherheitssysteme für Pkw, Lkw, Kleintransporter, Busse und auch Lkw-Anhänger verpflichtend einführen zu wollen, bekommen diese Technologien nun eine ganz neue Aktualität.

© VOLVO

Aber was genau sind Assistenzsysteme und wozu sind sie fähig? Fahrerassistenzsysteme sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Sie greifen (teilweise autonom) in das Fahrverhalten ein – beim Antrieb (Gas, Bremse), beim Steuern (Spurhalten, Park-Lenk-Assistent) oder durch Signalwirkungen. Egal wie sie wirken, derzeit sind nahezu alle Assistenzsysteme in Fahrzeugen so konzipiert, dass die Verantwortung stets bei den Fahrenden bleibt und diese somit auch die Konsequenzen für das persönliche Handeln übernehmen müssen.

Einige Assistenzsysteme entwickeln sich bereits in Richtung teilautomatisiertes Fahren. Hier müssen aber noch die dafür notwendige Infrastruktur ausgebaut und die gesetzlichen Rahmen- und Zulassungsbedingungen geschaffen werden. (Die entsprechenden Schritte des BMK dazu finden Sie im Appendix)

Fahrassistenzsysteme im Überblick

Es gibt eine Vielzahl von Assistenzsystemen, die bereits heute im Einsatz sind. Neben den schon bekannten und gewohnten Systemen wie Scheibenwischautomatik, Reifendruckkontrollsystem oder auch Einparkhilfen mit Ton und/oder Kamera, kommen zunehmend auch weitere Helferlein zum Einsatz:

• Abbiegeassistent, womit besonders Lenkerinnen und Lenker von Bussen oder LKW gewarnt werden, falls sich ein Mensch (z.B. am Fahrrad oder zu Fuß) im Kurvenradius befindet
• Antiblockiersystem (ABS) verhindert, dass einzelne Räder beim Bremsen blockieren und damit die Lenkung beeinträchtigen
• Abstandregeltempomat (ACC, Adaptive Cruise Control) verhindert das Auffahren auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, hält den Abstand präzise ein und regelt die Geschwindigkeit
• Automatische Notbremssysteme (AEBS) veranlassen ein Abbremsen, wenn mögliche Zusammenstöße erkannt werden
• Antischlupfregelung (ASR) verteilt das Antriebsmoment und verhindert das Durchdrehen der Räder beim Anfahren und Beschleunigen
• Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) verhindert das Schleudern des Autos, greift dafür in die Leistung des Motors ein und bremst einzelne Räder gezielt ab
• Bremsassistent (BAS) verstärkt den Bremsdruck, wenn eine Notbremsung eingeleitet werden muss
• Berganfahrhilfe wirkt am Berg wie eine automatische Handbremse
• Fernlichtassistent aktiviert die Einstellungen des Lichts je nach Gegenverkehr und leuchtet die Fahrbahn besser aus
• Intelligent Speed Adaptation (ISA): Dieses Assistenzsystem unterstützt Fahrende beim Einhalten einer angemessenen Geschwindigkeit, die sich nach der Witterung, den Straßenverhältnissen und den Verkehrsbedingungen richtet
• Spurverlassenswarner (LDW, Lane Departure Warning) warnt Fahrende, wenn die Spur verlassen wird
• Spurhalteassistent (LKA, Lane Keeping Assistant) hilft die Spur zu halten
• Multikollisionsbremse erkennt einen möglichen Unfall, steuert die Bremse und reduziert damit die Schwere eines Zusammenstoßes
• Notbremslicht zeigt nachfolgenden Fahrzeugen durch Blinken, dass stark gebremst wird
• Adaptives Kurvenlicht: Das Licht bewegt sich mit dem Kurvenverlauf mit
• Geschwindigkeitsregelanlage/Tempomat hilft die Geschwindigkeit beizubehalten
• Überholassistenten überwachen und unterstützen das gesamte Überholmanöver
• Querverkehrswarner überwacht mit Hilfe der in der hinteren Stoßstange installierten Radarsensoren beim Rückwärtsfahren den Querverkehr

Nicht alle Systeme in Fahrzeugen werden (richtig) genutzt

Es gibt also eine Menge an technischen Innovationen, die unser Fahrverhalten positiv unterstützen können. Aber es ist nicht nur die Technik, die den Verkehr auf der Straße sicherer macht. Beim Thema Verkehrssicherheit wird es auch weiterhin auf das Zusammenspiel dieser drei entscheidenden Faktoren ankommen: Straße/Infrastruktur – Fahrzeug – Mensch. Alle drei beeinflussen die Verkehrssicherheit auf eine ganz bestimmte Weise. Die Entwicklungen in diesem Bereich gehen aber auch über reine Fahrzeuganwendungen hinaus und verbinden die Infrastruktur und die Fahrzeuge untereinander.

© ASFINAG

Zukünftig werden Fahrzeuge mit Straßen und enttpsrechender Infrastruktur direkt kommunizieren. Die ASFINAG hat als erster Infrastrukturanbieter in Europa jetzt einen weiteren Meilenstein auf dem Weg hin zur Vernetzung von Fahrzeug und Straße erreicht. Das System heißt C-ITS und steht für „Cooperative Intelligent Transport Systems“. Darunter versteht man den Austausch von sicherheitsrelevanten Informationen zwischen Fahrzeugen und der Straße über Funk. Das Gesamtvolumen des Rahmenauftrags beträgt 14,5 Millionen Euro. Damit wird in den kommenden Jahren die Ausrüstung des gesamten Autobahnnetzes in Österreich mit C-ITS möglich.

Die Ausrüstung, die nun Schritt für Schritt entlang der Autobahnen installiert wird, umfasst bis zu 525 sogenannte Straßeneinheiten sowie eine Steuerungszentrale. Grob vereinfacht handelt es sich bei diesen Straßeneinheiten um WLAN-Boxen, die über eine spezielle WLAN-Variante mit den Fahrzeugen kommunizieren. In Betrieb gehen sollen die ersten C-ITS-Dienste zum Thema Gefahrenwarnung innerhalb der nächsten 16 Monate. Beim weiteren Ausbau stehen dann die Unterstützung von automatisiertem Fahren sowie das vernetzte Verkehrsmanagement im Fokus. Die C-ITS Ausstattung ist Teil der Digitalisierung der Straßeninfrastruktur und wird vom Klima- und Energiefonds sowie von der EU gefördert.

Wirksamer Beitrag zur Verkehrssicherheit

Wesentlicher Vorteil von C-ITS ist, dass Informationen über Verkehrsstörungen und Gefahrenmeldungen direkt und ohne Umwege zwischen Fahrzeug und Straße ausgetauscht werden. Wenn ein Fahrzeug eine für andere Verkehrsteilnehmerinnen und Verkehrsteilnehmer wichtige Beeinträchtigung feststellt, wird diese sofort über Funk auch den anderen WLAN-tauglichen Fahrzeugen kommuniziert. So kann viel schneller auf noch gar nicht im Sichtbereich liegende Gefahrenstellen wie Staus, Pannen, Unfälle oder Spursperren reagiert werden. Das Versprechen von mehr Verkehrssicherheit, flüssigerem Verkehr und einer Optimierung von Verkehrsflüssen und Flotten kommt schlussendlich auch der Dekarbonisierung, also der Abkehr von der Abhängigkeit von Öl, Kohle und Erdgas zu Gute, weil es weniger Staus und effizientere Verkehrsströme geben wird.

Der Operatorenraum im VMZ INzersdorf der © ASFINAG

Mögliche Risiken

Teil davon sind die zunehmend digitalisierten, automatisierten und vernetzten Fahrzeuge, doch was nützt das beste, modernste Gefährt, wenn es nicht richtig angewendet wird? Die vielen verbauten Sensoren vermitteln dem Computer ständig ein eigenes Bild von dem, was auf der Straße rund um das Fahrzeug vor sich geht. Aber werden Fahrerassistenzsysteme auch tatsächlich und richtig genutzt?

Die Beratungsstelle für Unfallverhütung der Schweiz zeigt deutlich, dass zwar immer mehr Fahrzeuge mit eben jenen Assistenzsystemen auf den Straßen unterwegs sind, diese jedoch von den Fahrenden oft nicht genutzt werden. Einige der Systeme wie beispielsweise der Spurassistent werden auch ganz bewusst deaktiviert oder gar nicht erst aktiviert.

Wie ein Sinnesorgan für Automatisierte Fahrzeuge entwickelt wird

Neben der Möglichkeit des technischen Versagens, bzw. Überschreitens der Einsatzgrenzen, bestehen vor allem in zwei weiteren Bereichen Risiken durch Fahrerassistenzsysteme. Anwendungen, die entweder eine Eingabe des Fahrers benötigen (z.B. Einstellung der Abstands- und Geschwindigkeitsregelung) oder den Fahrer vor kritischen Fahrsituationen warnen, können in unzulässiger Weise von den Fahraufgaben ablenken. Sowohl die Bedienung als auch die Warnung eines Systems darf den Fahrer nicht mehr beanspruchen, als beispielsweise die Nutzung des Autoradios. Für die Mensch-Maschine-Schnittstelle gibt es entsprechende Vorgaben.

Auch die Behandlung von Assistenzsysteme als Sonderausstattung beim Kauf von Neufahrzeugen wirkt für Interessierte allein wegen der Zusatzkosten häufig abschreckend. Nicht selten wissen Käuferinnen und Käufer auch nicht, welche Assistenzsysteme überhaupt verbaut und aktiviert sind. Hier tritt die Erkenntnis meist erst beim Fahren selbst ein. Ein weiterer Punkt: Die meisten Fahrenden halten sich bereits für gute Autofahrerinnen und Autofahrer. Leisten sich Assistenzsysteme auch nur geringe Schwächen, wenn etwa „zu früh“ gebremst wird oder das persönliche Fahrverhalten zu sehr beeinflusst wird, neigen vor allem Männer dazu, Assistenzsysteme zu deaktivieren.

Genau diese Zuverlässigkeit, Bedienbarkeit und Betriebssicherheit ist die Achillesferse all dieser Systeme. Erfordern Assistenzsysteme zu viel Aufmerksamkeit zum falschen Zeitpunkt, verleiten sie zum „Spielen“, sind sie in den Botschaften unklar, können sie die Sicherheit auch unmittelbar gefährden. Ein praktischer Vergleich der verschiedenen Angebote kann sich lohnen.

Eine Studie des kanadischen Forschungsinstituts iDAPT zeigte zudem auf, dass die Fähigkeit zum Spurhalten abnehmen kann, wenn ein Assistenzsystem diese Aufgabe übernimmt. Die Frage, ob Fahrerassistenzsysteme das korrekte Fahren und Wissen rund um die Fahrtechnik verdrängen und uns damit zu  quasi schlechteren Fahrerinnen und Fahrern machen, bleibt ein kritischer Punkt, den es im Auge zu behalten gilt.

Können Assistenzsysteme Unfälle verhindern?

Sind Assistenzsysteme im Fahrzeug eingebaut, können diese Fahrende unterstützen. Können diese technischen Hilfsmittel aber auch Unfälle vermeiden? Diese Frage ist es, die viele Verkehrsexpertinnen und Verkehrsexperten besonders interessiert. Die Datenlage zu dieser Frage ist noch recht dünn. Für die Beantwortung sind aber nicht nur statistische Auswertungen wichtig, auch das Wissen, wie diese Assistenzsystemen funktionieren und wo ihre Grenzen sind, lässt auf die Antwort schließen.

© ASFINAG

Klar ist, dass sich physikalische Gesetze durch Fahrerassistenzsysteme nicht aushebeln lassen: Sie können weder die Reibung bei der Bremsleistung erhöhen, noch den Bremsweg wirklich verkürzen. Sie sorgen aber dafür, dass Fahrerinnen und Fahrer sowie andere Verkehrsteilnehmerinnen und Verkehrsteilnehmer vor gefährlichen Situationen bewahrt, in kritischen Situationen gewarnt und bei der richtigen Entscheidung unterstützt werden.

Ob nun Notbremsassistent, Spurhaltesystem oder Abstandregeltempomat, für die Unfallforschung steht fest, dass die oder der Lenkende immer noch der wichtigste Sicherheitsfaktor ist. Mit einigen wichtigen Grundregeln im Fahrverhalten lassen sich die meisten Unfälle vermeiden. Dazu gehören:

• vorausschauend fahren
• ausreichend Abstand halten
• Fahrgeschwindigkeit den Gegebenheiten anpassen

Natürlich können Assistenzsysteme hier helfen. Die Verantwortung trägt aber dennoch weiterhin die Lenkerin bzw. der Lenker.

Ein weiterer wichtiger Effekt, den viele vergessen, ist die Risikokompensation. Dass bedeutet, dass die zusätzliche Sicherheit des Fahrzeuges oder der Infrastruktur durch höhere Geschwindigkeit, Reduzierung der Aufmerksamkeit, geringeren Abstand und ähnliches Risikoverhalten wieder wettgemacht wird. Oder anders ausgedrückt: Eine gute Sicherheitsausstattung von Infrastruktur und Fahrzeug macht sicherheitsbewusstes Fahrverhalten keinesfalls obsolet.

Ja, gute, zuverlässige und intuitive Fahrerassistenzsysteme erhöhen die Verkehrssicherheit und dienen dem Schutz aller Unfallbeteiligten. Dennoch sind technische Innovation bisher keine ultimative Verkehrssicherheits-Lösung. Sowohl Autobauer als auch Zulieferer forschen an der Weiterentwicklung von Assistenzsystemen, wann wir uns allerdings gänzlich auf diese Innovation verlassen können, ist noch nicht klar. Die Automatisierung hat gerade erst begonnen.

Das Aktionspaket Automatisierte Mobilität

Was uns morgen durch den Alltag begleiten soll, wird auch vom Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) sorgfältig beobachtet. Es fördert mit vielfältigen Projekten im Bereich automatisierter und vernetzter Fahrzeuge Mobilität in all ihren Facetten.

„Automatisierte Mobilität ist ein Teil der Mobilität der Zukunft“, so Michael Nikowitz, Koordinator für Automatisiertes Fahren im BMK. Gemeinsam mit der Elektrifizierung, der gemeinsamen Nutzung und der Vernetzung stellt sie so eine der wichtigen Säulen auf diesem Gebiet. Seit 2016 beschäftigt sich das BMKintensiv mit dieser Thematik. Der unglaublich rasche Technologiefortschritt bedarf hierbei ebenso schneller Reaktionen auch von Seiten der öffentlichen Hand. „Es ist ganz essentiell, dass wir uns mit der Thematik möglichst breit und interdisziplinär beschäftigen, um sicherzustellen, dass wir als Ministerium die richtigen Fragestellungen und Themen adressieren“, so Nikowitz weiter.

Die Austria Tech ist die Kontaktstelle zum Automatisierten Fahren des BMK. Gemeinsam hat man das Aktionspaket Automatisierte Mobilität sowie das Forum Automatisierte Mobilität ins Leben gerufen, einem jährlichen Symposium, welches die Entwicklung automatisierter Mobilität bestmöglich abbilden und als Dialogveranstaltung dienen soll, um von allen Akteuren von der Industrie, über Verwaltung und Wissenschaft bis zu Start-ups sowohl den neuesten Stand zu bekommen als auch kritisches Hinterfragen der Entwicklungen zu ermöglichen, wie Nikowitz betont.

Für ihn ist ein transparenter und objektiver Wissensaustausch unumgänglich, damit im Falle der Automatisierung nicht vergeblich an der Entwicklung von Lösungen gearbeitet und erst im Nachhinein erkannt wird, dass Best-Practice-Beispiele bereits verfügbar gewesen wären.

Neue automatisierte Mobilitäts-Services gelten als eine der Tech-Revolutionen im 21. Jahrhundert, die neben anderen Zweigen fortschreitender Digitalisierung von großem Einfluß auf unseren Alltag sein wird. Entwicklungen auf dem Gebiet der automatisierten Mobilität – seien es Assistenzsysteme in privaten Pkw, sogenannte Robo-Taxis oder fahrerlose öffentliche Verkehrsmittel werden unsere Mobilität und die Möglichkeiten des [Vor]Ankommens in Städten und auch im ländlichen Raum stark verändern.

Aktionspaket Automatisierte Mobilität