Autonomes Fahren in Stufen: Welche gibt es?

Autonomes Fahren: Stufen und Definition

Autonomes Fahren bezieht sich auf die Fähigkeit eines Fahrzeugs, ohne menschliches Eingreifen zu navigieren und zu fahren. Dies wird durch eine Kombination von Sensoren, Kameras, Radar und künstlicher Intelligenz ermöglicht, die es dem Fahrzeug erlauben, seine Umgebung wahrzunehmen, zu interpretieren und entsprechend zu reagieren. Um die Komplexität und die Fortschritte in diesem Bereich besser zu verstehen, stellen wir Ihnen die verschiedenen Stufen des autonomen Fahrens vor. 

Um die Entwicklung des autonomen Fahrens zu strukturieren und zu bewerten, hat die Society of Automotive Engineers (SAE) ein Klassifizierungssystem mit 5 Stufen entwickelt. Autonomes Fahren reicht dabei von Stufe 0 (keine Automatisierung) bis Stufe 5 (vollständige Autonomie). Diese Automatisierungsgrade des automatisierten Fahrens helfen dabei, die Entwicklung und Implementierung von Technologien in Fahrzeugen besser zu verstehen. 

Es sind jedoch noch nicht alle 5 Stufen des autonomen Fahrens auf den Straßen zugelassen. Experten diskutieren über die rechtlichen Rahmenbedingungen für autonomes Fahren. Stufen von Level 0 bis Level 5 erfordern jeweils spezifische gesetzliche Regelungen, um Haftungsfragen, Aspekte der Versicherung und ethische Entscheidungen klar zu definieren und zu regulieren.

Die fünf Stufen des autonomen Fahrens

Die Mobilität der Menschen wird beeinflusst durch autonomes Fahren. Die Stufen der Automatisierung von Level 0 bis Level 5 beschreiben den schrittweisen Übergang von menschlich gesteuerten zu vollständig autonomen Fahrzeugen. Jede Stufe erweitert dabei die Fähigkeiten des Fahrzeugs, selbstständig zu agieren, von einfachen Assistenzsystemen bis hin zur vollständigen Autonomie ohne menschliches Eingreifen.

Stufe 0: Fahren ohne intelligente Assistenzsysteme

Bei Stufe 0 des autonomen Fahrens liegt die vollständige Kontrolle über das Fahrzeug ausschließlich beim Fahrer. In dieser Stufe gibt es keinerlei automatisierte Systeme, die in die Steuerung von Geschwindigkeit, Lenkung oder Bremsen eingreifen könnten. Der Fahrer ist zu jeder Zeit für alle Aspekte des Fahrens verantwortlich, einschließlich der Überwachung der Umgebung, der Entscheidung über die Fahrtrichtung und der Reaktion auf unvorhergesehene Situationen im Straßenverkehr.

Fahrzeuge dieser Kategorie sind mit grundlegenden Sicherheitsmerkmalen ausgestattet, wie etwa Sicherheitsgurten und Airbags, aber sie bieten keine Unterstützung durch fortschrittliche Technologien wie Spurhalteassistenten oder adaptive Geschwindigkeitsregelungen. Der Fahrer muss jederzeit aufmerksam sein und die volle Kontrolle über das Fahrzeug behalten. Autonomes Fahren in diesen Stufen ist nicht vorhanden, da alle Entscheidungen und Steuerungsaufgaben vollständig beim Fahrer liegen. 

Stufe 1 des autonomen Fahrens: Assistiertes Fahren im Detail

Autonomes Fahren in diesen Stufen ist auch als assistiertes Fahren bekannt und umfasst grundlegende Fahrassistenzsysteme. Diese Systeme unterstützen den Fahrer, übernehmen aber keine vollständige Kontrolle über das Fahrzeug.

Beispiele für autonomes Fahren in Stufe 1 sind:

Diese Systeme können jeweils entweder die Geschwindigkeit oder die Lenkung kontrollieren, aber nicht beides gleichzeitig.

Der Fahrer bleibt in der Verantwortung in Stufe 2: Teilautomatisiertes Fahren

Bei Stufe 2 des autonomen Fahrens, auch als teilautomatisiertes Fahren bezeichnet, verfügt das Fahrzeug über erweiterte Fahrassistenzfunktionen. Diese Systeme können sowohl die Geschwindigkeit als auch die Lenkung gleichzeitig kontrollieren.

Beispiele für autonomes Fahren Stufe 2 sind der:

• Ausweichsassistent: Unterstützt den Fahrer beim Ausweichen von Hindernissen durch gezielte Lenkmanöver
• Autobahnassistent: Übernimmt teilweise die Steuerung auf Autobahnen, indem er das Fahrzeug in der Spur hält und den Abstand zu anderen Fahrzeugen reguliert
• Einparkassistent: Hilft beim Einparken, indem er das Fahrzeug automatisch in Parklücken manövriert
• Abbiegeassistent: Überwacht den toten Winkel und warnt den Fahrer vor möglichen Kollisionen beim Abbiegen

Autonomes Fahren in diesen Stufen hat trotz dieser erweiterten Funktionen klare Grenzen der Teilautomatisierung. Der Fahrer muss ständig aufmerksam und jederzeit bereit sein, die Kontrolle zu übernehmen. Die Systeme sind nicht in der Lage, auf alle Verkehrssituationen angemessen zu reagieren.

Stufe 3: Wenn das Auto die Kontrolle übernimmt

In Stufe 3 ist autonomes Fahren auch als hochautomatisiertes Fahren bekannt. Diese Stufe stellt einen bedeutenden Sprung in der Technologie dar. Autonomes Fahren in Stufe 3 bedeutet, dass das Fahrzeug unter bestimmten Bedingungen selbstständig fahren kann.

Das System übernimmt alle Aspekte des Fahrens und der Fahrer muss bereit sein, auf Anforderung die Kontrolle zu übernehmen. Das bedeutet, dass das Fahrzeug selbstständig lenkt, beschleunigt und bremst, ohne dass der Fahrer eingreifen muss. Der Fahrer kann sich in dieser Zeit anderen Tätigkeiten widmen, muss jedoch bereit sein, die Kontrolle auf Anforderung des Systems innerhalb weniger Sekunden zu übernehmen. In kritischen Situationen, in denen das System an seine Grenzen stößt, wird der Fahrer durch eine Übernahmeaufforderung (Take-Over-Request, TOR) dazu aufgefordert, die Kontrolle wieder zu übernehmen.

Einige Automobilhersteller haben bereits Fahrzeuge mit Stufe-3-Technologie auf den Markt gebracht, allerdings gibt es noch rechtliche und technische Herausforderungen. In Deutschland wurde 2021 ein Gesetz verabschiedet, das autonomes Fahren in diesen Stufen unter bestimmten Bedingungen erlaubt.

Stufe 4 des vollautomatisierten Fahrens erklärt

In Stufe 4 bedeutet autonomes Fahren, dass das Fahrzeug unter den meisten Bedingungen ohne menschliches Eingreifen fahren kann.  Es ist auch bekannt als vollautomatisiertes Fahren.

Merkmale des vollautomatisierten Fahrens sind:

• Autonomes Fahren in diesen Stufen ist auf definierte Bereiche, z. B. auf Autobahnen oder auf bestimmte Stadtgebiete begrenzt
• Bewältigung komplexer Verkehrssituationen ohne menschliche Unterstützung
• Sicheres Anhalten, wenn die Systemgrenzen erreicht werden

Für autonomes Fahren der Stufe 4 gibt es in Deutschland noch keine umfassende gesetzliche Regelung für den öffentlichen Straßenverkehr. Testprojekte und begrenzte Einsätze sind jedoch bereits möglich.

Ohne Fahrer auf den Straßen? Stufe 5 des autonomen Fahrens

Autonomes Fahren Stufe 5 stellt die höchste Stufe der Automatisierung dar. Bei dieser Stufe ist das Fahrzeug in der Lage, unter allen Bedingungen und in allen Umgebungen autonom zu fahren.

Autonomes Fahren in diesen Stufen zeichnet sich dadurch aus, dass Lenkrad oder Pedale nicht mehr notwendig sind und die Fahrzeuge ohne menschliche Insassen fahren können. Zudem sind die Fahrzeuge der Stufe 5 in der Lage, sich an alle Straßen- und Wetterbedingungen anzupassen.

Die Einführung von Stufe-5-Fahrzeugen könnte in der Zukunft eine Reduzierung von Verkehrsunfällen, sowie die Erhöhung der Mobilität für ältere Menschen und Menschen mit Behinderungen bedeuten.

Aktuelle Entwicklungen und Ausblick

Derzeit befinden sich die meisten Fahrzeuge auf den Straßen zwischen den ersten beiden Stufen. Automatisiertes Fahren auf Stufe drei haben einige Hersteller bereits eingeführt, während Stufe 4 und 5 noch in der Entwicklungs- und Testphase stecken.

Die Zukunft der Mobilität entwickelt sich rasant in Richtung autonomes Fahren. Stufen 4 bis 5 könnten in den nächsten Jahren Realität auf deutschen Straßen werden.

Experten gehen davon aus, dass Stufe-4-Fahrzeuge in den nächsten 5 bis 10 Jahren in begrenzten Bereichen eingeführt wird. Die Einführung von Stufe-5-Fahrzeugen wird voraussichtlich noch länger dauern und könnte erst in 20 bis 30 Jahren Realität werden. 

Die Verkehrssicherheit hat das Potential, sich deutlich zu verbessern durch autonomes Fahren. Die Stufen reichen dabei von einfachen Fahrassistenzsystemen bis hin zu vollständig selbstfahrenden Fahrzeugen, wobei jede Stufe potenziell zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt.

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