Elektromobilität

Unfälle und Angriffe: Wie sicher sind autonome Autos?

von
Ji-Hun Kim

Noch haben viele Menschen Angst vor autonomen Autos. Tatsächlich kommt es mit den Fahrzeugen immer öfter zu Unfällen – doch haben sie auch Schuld?

Unfälle und Angriffe: Wie sicher ist das Auto der Zukunft?
Ende einer Autofahrt: Alle Unfälle können auch autonom fahrende Autos nicht verhindern. Deshalb forschen auch Firmen aus dem Silicon Valley wie Google an Sicherheitssystemen. Foto: Shutterstock / Trong Nguyen

Das erfahren Sie gleich:

  • Was die häufigste Ursache von Unfällen mit autonomen Autos ist
  • Wie die Selbstfahrer den Verkehr sicherer machen sollen
  • Warum Hacker eine große Gefahr für die Autos sind

Reden wir nicht lange drumherum: Bei einem Unfall ist das Problem meistens der Mensch. Studien belegen, dass bei Verkehrsunfällen die Ursache im Regelfall bei ihm zu finden ist. Unfälle passieren durch Übermüdung der Autofahrer, Ablenkung und Unaufmerksamkeit – also beispielsweise, wenn jemand während der Fahrt SMS tippt oder schlichtweg seine Fahrkenntnisse überschätzt.

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Die amerikanische Verkehrsbehörde National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) geht davon aus, dass mehr als 90 Prozent der Unfälle auf menschliches Versagen zurückzuführen sind. Autonome Autos sollen diese Fehlerquelle in Zukunft ausschließen – was offenbar bereits heute gut gelingt.

Das autonome Auto ist bei Unfällen meist unschuldig

Im US-Bundesstaat Kalifornien fahren laut einem Bericht der Seite “Automotive News” 658 autonome Autos über die Straßen. Die Zahl wuchs in den vergangenen Monaten stark an. Die großen Hersteller erproben dort ihre Systeme unter möglichst realen Bedingungen. Dieses Mehr an Fahrzeugen führt allerdings auch zu einer höheren Anzahl an Unfällen.

Waren autonome Autos im gesamten Jahr 2017 noch in 29 Crashes verwickelt, kam es 2018 bis einschließlich November zu 67 Unfällen. Besonders oft beteiligt ist die GM-Tochter Cruise mit 35 Kollisionen, dicht gefolgt von Googles Waymo mit 20. Andere Unternehmen können die Zahl ihrer Unfälle an einer Hand abzählen.

Doch oft sind es nicht die autonomen Autos, die für die Crashes verantwortlich sind. 111 Unfälle meldeten die Hersteller seit 2016. In 71 Fällen waren die Autos aktiv im selbstfahrenden Modus aktiv. Bei 51 Kollisionen handelte es sich um klassische Auffahrunfälle. Die verursachten menschliche Fahrer – die hinter den Roboterautos nicht richtig aufgepasst hatten.

Autonome Autos sollen Verkehr sicherer machen

In den allermeisten Verkehrssituationen funktioniert heute bereits das hochkomplexe Konglomerat aus Software und Sensoren zuverlässiger als der Mensch. Dieser Tage verfügen zahlreiche aktuelle Automodelle über ausgetüftelte Fahrassistenz-Systeme, die eine autonome Fahrt bereits ermöglichen. Und schon im Jahr 2050 werden autonome Autos das Bild der Straßen dominieren, glaubt unter anderem das Beratungsunternehmen McKinsey. Deren Analysten erwarten bis dahin eine Reduzierung der Autounfälle um 90 Prozent.

Ein Ziel, das lohnt, verfolgt zu werden: 2016 starben täglich alleine in Deutschland neun Menschen pro Tag aufgrund eines Unfalls im Straßenverkehr. 396.666 wurden im Jahr 2016 verletzt, so das Statistische Bundesamt. Die Agentur McKinsey erklärt aber auch, dass solch eine Unfall-Minimierung positive Auswirkungen auf die Wirtschaft haben kann. Wären bereits im Jahr 2012 zum Großteil autonome Autos auf amerikanischen Straßen unterwegs gewesen, hätte die US-Ökonomie 190 Milliarden Dollar einsparen können.

Google forscht an sicheren Motorhauben

Seitdem vor einigen Jahren im Silicon Valley die Automobilbranche als neues Entwicklungsfeld entdeckt wurde, sprießen auch hier regelmäßig interessante Businessideen und neuartige Sicherheitskonzepte aus dem Boden. Junge Firmen wie Faraday Future, Tesla, Uber, aber auch bereits etablierte Tech-Unternehmen wie Apple, Google und Intel investieren großzügig in die Entwicklung von autonomen Fahr- und Sicherheitssystemen.

Google und das zur Google-Mutter Alphabet gehörende Mobility-Start-up Waymo arbeiten zum Beispiel an Konzepten im Bereich passive Sicherheit. So hat Google ein Patent angemeldet, das eine Art Klebefolie auf der Motorhaube vorsieht, die bei einem Unfall mit einem Fußgänger dafür sorgen soll, dass der Betroffene nicht unter das Fahrzeug gerät oder weggeschleudert wird.

Waymo hat kürzlich die Idee für eine Art flexible Karosserie patentieren lassen. Hier sollen aus vielen Einzelteilen bestehende, intelligente Karosserieteile im Falle eines Aufpralls den Menschen erkennen und die Aufprallstelle "weich" machen, um schwerwiegende Verletzungen zu verhindern. Beides interessante Ansätze, die allerdings noch nicht über den Status der Papieridee hinausgewachsen sind. Dennoch: Vor wenigen Jahren hätte man sich noch stark darüber gewundert, dass ein Softwareunternehmen wie Google überhaupt an sicherere Motorhauben für autonome Autos denkt.

An einem anderen Ansatz arbeiten gemeinsam die Firmen Jabil und Eye Sight. Hier werden smarte Kamerasysteme für den Innenraum des Fahrzeugs entwickelt, die ebenfalls dafür sorgen sollen, Unfälle zu verhindern. Durch die Kombination von Deep-Learning-Software und Videokameras soll eine "höher auflösende Fahrerüberwachung" ermöglicht werden. Betritt der Fahrer das Fahrzeug, scannt die Kamera die jeweilige Person, erkennt Alter und Geschlecht und kann so die Sitzeinstellung und die Lenkradposition anpassen.

Zudem gibt es eine Aufmerksamkeitserkennung, Iris- und Blickverfolgung, und auch Kopf- und Sitzhaltung werden gescannt. So kann im Falle eines Sekundenschlafs ein Assistenzsystem eingreifen oder das Auto am Straßenrand automatisch zum Halt kommen. Praktische Zusatzfunktion ist die Gestensteuerung, mit der Infotainment oder auch die Klimaanlage per Handbewegung gesteuert werden können.

Moderne Autos können Iris und den Blick verfolgen
Blickkontakt: Moderne Autos können die Iris und den Blick verfolgen – und zum Beispiel bei Sekundenschlaf so früh eingreifen, dass der Unfall gar nicht erst entsteht. Foto: Shutterstock / igorstevanovic

Das Beispiel zeigt, wie technisch komplex digitale Sicherheitssysteme sein können. Aber genau genommen: Moderne Autos sind nichts weiteres als Hochleistungsrechner auf vier Rädern. Das erkennt man auch an der Anzahl der programmierten Codezeilen für die Autosoftware. Der durchschnittliche Softwareumfang für heutige Premium-Autos wird auf rund 100 Millionen Codezeilen geschätzt. Der Pickup F-150 von Ford kommt gar auf 150 Millionen Kommandozeilen. Zum Vergleich: der gigantische Teilchenbeschleuniger LHC bei Genf hat gerade mal 50 Millionen Codezeilen.

Gefahr durch manipulierte Verkehrszeichen

In Zukunft wird Sicherheit in Automobilen daher in anderen Parametern gemessen. Zwar verspricht die Vision der vernetzt-autonomen Mobilität weniger Unfälle und Verletzte, dafür werden Autos vermehrt zur Angriffsfläche für Hackerangriffe und softwarebasierte Sicherheitsprobleme, wie man sie schon von privaten Computern und Smartphones kennt. So umfangreich die Anzahl der Schnittstellen und die Software im Auto sind, so zahlreich sind nun auch die Möglichkeiten, auf ein Auto zuzugreifen. Statt mit Brecheisen und Schraubenzieher können Kriminelle Autos mit Smartphones manipulieren.

Aber auch folgendes Szenario ist denkbar: Nach Betreten des Fahrzeug teilt dieses dem Fahrer mit, dass es mit einer Ransomware gekapert wurde und erst nach einer Lösegeldzahlung wieder fahrtüchtig wird. Oder noch einfacher: Forschern an der University of Washington gelang es, mit einfachen Street-Art-Stickern Verkehrsschilder so zu manipulieren, dass von autonomen Autos ein Stoppschild mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung verwechselt wurde. Hacken statt knacken, lautet die Devise.

Bei den Tests der Universität Washington war die Manipulation für das menschliche Auge wenigstens noch klar zu erkennen. Doch jetzt sind Forscher der Universitäten Princeton und Purdue einen Schritt weitergegangen. Sie haben ein Verkehrszeichen mithilfe von kaum wahrnehmbaren Flecken modifiziert. Der Mensch sieht hier ein ganz normales Verkehrszeichen mit einem Tempolimit von 80 km/h – das Zeichenerkennungsprogramm im autonomen Auto hält es aber für ein Stoppschild. "Deceiving Autonomous caRs with Toxic Signs" (DARTS) nennen die Forscher das Phänomen – also Täuschung von autonomen Autos mit toxischen Verkehrsschildern.

Aber auch die immensen produzierten Datenmengen der Fahrzeuge und der Fahrerprofile selbst stellen eine große Herausforderung dar. Das kürzlich gegründete Automotive Edge Computing Consortium geht für das Jahr 2025 von einem Datenvolumen von rund zehn Exabyte pro Monat aus, das alleine durch Autos produziert wird – 10.000 mal mehr als heute. Zur Erinnerung: Ein Exabyte sind eine Milliarde Gigabyte.

Menschen müssen autonomen Autos vertrauen

Ab wann also müssen Zulieferer und Autobauer diese veränderten Sicherheitsaspekte in der Entwicklung berücksichtigen? "Vom ersten Tag an", bekräftigt Craig Hurst, Intel-Manager und Leiter des Industriekonsortiums FASTR (Future of Automotive Security Technology Research), "Viele unterschätzen, wie breit gefächert der Bereich der mobilen Sicherheit heute wirklich ist. Nur durch eine frühestmögliche und holistische Analyse ist man in der Lage, Risiken zu identifizieren und zu mildern. Der Aspekt Sicherheit sollte deshalb von Beginn an im Produktdesign eine wesentliche Rolle spielen."

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Vom kleinsten simplen elektronischen Bauteil im Fahrzeug bis zum permanenten Datentransfer zu Servern und wieder zurück, die Aufgabenfelder bezüglich Sicherheit in Autos sind vielschichtig und herausfordernd geworden.

Letztlich gilt daher heute für die Auto- und Softwareindustrie genau das zu schaffen, was auch Anfang des 20. Jahrhunderts die Menschen dazu bewegte, von ihren Pferden abzusteigen und auf benzinbetriebene – zu Beginn als Teufelszeug dämonisierte – Autos umzusatteln: nachhaltiges Vertrauen in moderne Technik.

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