Im Gespräch mit Dr. Andrej Heinke, Vice President Corporate Foresight and Megatrends Robert Bosch GmbH
Dr. Andrej Heinke macht für Bosch das scheinbar Unmögliche möglich: Er trifft plausible Annahmen für zukünftige Entwicklungen und reist dafür um die Welt. Damit ist er mit dem Thema „Mobilität“ sowohl in der Theorie als auch in der Praxis sehr gut vertraut. Mit der TRANSFER sprach er über die Sicherheit im Straßenverkehr beim autonomen und automatisierten Fahren, die damit verbundenen notwendigen Änderungen der Infrastruktur sowie das autonome Fliegen. Trotz aller Risiken und Herausforderungen ist er sich sicher: Die autonome Mobilität der Zukunft wird sicher und effizient sein.
Herr Dr. Heinke, welchen Stellenwert hat der „autonome“ Aspekt in Mobilitätskonzepten der Zukunft, insbesondere im Bosch-Claim „Technik fürs Leben“?
Mit dem automatisierten Fahren will Bosch die Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen. Neun von zehn Unfällen gehen auf menschliche Fehler zurück. Autofahrer in unübersichtlichen Situationen gezielt zu unterstützen oder ihnen die Fahraufgabe komplett abzunehmen, kann Leben retten. Zudem wird mit den vorhandenen Ressourcen Raum, Zeit und Energie effizienter umgegangen, weil der Verkehr bei entsprechender Durchdringung von automatisierten Fahrzeugen stärker synchronisiert wird.
Die Bevölkerung wächst und damit auch das Verkehrsaufkommen. Bis 2050 soll sich der innerstädtische Verkehr sogar verdreifachen. Laut einer weltweiten Umfrage der Unternehmensberatung Capgemini wünscht sich jeder zweite Verbraucher ein selbstfahrendes Auto, das dem Fahrer Aufgaben abnimmt und durch den Verkehr steuert. Bosch entwickelt eine Vielzahl von Lösungen für den Personen- und Warentransport. Unsere Vision ist es, sichere, nachhaltige und begeisternde Mobilität zu schaffen. Dafür benötigen wir Personalisierung, Automatisierung, Elektrifizierung und Vernetzung.
Bosch-CEO Volkmar Denner gibt die strategische Ausrichtung vor, wenn er sagt, dass Bosch mehr ist als Auto. Wir nutzen die ganze technische Breite des Unternehmens, um innovative Mobilitätslösungen umzusetzen, wie vernetztes Parken, automatisiertes Fahren, Apps für multimodalen Transport und Elektromobilität. Wir machen das Fahren nicht nur einfacher, sicherer und bequemer als je zuvor, das Auto wird auch zu einem neuen, vollvernetzten Assistenten. Aufgrund seines Portfolios ist Bosch wie kaum ein anderes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen auf die verschiedenen Entwicklungen vorbereitet.
Den ersten Schritt zum autonomen Fahren hat Bosch bereits gemacht: Seit 2019 können sich Autos im Parkhaus des Mercedes-Benz-Museums in Stuttgart fahrerlos einen Parkplatz suchen und einparken. Bis zu 20 Prozent mehr Fahrzeuge passen so auf die gleiche Fläche. Möglich wird das Automated Valet Parking mithilfe einer intelligenten Parkhaus- Infrastruktur von Bosch. Im Falle des Community-based Parking übernimmt Bosch die Suche nach einem Parkplatz. Das System funktioniert, indem Autos im Vorbeifahren mithilfe ihrer Ultraschallsensoren automatisch freie Parkplätze an die Cloud melden. Der Autofahrer kann dann auf seinem Navigationsgerät den nächsten freien Parkplatz sehen und wird direkt dorthin geleitet – so spart er Zeit, Kraftstoff und Nerven, während er gleichzeitig dazu beiträgt, die Luftverschmutzung und die Anzahl der Staus in den Innenstädten zu reduzieren.
Was sind aus Ihrer Sicht die größten Herausforderungen auf dem Weg vom Kraftfahrzeug zum tatsächlichen Auto-Mobil?
Es sind viele Faktoren bei den Chancen und Risiken zu betrachten. Lassen Sie mich ein praktisches Beispiel nennen: In ihrer Kooperation zur Entwicklung des automatisierten Fahrens in der Stadt haben Bosch und Mercedes-Benz ein Pilotprojekt für einen App-basierten Mitfahrservice mit automatisiert fahrenden Mercedes-Benz S-Klasse Fahrzeugen in San José im Silicon Valley gestartet. Die selbstfahrenden Autos pendeln, von einem Sicherheitsfahrer überwacht, zwischen dem Stadtteil West San José und dem Zentrum der kalifornischen Metropole, entlang der Hauptverkehrsader San Carlos Street/Stevens Creek Boulevard. Der Testbetrieb soll Bosch und Mercedes-Benz weitere wertvolle Erkenntnisse für die Entwicklung ihres automatisierten Fahrsystems nach SAE-Level 4/5 liefern. Außerdem erwarten sich die Partner Aufschluss darüber, wie selbstfahrende Autos in ein intermodales Mobilitätssystem mit zum Beispiel öffentlichem Personennahverkehr und Carsharing integriert werden können.
Gerade in dichtgedrängtem Stadtverkehr können selbstfahrende Autos mit ihrer permanenten 360-Grad-Umfeldüberwachung potenziell die Sicherheit erhöhen sowie durch eine gleichmäßige Fahrweise den Verkehrsfluss verbessern. Damit automatisiertes Fahren alltäglich werden kann, muss die Technik zuverlässig und sicher funktionieren. Nicht nur die automatisierten Fahrzeuge müssen überzeugen, sondern auch ihre Einbindung in die urbane Mobilität.
Wenn das automatisierte Fahren zunehmend umgesetzt wird, wird gerade in der Übergangsphase der Umgang mit menschlichen Schwächen eine große Rolle dabei spielen, wie schnell sich die neuen Technologien durchsetzen. Dazu zählen etwa Sekundenschlaf, Ablenkung, ein nicht angelegter Gurt. Um kritische Fahrsituationen und womöglich Unfälle zu vermeiden, sollen Autos deshalb künftig mit ihren Sensoren nicht mehr nur auf die Straße, sondern auch auf den Fahrer, Beifahrer und weitere Passagiere achten. Bosch hat dafür ein neues System zur Innenraumbeobachtung mit Kameras und künstlicher Intelligenz (KI) entwickelt, das ab 2022 in Serie gehen kann. Dann wird Sicherheitstechnik, die beispielsweise den Fahrer bei Müdigkeit oder Ablenkung warnt, in der Europäischen Union zum Standard in Neufahrzeugen. Die EU-Kommission erwartet, dass durch ihre neuen Anforderungen an die Sicherheit von Fahrzeugen bis 2038 mehr als 25.000 Leben gerettet und mindestens 140.000 schwere Verletzungen vermieden werden können.
Der Blick ins Fahrzeug soll künftig auch ein grundlegendes Problem selbstfahrender Autos lösen. Denn um dem Fahrer die Fahrverantwortung beispielsweise nach einer automatisierten Autobahnfahrt wieder zu übergeben, muss das Auto sicher sein, dass der Fahrer weder schläft noch Zeitung liest oder E-Mails auf dem Smartphone schreibt. Wer bei Tempo 50 für nur drei Sekunden kurz einnickt oder auf sein Smartphone statt auf die Straße schaut, legt dabei 42 Meter zurück – und das im Blindflug. Viele unterschätzen das davon ausgehende Risiko. Laut einer Untersuchung der DA Direkt Versicherung und infas quo geht rund jeder zehnte Unfall auf Ablenkung oder Müdigkeit zurück, die stärkste Ablenkung geht insgesamt vom Smartphone aus. Beim Bosch-System zur Innenraumbeobachtung erkennt eine im Lenkrad eingebaute Kamera, wenn die Augenlider des Fahrers schwer werden, er abgelenkt ist und seinen Kopf zum Beifahrer oder in Richtung der Rücksitze dreht. Dank KI zieht das System aus diesen Informationen die richtigen Schlüsse: Es warnt den Fahrer bei Unachtsamkeit, empfiehlt Pausen, wenn er müde wird, oder reduziert sogar die Geschwindigkeit des Fahrzeugs – je nach Wunsch des Fahrzeugherstellers oder gesetzlicher Vorgaben. Mit dem neuen Bosch-System kommt auch der Komfort beim Autofahren nicht zu kurz. Die Innenraumkamera erkennt, welche Person auf dem Fahrersitz Platz nimmt und passt Rückspiegel, Sitzposition, Lenkradhöhe und die Einstellungen des Infotainmentsystems an die zuvor gespeicherten Präferenzen der Person an. Zudem kann die Kamera genutzt werden, um das Infotainment mittels Gesten oder Augen zu steuern.
Auto-Mobilität ist an sich nicht auf das Kraftfahrzeug beschränkt, bei schienengebundenen Fahrzeugen ist sie bereits teilweise realisiert. Auch Flugzeuge sind auf dem Weg autonom zu werden, wie lange wird es Ihrer Meinung nach dauern, bis das Realität wird?
Den meisten Flugpassagieren ist gar nicht bewusst, wie kurz die Zeit ist, in der ein Pilot noch sein Flugzeug selbst steuert. In einer von der New York Times zitierten Erhebung gaben Flugkapitäne einer Boeing 777 bereits im Jahr 2015 zu Protokoll die Maschine auf einem durchschnittlichen Flug nur sieben Minuten zu steuern. Bei Airbus-Flugzeugen waren es sogar nur rund drei Minuten. Der Pilot startet, landet und überwacht den Rest der Zeit den Autopiloten. Einige der neuesten Kampfflugzeuge und alle Drohnen können entweder automatisiert fliegen oder sie lassen sich aus der Ferne steuern. Airbus testet in einem Forschungssimulator Verkehrsflugzeuge mit nur noch einem Piloten im Cockpit. Ob und wann es dieses Konzept einmal in den Linienbetrieb schafft, ist noch offen. Wenn dazu ein Sicherheitsgewinn gegenüber dem Zweimanncockpit kommt, wird die Umsetzung schnell geschehen. Menschliches Versagen ist die Hauptursache für Flugunfälle. KI-Systeme werden Anweisungen der Flugsicherung unmissverständlich in Text übersetzen, multispektrale Kameraanlagen an Bord werden auch Rollwegschilder und Hindernisse am Boden bei Tag und Nacht besser erkennen können. Dazu erprobt Airbus auch das Lasersystem Lidar. Roll-, Start- und Landephasen werden wohl zuerst automatisiert werden.
Mit der Automatisierung kommen jedoch neue Risiken. Schon heute sind Piloten derart abhängig vom Autopiloten, dass sie grundlegende Handlungsschritte vergessen, unterlassen oder gar verlernen, weil zu viel Verantwortung an automatische Systeme abgegeben wird. Man denke nur an die eigene Abhängigkeit vom Navigationssystem im Auto. Wer kann heute noch nach Karte oder gar ungewohnte Strecken nach Intuition fahren?
Neue Mobilitätskonzepte erfordern Veränderungen der Infrastruktur, was werden Ihrer Meinung nach die wichtigsten Meilensteine dabei sein?
Das Mobilitätsangebot in Metropolen wird immer vielfältiger. Menschen sind zu Fuß, auf dem Rad oder E-Bike, in Bussen und Bahnen, mit dem eigenen Auto und künftig auch in autonomen Fahrzeugen unterwegs. In Ballungsräumen könnten autonome Flugtaxis oder Drohnen für den Transport von Personen oder zeitkritischen Waren und Medikamenten eingesetzt werden. Alle diese Anwendungen erfordern leistungsfähige Sensoren und Steuersysteme, die gleichzeitig so energiesparend wie möglich arbeiten. Genau hier setzt das öffentlich geförderte Projekt OCEAN12* an, in dem europaweit 27 Partner aus den Bereichen Halbleitertechnik, Elektronik, Luftfahrt- und Automobiltechnik zusammenarbeiten, um Sensorsysteme für das autonome Fahren und Fliegen zu entwickeln. Bosch leitet das aus 14 Organisationen bestehende deutsche Konsortium. Gemeinsam entwickeln die Projektpartner bis Ende 2021 verschiedene, besonders energieeffiziente Komponenten, die die Umgebungsdaten von Fahrzeugen und Flugzeugen erfassen und verarbeiten können. Dazu zählen Umfeldsensoren wie etwa Kameras, Lidar- oder Radarsensoren sowie Mikroprozessoren zur Verarbeitung der Daten. Die Elektronik wandelt die erfassten Daten in Steuerbefehle für nachgelagerte Komponenten um. Das können die Bremsen oder die Lenkung beim Auto sein oder auch die Steuerung des Antriebs bei einem Flugtaxi.
Außerdem unternimmt Bosch Schritte, um eine weitere Anforderung für neue Mobilitätskonzepte zu realisieren: den Einsatz hochauflösender Karten. Zu diesem Zweck wurden Anteile am Kartenanbieter HERE Technologies erworben, um gemeinsam an einer herstellerunabhängigen Lösung zu arbeiten. Diese sieht vor, dass Fahrzeuge die von ihren Sensoren gesammelten Verkehrsinformationen teilen, um damit Karten in Echtzeit zu aktualisieren. Außerdem werden Einsatzgebiete dieser Anwendungen jenseits der Mobilität möglich – beispielsweise in der vernetzten Industrie, wo präzise Karten der Innenräume den Warenfluss automatisieren und abstimmen können.
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Dr. Andrej Heinke (Autor)
Vice President Corporate Foresight and Megatrends
Robert Bosch GmbH (Stuttgart)