Wenn Autos mit Fahrrädern und Fußgängern sprechen

Das Fahrzeug als Chauffeur, Entertainer und Arbeitsplatz: Das Autofahren der Zukunft verspricht nicht nur sicherer, sondern auch weitaus komfortabler zu werden. Bis es so weit ist, müssen neben rechtlichen Rahmenbedingungen viele weitere technologische Voraussetzungen und Standards geschaffen werden.

Einparkhilfen, Entfernungsmesser, Bremsassistenten: Schon heute verfügen moderne Fahrzeuge über eine Vielzahl von Sensoren. Doch ein vollautomatisches und assistiertes Fahren wird erst durch 5G und durch die auf Mobilfunk aufbauende C-V2X-Technologie (Cellular Vehicle-to-Everything) möglich, die in den Fahrzeugen für die Bereiche Infotainment, Fahrerassistenzsysteme bis hin zum autonomen Fahren zuständig ist. Durch C-V2X können Fahrzeuge untereinander sowie mit Fahrrädern, Passanten oder Ampeln kommunizieren. EU-weit könnte damit die Straßenverkehrssicherheit steigen – und zusätzlich Kosten in Höhe von bis zu 43 Milliarden Euro eingespart werden, die jedes Jahr durch Verkehrsunfälle und Staus entstehen. Zu diesem Schluss kam eine von der 5G Automotive Association (5GAA) 2017 in Auftrag gegebene Studie.

Die EU-Kommission hatte sich eigentlich auf WLAN als Digitalisierungs-Technologie festgelegt. Dagegen haben allerdings Deutschland und andere EU-Staaten, die den Mobilfunk als Basis der Vernetzung bevorzugen, ihr Veto eingelegt. Beide Funktechnologien bergen Vor- und Nachteile – eine Entscheidung fällt möglicherweise erst 2020.

WLANp stößt an Grenzen

„Zwar ermöglicht der WLAN-basierte Standard 802.11p bereits jetzt direkte Funkverbindungen zwischen Fahrzeugen und Ampeln“, sagt Markus Dillinger, Generalsekretär der 5GAA. „Aber unter bestimmten Umständen, beispielsweise bei dichtem Verkehr, gerät der WLAN-Standard an seine Grenzen.“ Wenn viele Fahrzeuge versuchen zu senden, kollidieren die Nachrichten und die Übertragung wird fehleranfälliger. Dagegen sorgt die Funktechnologie 5G in Kombination mit C-V2X für zuverlässige Datenübertragungen bei kontrolliert niedrigen Latenzzeiten.

Hinzu kommt eine weitere Technologie: das Mobile Edge Computing. „Da die Übertragungsgeschwindigkeit davon abhängt, wie weit das Rechenzentrum vom Ort des Geschehens entfernt ist, werden die Daten der Verkehrsteilnehmer in sogenannten Cloudlets, also Cloud-Rechenzentren, in unmittelbarer Nähe der Straße verarbeitet“, sagt Dillinger. So lässt sich eine möglichst niedrige Latenz, also Verzögerungszeit, erreichen. Das macht C-V2X zu einer Technologie für sämtliche Anwendungsfälle im Straßenverkehr.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil zeigt sich darin, dass die vorhandenen Mobilfunksysteme für den Betrieb von C-V2X genutzt werden können. Dagegen würde der Aufbau einer unabhängig betriebenen Infrastruktur entlang der Straßen erheblich höhere Kosten mit sich bringen. Die 5GAA-Studie belegt zudem, dass die Vorteile der C-V2X-Technologie für die EU in ihrer Einsatzflexibilität liegen, denn sie eignet sich im Gegensatz zu WLANp sowohl für den Nahbereich als auch für größere Reichweiten. Mit Blick auf die weitere Entwicklung von 5G bringt sie enorme Verbesserungen in Sachen Sicherheit und Komfortfunktionen.

Frühzeitig Einfluss nehmen

„Die Fahrzeughersteller sollten sich möglichst schnell darauf einigen, dass C-V2X die einzige zukunftsträchtige Technologie ist, um jetzige und zukünftige Anwendungsfälle für alle Verkehrsteilnehmer – auch für Fußgänger und Fahrradfahrer – abzudecken“, sagt Dillinger. Sein Hinweis: Je früher dieser Standard in Deutschland festgelegt werde, desto weniger riskierten Industrie und Gesellschaft, Standards anderer Länder übernehmen zu müssen, die schneller reagieren.

Eine weitere wichtige Voraussetzung für das Autofahren der Zukunft ist, dass C-V2X denselben Frequenzbereich bei 5,9 Gigahertz nutzen kann wie der WLAN-Standard. Diesen Weg wiederum muss die EU ebnen.