Der silberfarbene VW Touran sieht von außen aus wie jeder andere auch, wären da nicht die Aufbauten auf dem Dach und ungewöhnliche Anbauten auf Höhe der Stoßstange. „Die erste Frage ist immer, ob wir von Google sind“, erzählt Uwe Wohanka. Der Entwicklungs-Ingenieur von ZF sitzt hinter dem Steuer des Testwagens, der mit Technik und Prototypen an Bord gut eine halbe Million Euro wert ist.
Jeweils sechs Laser- und Radarscanner sind rund ums Auto montiert, dazu je zwei auf dem Dachträger. Hinter der Windschutzscheibe sind zwei Kameras verbaut. Auf dem Dach stellen zwei flache Plastikscheiben eine leistungsfähige Verbindung zum Satellitennavigationssystem GPS her. Im Kofferraum hat nichts anderes Platz außer Hochleistungsrechner und Messgeräte. Dieses Fahrzeug hat nur einen Zweck: Es sammelt extrem viele Daten, die der Automobilzulieferer mit Stammsitz in Friedrichshafen für das Automobil der Zukunft braucht. Denn das soll schon in diesem Jahr autonom über die Teststrecke mitten durch die Stadt fahren, also ohne Fahrer am Steuer seinen Weg finden können.
Seit Herbst 2018 kann ZF mit der neuen Technik quasi aus dem Labor direkt auf die Straße. Per Gemeinderatsbeschluss wurde eine Teststrecke genehmigt, die durch die Innenstadt führt. Die hat inzwischen von der Fußgängerzone bis zur Bundesstraße und vom Flughafen bis zum Fähranlieger so ziemlich alles zu bieten, was ein autonom fahrendes Auto erkennen und managen können muss. „Nur Straßenbahn und Autobahn fehlen“, sagt Uwe Wohanka. Er und seine Kollegen drehen mit den insgesamt fünf Testautos ihre Runden in der Stadt.
Zirka 1,5 Millionen Euro hat die Stadt investiert, um den Verkehrsleitrechner auf- und die Ampeln an der Teststrecke nachzurüsten. Die „Road Side Units“ genannten kleinen Kästchen signalisieren dem Testauto rechtzeitig, wann die Ampel auf rot oder grün schaltet. Mit den Testfahrten können die Ingenieure im realen Verkehr mit Kameras und Sensoren möglichst viele Daten erfassen, die für Simulationsprogramme gebraucht werden, die die Ingenieure schreiben. Mit denen lernt das Auto der Zukunft, sich sicher im Straßenverkehr zu bewegen und mit allen Situationen klar zu kommen – auch wenn ein Kind auf die Straße läuft, das Auto vor einem abrupt stehen bleibt oder es plötzlich in Strömen regnet.
Was der Autopilot im Fahrzeug künftig erkennen und beherrschen muss, sieht man am besten vom Beifahrersitz aus. Hier ist ein Monitor montiert, auf dem permanent Bewegung ist. Die Scanner erzeugen ein Abbild der Straßenumgebung – die 3D-Laser im Umkreis von 90 Metern, die Radarwellen bis zu 300 Meter. „Wir vermessen die Innenstadt“, erklärt Uwe Wohanka, während er konzentriert durch den Verkehr navigiert. In naher Zukunft werden Bordsteinkanten, Bäume, Häuser, Brücken oder Fahrbahnmarkierungen realitätsgetreu auf dem Monitor nachgebildet. Vorerst zeigt der nur sogenannte Punktwolken an, die das Umfeld des Autos darstellen. Was sich bewegt, wird als farbiges Klötzchen dargestellt, über dem ein Pfeil nicht nur die Fahrtrichtung anzeigt, sondern auch die Geschwindigkeit. Je länger er ist, desto schneller bewegt sich das Objekt. Allerdings erkennt der Rechner an Bord noch nicht, ob das Kästchen ein Fußgänger, Radler oder ein Auto ist. Als drei Frauen vor dem Touran über die Straße schlendern, erkennen die Sensoren zuerst nur ein Objekt. Erst als die Frauen den Abstand zueinander vergrößern und unterschiedliche Richtungen einschlagen, zeigt der Monitor drei Objekte an.
„Die Systeme können nicht jede Situation lernen, aber mit den Daten möglichst viele Situationen simulieren“, erklärt Gerhard Gumpoltsberger, Leiter des ZF-Innovationsmanagements und verantwortlich für die Teststrecke in Friedrichshafen. Andernfalls müssten die Testautos Millionen von Kilometern fahren, um die nötige statistische Breite abzudecken, die auch einmalige kritische Situationen technisch absichert.
Für das autonome Fahren braucht der Autopilot aktuelle Karten in HD-Qualität, die Verkehrsregeln und die Informationen über das aktuelle Verkehrgeschehen. Ist das 5G-Netz dafür nötig? „Das ist keine Voraussetzung für das autonome Fahren, aber macht es einfacher und sicherer“, sagt Gerhard Gumpoltsberger. Die Autos könnten auch über das WLAN-Netz interaktiv miteinander kommunizieren. „Technisch wäre Level 4 heute bereits möglich, aber die Daten sind nicht ausreichend validiert“, erklärt er. Dann könnte der Fahrer im Fahrzeug schlafen, während das Auto selbständig von A nach B fährt. Bis es soweit ist, werden aber noch einige Jahre vergehen. Bis dahin setzt ZF beispielsweise auf den Co-Pilot, ein ausgeklügeltes Assistenzsystem, das Fahreraufgaben, aber noch nicht die Fahrkontrolle übernehmen kann. In diesem sogenannten Level-2-Status kann der Pkw-Fahrer die Hände vom Lenkrad nehmen, muss aber aktiv dabei sein, um jederzeit eingreifen zu können, so lautet die gesetzliche Vorgabe.
Die Zukunft des autonomen Fahrens kommt aber trotzdem schon im Herbst dieses Jahres in Friedrichshafen auf die öffentliche Straße. Der VW Touran sammelt Daten, mit denen der e.GO-Mover gefüttert werden soll. ZF hat den elektrischen Kleinbus für 15 Passagiere mit entwickelt, der im Sommer 2020 in Serie geht. Der kann Level 4 und wird auf der Teststrecke ab November geprüft. Zuerst im Werksverkehr mit ZF-Mitarbeitern an Bord, dann recht schnell auch im Selbstfahrmodus – wenn auch immer mit einem Fahrer an Bord, erklärt Gerhard Gumpoltsberger. Das Interesse der Verkehrsbetriebe sei enorm.
