Nutzung vernetzter Fahrzeugleitsysteme zur Förderung der Revolution des autonomen Fahrens

Veröffentlichungsdatum : 27 October 2025

Verfasst von : Sanya Mehra

Um ihren Kunden ein optimales Erlebnis zu bieten, haben Fahrzeughersteller (OEMs) über die Jahre hinweg massiv in ihre Fahrzeuge investiert. Dieses Engagement ist im heutigen Automobilsektor deutlicher denn je zu beobachten, da Entwicklungen im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) und verbesserte Vernetzung die Haupttreiber der Revolution in der Technologie autonomer Fahrzeuge sind. Dieser grundlegende Wandel wird unser Verhältnis zum Transportwesen verändern – nicht weniger praktisch, sondern sicherer und effizienter. Ein Fahrzeug, das sich selbstständig von einem Startpunkt zu einem Zielort bewegen kann, wird als autonomes Fahrzeug bezeichnet. Es nutzt dafür eine Reihe fortschrittlicher Sensoren und Technologien im Fahrzeug, darunter Lidar, Radar, Kameras und fortschrittliche Software. Die Funktionalität dieser Technologie ist in verschiedene Stufen unterteilt, die den Automatisierungsgrad widerspiegeln; es handelt sich also nicht um ein monolithisches System.

Anatomie selbstfahrender Autos: Die sechs Automatisierungsstufen

Die weit verbreitete Klassifizierung SAE J3016, entwickelt von der Society of Automotive Engineers (SAE) International, definiert sechs Stufen der Fahrautomatisierung. Diese Klassifizierung wird weltweit von Automobilherstellern und Aufsichtsbehörden zur Kategorisierung der Fahrzeugfunktionen verwendet. Jede Stufe baut auf der vorherigen auf und bildet so ein Kontinuum.

• Stufe 0: Keine Fahrautomatisierung – Dies ist die Standardeinstellung. Hierbei liegen alle Fahraufgaben, die sich in Echtzeit ändern, in der Hand des Fahrers. Das Fahrzeug kann Warnungen ausgeben oder kurzfristige Unterstützung leisten. Beispielsweise kann ein Notbremssystem den Fahrer vor einem drohenden Unfall warnen, aber nicht die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen. Obwohl diese Systeme nützlich sind, behält der Fahrer die volle Kontrolle.
• Stufe 1: Fahrerassistenz – Auf dieser Stufe bietet das Fahrzeug Lenk- und Beschleunigungs-/Bremsunterstützung. Spurhalteassistent, der das Fahrzeug in der Mitte der Fahrspur hält, und adaptive Geschwindigkeitsregelung, die Geschwindigkeit und Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug regelt, sind zwei Beispiele. Der Fahrer ist stets eingebunden und kann jederzeit die Kontrolle übernehmen.
• Stufe 2: Teilautomatisiertes Fahren – Da das System gleichzeitig lenken und beschleunigen/verzögern kann, stellt Stufe 2 einen großen Fortschritt dar. Fahrzeuge der Stufe 2 sind beispielsweise der Super Cruise von General Motors und der Autopilot von Tesla. Obwohl keine manuelle Steuerung mehr erforderlich ist, muss der Fahrer das Fahrzeug weiterhin im Blick behalten und jederzeit bremsen können. Die bedingte Fahraufgabe wird weiterhin vom menschlichen Fahrer ausgeführt.
• Stufe 3: Bedingte Fahrautomatisierung – Das Fahrzeug ist nun unter bestimmten Bedingungen in der Lage, die gesamte dynamische Fahraufgabe selbstständig auszuführen. Der Übergang von Stufe 2 zu Stufe 3 ist daher von großer Bedeutung. In eingeschränkten Umgebungen, wie beispielsweise bei Stau, kann ein System der Stufe 3, wie etwa der Staupilot von Audi, eingreifen. Der Fahrer muss verfügbar sein, damit das System die Kontrolle auf Anweisung wieder übernehmen kann. Dies stellt sowohl einen wesentlichen Unterschied als auch eine bedeutende technologische und regulatorische Herausforderung dar.
• Stufe 4: Hohes Fahrautonomieniveau – Auf dieser Stufe kann das Fahrzeug alle dynamischen Fahraktivitäten innerhalb eines spezifischen und begrenzten Einsatzbereichs (ODD) selbstständig ausführen. Das bedeutet, dass es in einem vordefinierten Bereich, z. B. einem abgegrenzten Stadtgebiet oder einer speziellen Autobahn, ohne menschliches Eingreifen autonom fahren kann. Das Fahrzeug ist in der Lage, auf unerwartete Situationen zu reagieren und im Falle eines Systemabsturzes risikoarme Manöver durchzuführen, wie beispielsweise sicher anzuhalten.
• Stufe 5: Vollständiges automatisiertes Fahren – Langfristiges Ziel ist ein Fahrzeug, das unter allen Umständen dynamisch und ohne menschliches Eingreifen fahren kann. Da ein Fahrzeug der Stufe 5 für den autonomen Betrieb überall, auf jeder Straße und bei allen Wetterbedingungen konzipiert ist, besitzt es weder Lenkrad noch Pedale. Diese Stufe repräsentiert das reale, vollständig fahrerlose Fahrzeug.

Unterstützung durch vernetzte Fahrzeugtechnologie

Die V2X-Kommunikation (Vehicle-to-Everything), oft auch als vernetzte Fahrzeugtechnologie bezeichnet, ist das Nervensystem des Verkehrssystems. Sie ermöglicht die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (V2V), Infrastruktur (V2I), Fußgängern (V2P) und der Cloud. Über die Möglichkeiten eines einzelnen, nicht vernetzten Autos hinaus bietet dieses Netzwerk zahlreiche Vorteile.

• Sicherheit: Vernetzte Fahrzeuge bieten Fahrern eine 360-Grad-Rundumsicht, die weit über das Sichtfeld hinausgeht. Eine Studie des US-Verkehrsministeriums zeigt, dass die V2X-Kommunikation das Potenzial hat, die meisten Unfälle zu vermeiden. Indem Fahrzeuge wichtige Informationen zu Geschwindigkeit, Position und Bremsstatus austauschen, warnt das System Fahrer vor drohenden Gefahren in Kurven, hinter Gebäuden oder im toten Winkel und verschafft ihnen so mehr Zeit zum Reagieren vor einem drohenden Unfall. Diese umfassende Überwachung ist ein großer Schritt hin zur Vision von „null Unfällen“.
• Umweltfreundlicher Verkehr: Vernetzte Fahrzeuge spielen eine entscheidende Rolle für nachhaltige Mobilität. Durch den Austausch von Echtzeitinformationen mit der Infrastruktur können sie den Verkehrsfluss optimieren, Staus vermeiden und unnötige Stopps und Anfahrten reduzieren. Studien zur V2V-Kommunikation zeigen, dass vernetzte Systeme durch die Bereitstellung von Echtzeitdaten und Warnmeldungen zur optimalen Geschwindigkeit Kraftstoff sparen und CO₂-Emissionen reduzieren können. Diese kollaborative Synergie zwischen Fahrzeugen und intelligenter Infrastruktur ist ein Kernelement für die Entwicklung einer nachhaltigen Verkehrsinfrastruktur.
• Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V): V2V-Kommunikation bedeutet im Wesentlichen, dass Fahrzeuge zuverlässig und sicher anonyme Informationen untereinander austauschen können. Die Technologie der dedizierten Kurzstreckenkommunikation (DSRC) nutzt typischerweise ein bestimmtes Funkfrequenzband (in den USA 5,9 GHz), um latenzarme Kommunikation zu ermöglichen. Da V2V ein Ad-hoc-Netzwerk schafft, das den Datenaustausch in Echtzeit zwischen Fahrzeugen ermöglicht, hat es sich als wesentlicher Bestandteil von Sicherheit und Effizienz erwiesen. Sichtkontakt verbessert den Verkehrsfluss, fördert kooperatives Fahren und ermöglicht Echtzeit-Kollisionswarnungen, selbst wenn dies nicht praktikabel ist.

Das globale Positionierungssystem, oder GPS

Das Global Positioning System (GPS) ist ein Satellitennavigationssystem, das präzise Zeit- und Positionsangaben liefert. Obwohl es aus der Vergangenheit stammt, ist es durch seine Anwendung und Weiterentwicklung in vernetzten Fahrzeugen unverzichtbar geworden. GPS-Empfänger in Fahrzeugen nutzen Signale von Satelliten, die die Erde umkreisen, um ihren genauen Standort zu bestimmen. Diese Daten sind von großem Wert für:

• Navigation und Kartografie: GPS ist das Rückgrat der modernen Navigation und liefert dem Fahrer detaillierte Wegbeschreibungen sowie Verkehrsinformationen in Echtzeit.
• Nutzung automatisierter Fahrzeuge: Die zuverlässige Lokalisierung und Kartierung fahrerloser Autos basiert auf hochpräzisem GPS, typischerweise ergänzt durch Lidar und Kameras. GPS informiert das Fahrzeug zentimetergenau über seine Position auf der Karte, was für sicheres Fahren unerlässlich ist.
• Geographische Informationssysteme (GIS): Durch die Erfassung von GPS-Daten aus einer großen Flotte vernetzter Fahrzeuge können Karten des Verkehrs, der Straßenverhältnisse und geographischer Merkmale zu vollständigen Echtzeitkarten zusammengestellt werden, die wertvolles Feedback für die Stadtplanung sowie das Verkehrsmanagement liefern.
• On-Board-Diagnose (OBD): Die On-Board-Diagnose (OBD) ist das integrierte Selbstdiagnose- und Berichtssystem eines Fahrzeugs. OBD liefert Echtzeitinformationen über Leistung und Zustand des Fahrzeugs. Der OBD-II-Standard, der in den USA vom California Air Resources Board (CARB) und der Environmental Protection Agency (EPA) durchgesetzt wird, verpflichtet Fahrzeuge zur Überwachung emissionsrelevanter Systeme und Komponenten. Die OBD-Schnittstelle, die sich üblicherweise unter dem Armaturenbrett auf der Fahrerseite befindet, ermöglicht es Kfz-Technikern, auf diese Informationen, wie z. B. Fehlercodes (DTCs), zuzugreifen, um Probleme sofort zu identifizieren. Die Entwicklung von OBD-Systemen, wie in verschiedenen staatlichen Vorschriften beschrieben, konzentrierte sich auf die Standardisierung von Kommunikationsprotokollen (wie J1850 und ISO 9141-2), um den Einsatz generischer Diagnosegeräte zum Lesen und Löschen von Fehlercodes zu ermöglichen und somit sowohl Kfz-Technikern als auch Fahrzeughaltern mehr Möglichkeiten zu bieten.

Bereiche, in denen die Fähigkeiten vernetzter Fahrzeuge eingesetzt werden

Die Verbreitung vernetzter Fahrzeugtechnologien ist nicht weltweit verbreitet, sondern konzentriert sich auf bestimmte Regionen mit günstigen regulatorischen Rahmenbedingungen und einer umfassenden technologischen Infrastruktur. Der asiatisch-pazifische Raum hat sich dabei zu einem Zentrum für Innovationen und die Verbreitung vernetzter Fahrzeuge entwickelt. Dies wird durch verschiedene Faktoren begünstigt, darunter die rasche Einführung von 5G-Netzen, steigende Sicherheitsstandards und die zunehmende Nutzung des Internets der Dinge (IoT) im Automobilmarkt.

Die zunehmende Verbreitung von 5G in Fahrzeugmodellen, steigende Fahrzeugsicherheitsstandards, wachsende Nutzfahrzeugzahlen und der Einsatz von IoT im Automobilsektor dürften die Nachfrage nach vernetzten Fahrzeugen im asiatisch-pazifischen Raum maßgeblich ankurbeln. Eine aktuelle Studie schätzt, dass der Absatz von 5G-fähigen, vernetzten Fahrzeugen in China bis 2025 rund 7 Millionen Einheiten erreichen wird, was 40 % des gesamten Absatzes vernetzter Fahrzeuge im Land entspricht.

China ist Marktführer im Bereich vernetzter Fahrzeuge. Laut einer Studie werden bis 2025 rund 70 % der neu verkauften Fahrzeuge im Land mit vernetzter Technologie ausgestattet sein. Die Regierung hat zudem massiv investiert und über 15 Milliarden US-Dollar in Smart-City-Projekte bereitgestellt, wovon ein Großteil in die Verbesserung der Fahrzeugvernetzung fließt. Chinas Ausbau des 5G-Netzes wird bis 2025 zu einem Absatz von fast 7 Millionen vernetzten Autos führen, was 40 % des gesamten Fahrzeugabsatzes im Land entspricht.

Indien: Der indische Pkw-Markt wächst rasant. Laut einer Analyse der Indian Brand Equity Foundation (IBEF) belief sich der Marktwert 2021 auf 32,70 Milliarden US-Dollar und soll bis 2027 auf 54,84 Milliarden US-Dollar anwachsen. Auch beim Ausbau der Elektromobilität unternimmt Indien große Anstrengungen, beispielsweise durch staatliche Förderprogramme wie FAME (Faster Adoption and Manufacturing of Hybrid and Electric Vehicles).

Japan: Seit der Markteinführung des Toyota Prius im Jahr 1997 besteht eine signifikante Nachfrage nach Hybridfahrzeugen (HEVs), und das Land blickt auf eine lange Tradition in der Förderung der Elektromobilität zurück. Bis 2035 plant die japanische Regierung, dass alle neu verkauften Pkw elektrisch oder hybrid sein sollen. Laut dem japanischen Automobilhändlerverband (JADA) wurden 2020 fast 1,4 Millionen neue Elektroautos verkauft. HEVs machten 97,8 % aller im Jahr 2020 ausgelieferten neuen Elektrofahrzeuge aus, während Plug-in-Hybride (PHEVs) und batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) einen kleineren, aber wachsenden Anteil ausmachten.

Abschluss

Da Autos zunehmend Computerhardware und -software integrieren und die Welt sich mit den universellen Bedürfnissen nach sicherem, effizientem und angenehmem Reisen auseinandersetzt, steht die drahtlose Datenkommunikation vor einer Revolution im Transportwesen. Dank der sicheren und kompatiblen Vernetzung von Fahrzeugen, Endgeräten und Geräten ist die Technologie vernetzter Fahrzeuge nicht nur ein Trend, sondern die Zukunft. Unterstützt durch die internationale Transformation hin zu intelligenten Städten und nachhaltigem Verkehr, könnte sich diese Revolution als positiv für die gesamte Gesellschaft erweisen. Mehr als 4,5 Milliarden Menschen weltweit nutzten im April 2021 aktiv das Internet – ein deutliches Zeichen für die zunehmende Vernetzung unserer Gesellschaft. Darüber hinaus hat der Ausbau der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) maßgeblich zum BIP und zu Investitionen in Forschung und Entwicklung beigetragen und damit den engen Zusammenhang zwischen dieser technologischen Revolution und dem sozialen und wirtschaftlichen Wandel unterstrichen. Autonome Fahrzeuge werden nicht nur den Transport revolutionieren, sondern dank der gemeinsamen Investitionen weltweit führender Unternehmen und Regierungen auch eine grünere und bessere Zukunft gestalten.