Round-up zu Status quo und Zukunft der Mobilität 4.0

Mobilität 4.0
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Die Digitalisierung hat unser Leben in wenigen Jahren tief greifender verändert als alle Innovationen zusammen zuvor. Zuerst bekam diesen Wandel die Medienbranche zu spüren, gefolgt von Handel und Dienstleistungssektor. Zurzeit erleben wir den Wandel zur Industrie 4.0, also der Vernetzung intelligenter Maschinen. Der nächste logische Schritt heißt: Mobilität 4.0.

Der Begriff „Industrie 4.0“, der die Informatisierung der Fertigungstechnik und der Logistik bei der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M) beschreibt, ist zu einem Buzzword geworden. Ziel der Industrie 4.0 ist die intelligente Fabrik, die sich durch Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz, ergonomische Gestaltung sowie der Integration von Kunden und Geschäftspartnern in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse auszeichnet. Technologische Grundlage sind cyber-physische Systeme und das Internet of Things. Genau hier setzt auch die Mobilität 4.0 an – doch was versteht man überhaupt darunter?

Mobilität 4.0?

In Anlehnung an den Begriff „Industrie 4.0″ wurde der Marketing-Kunstbegriff „Mobilität 4.0“ kreiert. Er umfasst zum einen eine stärkere Nutzung und Integration von IT in Verkehrs- und Logistikprozessen und zum anderen eine stärkere Vernetzung der unterschiedlichen Verkehrsträger untereinander.

Derzeit spielt vor allem das autonome Fahren eine große Rolle innerhallb des Bereichs der Mobilität 4.0: Selbstfahrende U-Bahnen wie in Nürnberg oder Paris sind längst keine Seltenheit mehr. Aber auch mobile Angebote in öffentlichen Verkehrsmitteln wie Apps, WLAN oder fahrkartenloses Fahren fallen unter die Mobilität 4.0.

Das Auto wird in diesem Zuge zum „Third Place“ – einem dritten Lebensmittelpunkt neben Zuhause und Büro. Auch das Fahren entwickelt sich von einer Notwendigkeit zu einem neuen, produktiven Zeitfenster: Durch das autonome und vernetzte Fahren sowie der Echtzeitdatenkommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur wird der Verkehr vorhersehbar – und auf diese Weise Unfälle und Staus vermieden.

Das 21. Jahrhundert steht im Zeichen des massiven Datenwachstums und den damit verbundenen neuen Alternativen für persönliche Entscheidungen. Big Data bestimmt damit nicht nur das Nutzerverhalten im Internet, es wird auch zu einer Umwälzung der Mobilitätslandschaft führen. Mobilität 4.0 ist eine Chance für Transport und Verkehr und bildet eine Brücke zwischen Gegenwart und Zukunft. Dafür ist neben dem Rückgriff auf die Möglichkeiten des Internet of Things aber auch eine flächendeckende Versorgung mit Highspeed-Internet – sprich 5G – nötig.

Situation in Deutschland

Die Digitalisierung könnte für Deutschland zu einer Chance werden – allerdings hat man in den letzten Jahren die Entwicklung verschlafen. Gerade im Bereich der Automobilindustrie blickt Deutschland auf eine lange Geschichte voller Innovationen und bahnbrechender Erfindungen: Und das sind nicht nur der Viertaktmotor oder das Antiblockiersystem.

Bereits in den 1990er-Jahren startete die Münchener Universität der Bundeswehr in Zusammenarbeit mit der Daimler-Benz-Forschung das Projekt Vita –  der Vorläufer des autonomen Fahrens. 1995 legte das Team 1700 km von München nach Kopenhagen zurück: Der Versuchswagen fuhr mit 175 km/h über die Autobahn und wechselte rund 400-mal die Spur. Nur bei komplexen Situationen, die nicht als Computermodell abgespeichert waren, bekam das Auto Probleme und ein Forscher musste eingreifen. Die längste autonome Strecke betrug 160 km. Allerdings fehlte den Autoherstellern damals der Mut, um ein Serienprojekt zu starten. Scheinbar haben die deutschen Akteure ihre Schwierigkeiten mit Innovationen und der Festlegung von internationalen Standards auf diesem Gebiet, denn sonst wäre die Entwicklung im Bereich Mobilität 4.0 schon weiter fortgeschritten.

Ein Problem ist auch das Wiener Übereinkommen von 1968, das Autos mit Pferdekutschen gleichsetzt und aus diesem Grund eine durchgehende Kontrolle über das Fahrzeug verlangt.

Jedes Fahrzeug und miteinander verbundene Fahrzeuge müssen, wenn sie in Bewegung sind, einen Führer haben.

2014 wurde der Regelkatalog von den Vereinten Nationen zwar überarbeitet, sodass nun „Systeme, mit denen ein Pkw autonom fährt, zulässig [sind], wenn sie jederzeit vom Fahrer gestoppt werden können“. Allerdings betrifft das nur technische Systeme zur Unterstützung des Fahrers und klärt noch nicht, wie es mit dem vollautonomen Fahren aussieht. Nach wie vor ist es in Deutschland Fahrern nicht gestattet, sich während der Fahrt mit anderen Tätigkeiten dauerhaft zu beschäftigen. Auch ist nicht geklärt, wie sich das deutsche Rechtssystem mit dem Konzept des autonomen Fahrens verträgt, denn die Haftungsfrage für selbstständig fahrende Verkehrsmittel ist noch offen. Aus diesem Grund ist momentan nicht absehbar, wann es hierzulande möglich sein wird, sich von selbstfahrenden Autos ohne Lenkrad und Pedale á la Google chauffieren zu lassen.

Stufen der Fahrzeugautomatisierung
Die Bundesanstalt für Straßenwesen hat in einer Untersuchung von 2012 fünf Stufen der Fahrzeugführung und (potentiellen) Fahrzeugautomatisierung herausgearbeitet:
Driver only: Steuerung nur durch den Fahrer
Assistiert: Assistenzsysteme übernehmen entweder die Längs- oder die Querführung
Teilautomatisiert: das Fahrzeug übernimmt Längs- und Querführung; der Fahrer muss dauerhaft aufmerksam die Fahrbahn und den Verkehr beobachten, ggf. kurzfristig eingreifen und Fehler korrigieren
Hochautomatisiert: das Fahrzeug übernimmt Längs- und Querführung, der Fahrer muss erst nach angemessener Vorwarnzeit die Steuerung übernehmen und kann sich währenddessen anderen Tätigkeiten zuwenden.
Vollautomatisiert: wie hochautomatisiert; das Fahrzeug kommt jedoch selbstständig zum sicheren Stillstand, falls der Fahrer nach Aufforderung die Steuerung nicht übernimmt.

Jeder dritte Deutsche ist laut einer Studie von bitkom offen für selbstfahrende Autos (34 %), das entspricht 24 Millionen Menschen. Bei den 14- bis 29-Jährigen sind es sogar 41 Prozent. Bis 2030 soll sich das Konzept der autonomen Fahrzeuge in der Breite durchgesetzt haben – davon gehen zumindest 48 Prozent der Befragten aus.

Doch vor welche Probleme werden Entwickler im Bereich der Mobilität 4.0 gestellt?

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Herausforderungen für die Mobilität 4.0

Eines der Wesensmerkmale der Mobilität 4.0 stellt ausgerechnet die größte Bedrohung für sie dar: Die Vernetzung. Ein besonders kritischer Punkt ist die Datensicherheit der smarten Fahrzeuge. Denn zu Mobilität 4.0 zählen auch die vernetzten Autos, die besonders anfällig für Hackerangriffe auf ihre Bordsysteme sind. In den letzten Monaten wurden immer mehr Angriffe auf Connected Cars gemeldet: Beispielsweise wurde die drahtlose Verbindung der OnStar RemoteLink-App von Samy Kamkar lokalisiert und so Fahrzeuge aufgeschlossen und gestartet. Auch die Verschlüsselung des Megamos Crypto Transponders stellt für Hacker schon lange kein Hindernis mehr da: Per Wi-Fi lässt sich der Schlüssel stehlen und so die Wegfahrsperre knacken. Für das meiste Aufsehen hat aber wohl der Selbstversuch eines Journalisten von Wired gesorgt, der bei voller Fahrt sein Auto hacken ließ: Zwei Sicherheitsexperten konnten nicht nur die Stereo- und Klimaanlage fernsteuern, sondern hatten Zugriff auf Lenkrad und Bremsen des Autos.

We shut down your engine — a big rig was honking up on you because of something we did on our couch. This is what everyone who thinks about car security has worried about for years. This is a reality.

Aus diesem Grund haben sich die Alliance of Automobile Manufacturers und die Association of Global Automakers zusammengeschlossen, um gemeinsam ein Informations- und Analysezentrum einzurichten. Das Zentrum soll einen sicheren, industrieweiten Knotenpunkt für gebündeltes Know-how über Cyberthreats für Fahrzeuge werden. Außerdem will die Gemeinschaft so einfacher Best Practices untereinander teilen und für einen übergreifenden Sicherheitsstandard sorgen. Auch der Einsatz von sogenannten White Hat Hackern sollte angedacht werden: Sie sollten permanent nach Lücken in den Softwaresystemen der Autos suchen, damit Autohersteller diese mit immer besserer Software schützen können.

Auch die Netze für die Datenübertragung müssen belastbarer werden. Aktuelle Technik weist eine Latenz von bis zu 25 Millisekunden auf. Diese Zeit soll auf eine Millisekunde gesenkt werden, da es sonst gefährlich werden könnte: Denn selbstfahrende Autos müssen schnell reagieren, damit es nicht zu Unfällen kommt. Bitkom-Präsident Dirks fordert gemeinsame Regelungen zur Datensicherheit sowie Anstrengungen für den Ausbau der Infrastruktur.

Zudem stehen die Player im Feld Mobilität 4.0 noch vor weiteren Herausforderungen: Landkarten müssen präziser sein, die Computersysteme müssen auf mögliche Sonderfälle wie Baustellen oder Umleitungen vorbereitet sein, die Fahrzeuge müssen miteinander interagieren und außerdem bleibt da noch immer die leidige Frage nach der Verantwortung bei einem Unfall. Denn wer ist verantwortlich, wenn das autonome Fahrzeug einen Unfall verursacht? Hersteller, Besitzer oder Nutzer? Da in Deutschland die Rechtssprechung ziemlich penibel ist, konnte bislang keine Lösung für das Szenario entwickelt werden.

Einen Einblick in die Herausforderungen und Veränderungen für die Mobilität 4.0 gab Branchenexperte Achim Himmelreich auf der Internet of Things Conference 2015 in Berlin. Er sprach mit uns über die nächste Evolutionsstufe des Internet of Things und gab dabei interessante Insights in die Zukunft der unterschiedlichen Branchen. Das IoT wird die Art und Weise wie wir kommunizieren, leben und arbeiten noch einmal dramatisch verändern. Wenn die Dinge miteinander kommunizieren, dann werden sich die Strukturen aller Branchen noch einmal stark verändern. Mit welchen Veränderungen für die zunächst betroffenen Branchen zu rechnen ist, wie Unternehmen diese Herausforderungen nutzen können und wie er die Situation der Mobilität 4.0 in Deutschland einschätzt, erfahrt ihr im Video:

Akteure in Deutschland im Feld Mobilität 4.0

Wie kaum ein anderer Automobilhersteller engagiert sich BMW seit einigen Jahren im Mobile- bzw. Mobility-Bereich. BMW repräsentiert ein Mobility-Konzept, das weit über die bisher angesprochenen Punkte hinaus geht. Dabei stehen die Münchner nicht nur für innovative Elektro- und Hybridfahrzeuge, sondern versuchen mittels vielfältigen Aktivitäten ein nachhaltiges Mobilitätskonzept auf die Beine zu stellen. BMW setzt dabei auf bestehende Telematikservices, sprich „car-enabled“-Lösungen, die speziell auf Besitzer von BMW-Fahrzeugen ausgerichtet sind. Dazu zählen beispielsweise Concierge-Services, BMWs Connected Drive Konzept oder das weltweite Netz von Elektroautoladestationen namens Charge Now. Das „car-related“- und „car-independent“-Segment mit Angeboten wie dem Car-Sharing-Angebot DriveNow oder der Smartphone-App moovit für aktuelle Fahrplan-Auskünfte komplettieren das Programm. Gerade Car-Sharing wird in unserer schnellebigen Welt immer wichtiger, da die wenigsten heute noch bereit sind, Geld in die Anschaffung eines Auto zu investieren – denn wann braucht man das Auto schon und hat man eines stellt sich die Frage, wo man es abstellen soll. Kooperationen mit dem MIT oder Hackathons verdeutlichen das Engagement und das Verständnis von BMW für Mobilität 4.0. Auch der gemeinsame Kauf von Nokias Online-Kartendienst HERE durch BMW, Audi und Daimler markiert einen weiteren Schritt in Richtung Zukunft.

Außerdem plant Daimler, selbstfahrende LKW auf Deutschlands Autobahnen zu schicken. Starten sollen die Tests in Baden-Württemberg, bis zum vollautonomen Fahren wird aber noch einige Zeit vergehen: Mit der Serienreife rechnet Daimler-Vorstand Wolfgang Bernhard in zwei bis drei Jahren. Da 97 Prozent der Verkehrsunfälle auf menschlichen Faktoren beruhen, steige mit der neuen Technik auch die Sicherheit im Straßenverkehr – überflüssig wird der Mensch aber trotzdem nicht: „Es wird immer ein Mensch drin sitzen, der sicher stellt, dass nichts passiert. Ich kann das Fahren zwar komplett der Maschine übergeben, auch das Bremsen und Beschleunigen, muss die Fahrt aber überwachen.“ In großen Tagebauminen und in kanadischen Wäldern sind autonome LKW allerdings längst unterwegs.

Auch die Deutsche Bahn nutzt den Begriff Mobilität 4.0, um ihre Digitalisierungsangebote im Personenverkehr zu vermarkten. Zu den geplanten Angeboten zählen verschiedene Apps, stabiles WLAN, das ICE-Portal (Filme, Podcasts, Spiele und Informationen wie Anschlüsse und Standort des Zuges), Self Check-In, Elektronische BahnCard, Stammplatz App „Süwex“ uvm.

Innvoationsspielplatz Deutschland

Bundesminister Dobrindt hat am 4. September das sogenannte Digitale Testfeld Autobahn auf der A9 offiziell eröffnet. Zwischen München und Nürnberg sollen in den kommenden Jahren Innovationen der Mobilität 4.0 getestet werden. Mitunterzeichner der Innovationscharta sind unter anderem Vertreter der Automobilindustrie und der IT-Wirtschaft. Die Strecke wird volldigitalisiert, mit Sensoren ausgestattet und Technologien des automatisierten und vernetzten Fahrens sollen so unter realen Bedingungen erprobt werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Car-to-Car- und Car-to-Infrastructure-Kommunikation in Echtzeit. So soll eine lückenlose Abdeckung mit Highspeed-Mobilfunk für eine Echtzeit-Datenkommunikation zwischen den Autos und der Infrastruktur auch bei hoher Geschwindigkeit sorgen. Noch in diesem Jahr soll mit ersten Maßnahmen begonnen werden – das Testfeld steht allen Unternehmen und Forschern aus In- und Ausland offen. Langfristig gesehen ist das Ziel des Projekts die komplett vernetzte Straße.

Innovationsträger USA & Asien

Während Deutschland also mit der Mobilität 4.0 selbstverschuldet hinterherhinkt, haben andere Länder und Konzerne bereits erste Erfolge zu vermelden: Google baut seit Mai 2014 bereits hauseigene Elektro-Testfahrzeuge; die ersten Prototypen ohne Lenkrad, Bremse und Gaspedal befahren bereits die Straßen der USA. Das Robotersystem beruht auf selbstständigem Lernen und selbstständiger Erfassung und Interpretation der Umgebung. Schon jetzt sollen die autonomen Fahrzeuge sicherer sein als die von Menschen gesteuerten Pendants.

Auch über Pläne seitens Apple, in den Markt der Mobilität 4.0 einzusteigen, gibt es Gerüchte: Journalisten des Guardian wurden angeblich exklusive Dokumente mit einer Anfrage von Apple bei einer früheren Militärbasis in Kalifornien zugespielt, die bereits von anderen Autoherstellern zu Testzwecken genutzt wurde. Konkrete Informationen, wofür Apple die GoMentum-Station nutzen möchte, gibt es nicht. Allerdings bietet die abgeschirmte Fläche mit über 30 Kilometern an Straßen und Autobahnabschnitten ausreichend Platz, um die Entwicklung von selbstfahrenden Autos voranzutreiben. Seit Anfang des Jahres gibt es immer wieder Berichte, dass Apple im Rahmen des ominösen Projekts „Titan“ an einem selbstfahrenden Auto arbeitet, allerdings – wie immer – ohne Bestätigung seitens des Konzerns.

Ein weiterer neuer Player auf dem Markt könnte Sony werden: Vorstandsvorsitzender Kazuo Hirai rief die Suche nach neuen Geschäftsfeldern als Priorität aus und der Elektronikkonzern beteiligt sich am Autoentwickler ZMP – vieles spricht also dafür, dass die Japaner beim Automobil der Zukunft ein Wörtchen mitreden wollen.

Autokonzerne wie Toyota oder Honda sind seit längerer Zeit aktiv im Feld der Mobilität 4.0: Toyota hat eine Mannschaft von Experten im Bereich der künstlichen Intelligenz der renommierten Universitäten Stanford und MIT angeheuert, um das hauseigene selbstfahrende Auto nach vorne zu bringen. Honda ist bereits seit mehr als 20 Jahren dabei, Robotertechnik aus den Fabriken in die Autos hineinzuholen. Die Autobauer haben sogar autonome Serien-Autos auf die Straße gebracht, die allerdings mittels Stauassistenten nur bis zu einer Geschwindigkeit von 60 km/h autonom fahren können.

Im Unterschied dazu soll das Tesla Model S durch Software-Updates in der Lage sein, auf Autobahnen völlig autonom, inklusive automatischem Spurwechsel, zu fahren:

We really designed the Model S to be a very sophisticated computer on wheels. Tesla is a software company as much as it is a hardware company. A huge part of what Tesla is, is a Silicon Valley software company. We view this the same as updating your phone or your laptop.

Thorsten Dirks, Präsident des Branchenverbands Bitkom, glaubt allerdings, dass Player der Mobilität 4.0 auf die Fähigkeiten der (deutschen) Autoindustrie angewiesen sein werden:

Nur weil Google eine gute Suchmaschine hat, muss das nicht heißen, dass Google auch ein gutes Auto bauen wird.

Ob das mal nicht nach hinten losgeht?

Ausblick

Innerhalb der letzten drei Jahre hat sich in Deutschland ein Wandel vollzogen und die Automobilhersteller erinnerten sich wieder an die Feldversuche aus den 1990er-Jahren: Autos, die von alleine lenken, bremsen und überholen, sollen wieder mehr Komfort bieten, die Fahrer auf langen Strecken entlasten und so die Unfallzahlen verringern – so die Ziele der Autobauer. Das alles hätte man aber schon viel früher haben können, hätte man mehr auf die Innovationen vertraut und sich für andere Lösungen bzw. Branchen geöffnet. Die Digitalbranche kann mit ganz anderen Konzepten und Ansätzen gemeinsam mit der Automobilbranche dafür sorgen, dass autonomes Fahren auf unseren Straßen nicht nur stattfindet, sondern auch sicher und zuverlässig funktioniert. Bis das aber soweit ist, bedarf es noch einiger (Zusammen-)Arbeit und Anpassung von Gesetzen. Trotzdem zeigen sich die Deutschen optimistisch, was die künftige internationale Stellung der deutschen Automobilindustrie angeht: 64 Prozent gehen davon aus, dass die Branche in zehn Jahren im internationalen Vergleich beim Thema Digitalisierung in der Spitzengruppe liegen wird.

Bereit für die Zukunft? Dann viel Spaß!

Aufmacherbild: Self-driving car with scared human face von Shutterstock / Urheberrecht: mato181

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