Automatisch Richtung Zukunft

Die Geschichte des autonomen Fahrens bei Volkswagen

Rollende Bürgersteige, die Fußgänger von A nach B befördern? Transportröhren, in denen Menschen per Druckluft auf Reise geschickt werden? Tollkühne Visionen zur Zukunft der Mobilität gab es schon in den 1970er-Jahren – jenen Zeiten, als Computer mit der Rechnerleistung eines heute üblichen PC noch das Format einer Wohnzimmerschrankwand hatten.

Apropos Computer: Letzterer trug – trotz seiner anfangs ausladenden Ausmaße –bereits vor über 40 Jahren erheblich zur Sicherheitsforschung im Straßenverkehr bei. Konkret ging es damals um die Frage, wie man Unfallzahlen senken und Autofahrer mittels Elektronik entlasten könne.

Prominentes Vorbild: Filmkäfer „Herbie“ konnte bei seiner Premiere im Jahr 1968 schon das, woran die Entwickler bei Volkswagen heute arbeiten: sich selbstständig im Verkehr zurechtfinden – und bei Bedarf das Steuer übernehmen.

Auch bei Volkswagen hatte man damals bereits begonnen, Mobilität grundlegend neu zu denken – unter anderem als Teil von „PROMETHEUS“. An dem 1986 gestarteten europäischen Forschungsprogramm waren, neben Automobilherstellern und -zulieferern auch Forschungseinrichtungen wie das Fraunhofer Institut für Informations- und Datenverarbeitung (IITB) und die Bundeswehrhochschule München beteiligt.

Was heute in Form der automatischen Distanzregelung ACC, des Spurhalte-Assistenten „Lane Assist“ oder des Umfeldbeobachtungssystems „Front Assist“ längst in Serie verfügbar ist, war damals noch Zukunftsmusik.

Mit seinem Forschungsprojekt „zur automatischen Lenkung mit Rechnersehen“, so der offizielle Titel, legten Dr. Walter Zimdahl und seine Kollegen aus der 1970 gegründeten Abteilung „Zukunftsforschung“ den Grundstein für automatisiertes Fahren.

Zündende Idee: die Kamera als Auge

Die zündende Idee dazu hat Zimdahl, als er 1982 „mehr oder weniger durch Zufall“ erstmals eine handliche TV-Kamera eines japanischen Elektronikherstellers in die Finger bekommt. „Die nehmen wir als Ersatz fürs menschliche Auge und koppeln sie an eine elektrische Lenkung“, so sein – damals - revolutionärer Ansatz.

„Die Bildauswertung war im Grunde genommen relativ simpel“, erinnert sich der Elektronikpionier. „Sie orientierte sich an den Helligkeitskontrasten zwischen den Fahrbahnmarkierungen und dem Straßenbelag, die von der Kamera erkannt und vom Prozessor in Steuersignale für die Lenkung umgewandelt wurden.“

Prof. Dr. Walter Zimdahl: „Unsere Idee war, eine Kamera als Ersatz für das menschliche Auge zu nehmen und diese an eine elektrische Lenkung zu koppeln.“

Hände weg vom Steuer: Dr. Walter Zimdahl testet die automatische Lenkung in einem Golf II. Den Job des menschlichen Auges übernimmt eine Kamera.

So wurde „unter der Verwendung von Mikroprozessoren eine schnelle Elektronik entwickelt, durch die ein Straßenfahrzeug auf normal markierter Straße automatisch fahren kann“, wie es Dr. Zimdahl in einem viel beachteten Vortrag über den OPTOPILOTEN formuliert, den er 1986 auf der VDI-Tagung „Elektronik im Kraftfahrzeug“ hält.

Die Idee dahinter war, „die Hauptfunktionen des Menschen als Fahrzeuglenker mit technischen Mitteln nachzuahmen“. Als „Auge“ sollte die auf Höhe des Innenspiegels angebrachte Miniatur-CCD-Kamera dienen. „Sie hatte in etwa die Größe eines Brillenetuis und erfasste mit einem weitwinkligen Objektiv einen Bereich von vier bis 25 Meter vor dem Fahrzeug“, so Dr. Zimdahl weiter.

Wie aber bringt man einem Automobil neben dem Sehen das „Denken“ und das Lenken bei? Elektromechanische Lenkungen hätten geholfen. „Doch das gab es damals alles noch nicht“, sagt Dr. Zimdahl. „Also haben wir einen E-Motor parallel zur Lenksäule einbauen lassen und sind mit Getriebeuntersetzung direkt auf die Lenkung gegangen.“

Was auf Anhieb gut funktionierte. „Dennoch hat es natürlich immer jemanden gegeben, der auf dem Fahrersitz saß und seine Hände auf dem Oberschenkel geparkt hatte, um im Notfall eingreifen zu können“, so Dr. Zimdahl.

Hände weg vom Steuer, die Zweite: Der Volkswagen Touran war das erste Modell, das mittels Parklenkassistent selbstständig ein- und ausparken konnte.

Ein weiterer Wegbegleiter: Mit der autonom fahrenden „Caroline“ auf Basis eines Passat B6 zeigte die TU Braunschweig 2008, was mithilfe von Kameras, Laser und Radar möglich ist. Die Nachfolgerin „Leonie“ fand ab 2010 sogar selbstständig durch den Stadtverkehr.

Kein mulmiges Gefühl

Das war nicht nötig – auch nicht bei den ersten Fahrversuchen auf dem werkseigenen Versuchsgelände, die im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit zweier Studenten der TU Braunschweig zustande kamen. „So sind wir dann mit bis zu 100 km/h automatisch gelenkt gefahren.“ Ein mulmiges Gefühl dabei – oder wenigstens ein Kribbeln im Bauch? „Nö“, sagt Dr. Zimdahl gelassen und lacht, „ich hatte wirklich absolutes Vertrauen in unsere Studenten – und in unsere Entwicklungsarbeit.“ Vertrauen, das sich alsbald auszahlen sollte.

In Form von Lob aus berufenem Munde. Sein damaliger Chef, Dr. Adolf Kalberlah, Leiter der Abteilung Zukunftsforschung, erinnert sich noch lebhaft an eine Technikdemonstration auf dem Testgelände eines Münchner Wettbewerbers, der ebenfalls am PROMETHEUS-Projekt beteiligt war. „Da hatten wir zwei Transporter dabei, die automatisch fuhren, in einem dritten Bus fuhren die ganzen Entwicklungsleiter und Forschungsvorstände.“

„Ich war als Projektleiter in diesem dritten Bus dabei“, erzählt er. „Und habe dann dafür gesorgt, dass an einer bestimmten Stelle eine Styroporwand stand, vor der die Autos mithilfe von Abstandsradar und Frontkamera automatisch anhielten.“ Mit Erfolg. „Dieser Versuch hat so gut geklappt, dass wir von den versammelten Forschungsleitern spontan Beifall gekriegt haben.“

Das Self-Driving Car – kurz „SEDRIC“ des Volkswagen Konzerns wurde von Grund auf für autonomes Fahren entwickelt.

Selbstfahrende Autos werden in der Zukunft alltäglich sein

Kaum war der Applaus verklungen, wurde es allerdings etwas stiller um das autonome Fahren – zumindest in der Öffentlichkeit. Hinter den Kulissen jedoch ging die Forschung weiter. Zum Glück. Denn die Erkenntnisse von damals sind die Grundlage für vollautonomes Fahren der Stufe 5. Es ist keine Science-Fiction, sondern es sind sehr konkrete Zukunftsvisionen, die die Volkswagen Konzeptfahrzeuge zeichnen. Selbstfahrende Autos – in der Zukunft werden sie Alltag sein.

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