Braucht Autonomes Fahren die Datenautobahn 5G?
Bild: Sunshine.Studio/Shutterstock.comMit welchem System sind selbstfahrende Autos künftig vernetzt unterwegs: 5G oder G5? Vor- und Nachteile haben sie beide. Aktuell zeichnet sich eine erste Tendenz ab. Doch ist die neue Mobilfunk-Generation 5G überhaupt nötig?
Stellen Sie sich vor, Sie sind vom Ruhrgebiet auf dem Weg nach Frankfurt. Dank autonomen Fahrens haben Sie es sich gemütlich gemacht mit einer spannenden Serie, die Sie ins Auto streamen. Nebenbei bearbeiten Sie ein paar E-Mails auf Ihrem Handy. Sie gleiten entspannt über die A45, kein Stau, kein Stress. Doch plötzlich geraten Sie in ein Funkloch. Und nun? Was passiert mit Ihrem autonomen Fahrzeug? Bleibt es abrupt stehen, weil es kein 5G-Signal mehr empfängt? Fährt es langsam auf den Standstreifen, schaltet die Warnblinkanlage ein und sendet ein SOS?
Nichts dergleichen ist denkbar, da der Autopilot zu so einem komplexen Manöver ohne Datenleitung angeblich nicht in der Lage wäre. Der neue Mobilfunk-Standard 5G wird ganz sicher vielen Branchen einen Fortschritt ermöglichen, das heißt Prozesse vereinfachen, neue Geschäftsmodelle ermöglichen und damit die Digitalisierung weiter vorantreiben. Aber nur, weil man 5G ein „schneller, besser, toller“ unterstellt, ist er nicht akut für alle zukunftsfähigen und zukünftigen Technologien zwingend notwendig.
Sicherheit hat beim autonomen Fahren Priorität
„Der neue Mobilfunkstandard 5G ist eine sinnvolle Weiterentwicklung. Für das autonome Fahren aber nicht notwendig. Würde der Gesetzgeber wirklich ein Auto wollen, das vom Mobilfunkempfang abhängig ist? Alleine das beschriebene Szenario macht deutlich, dass gerade beim autonomen Fahren Sicherheit absolute Priorität haben muss. Die darf von keinem Funkloch abhängen“, sagt Dr. Daniel Fulger, Berater bei Altran, einem weltweit führenden Consulting-Unternehmen für Innovation und Hightech-Engineering und VDI-Experte für Automotive Themen.
Wie funktioniert eigentlich autonomes Fahren? Laser-, Radar- und Ultraschallsensoren, Kameras, hochentwickelte Software auf Basis von Algorithmen – machen das Auto sehend. Softwaresysteme werden mit unzähligen Daten gefüttert. Dazu gehören auch Situationen und Szenarien, aus denen das System lernt. Am Ende soll es in der Lage sein, eigenständig Entscheidungen zu treffen und das Fahrverhalten auf die Verkehrssituation anzupassen.
„Man muss sich das Auto in diesem Fall wie eine Insel vorstellen“, erklärt Fulger. „Alle notwendigen Systeme befinden sich im Auto und nicht am Straßenrand, in Ampeln oder in Mobilfunkmasten.“ Das bedeutet, alles, was der Autopilot nach bestem Ermessen für sicheres Fahren braucht, muss durch die Sensoren erfasst werden.
Zusätzliche Informationen über Ereignisse außerhalb der Reichweite der Onboard-Sensorik erhöhen die Sicherheit weiter. Beispielhaft seien hier Straßenglätte oder der vielzitierte "Unfall hinter der Kurve" genannt. Hier liegt eine Schlüsselanforderung in der zeitnahen Übertragung. Bis dorthin sind Sperrungen oder Baustellen bereits seit Jahren durch langsames 2G in das Fahrzeug übertragbar.
5G oder doch eher G5?
Stellt sich die Frage, wie kommt es zu der Diskussion um den Zusammenhang zwischen Mobilfunkstandard 5G und autonomem Fahren? „Es gibt unterschiedliche Interessen und natürlich sind die neuen Lizenzen für 5G, die bis Mitte April versteigert wurden, mit hohen Kosten verbunden“, erklärt Dr. Fulger. Die Unternehmen der Telekommunikationsbranche, die erfolgreich an der Versteigerung teilgenommen haben, müssen ihre Kosten decken.
Sie haben ein berechtigtes, wirtschaftliches Interesse, dass 5G möglichst bald flächendeckend genutzt wird und zwar zu einem möglichst frühen Zeitpunkt durch Firmen und technische Innovationen. Der Ausblick, autonomes Fahren mit 5G zu verbinden, bedeutet für die Unternehmen perspektivisch die Sicherheit, damit Geld zu verdienen. Bis 5G flächendeckend verfügbar ist – wenigstens auf allen Autobahnen – wird allerdings noch einige Zeit vergehen.
„Automobilhersteller haben nicht die Möglichkeit, darauf zu warten und ihre Innovationen darauf abzustimmen. Sie müssen auch in der Zeit, bis 5G so weit ist, Autos verkaufen und vor allem zukunftsfähige Fahrzeuge entwickeln“, so Fulger. Das erklärt die in der Automobilbranche zweigeteilte Meinung zu 5G. Audi, BMW und Daimler setzen darauf.
Die drei haben sich mit anderen Technologie- und IT-Firmen in der „5G Automotive Association“ zusammengeschlossen und vertreten den Standpunkt, dass diese Technologie es den Automobilherstellern in der EU ermögliche, sich auf dem globalen Markt besser zu behaupten. Hintergrund: China setzt ebenfalls auf den 5G-Standard.
VW und Toyota hingegen favorisieren einen anderen Weg. Sie verwenden aktuell eine WLAN-Technik namens ITS-G5. Klingt nach einem langfristigen Konflikt: Denn laut einer Sprecherin des Technologiekonzerns Bosch können die beiden Systeme nicht störungsfrei parallel betrieben werden, da sie dasselbe Frequenzband nutzen. Auch wenn autonomes Fahren und 5G nicht voneinander abhängig sind, kann der Einsatz des neuen Mobilfunkstandards durchaus sinnvoll sein. Er ermöglicht eine intelligente und umfassende Vernetzung aller Verkehrsteilnehmer.
Darüber hinaus lassen sich weitere Services für die menschlichen Insassen entwickeln, die mehr Komfort und Konsumoptionen bieten. Es sind just diese Services, die das autonome beziehungsweise hochautomatisierte Fahren attraktiv machen und damit indirekt finanzieren. Somit lautet ein Argument für schnellere Datenverbindungen, dass sie kommerzielle Mehrwertdienste wie etwa automatisches Parken des Fahrzeugs per Knopfdruck auf Parkplätzen ermöglichen.
Beide Technologien haben Vor- und Nachteile: So besticht der "WLAN-Standard" G5 durch schnelle Reaktionszeiten, die Vernetzung zwischen den Fahrzeugen und, ganz wichtig, den bereits erfolgten Einsatz und Erprobung in der Serie. Allerdings ist die Datenübertragung langsamer und es ist unklar, wie das europaweite System betrieben und finanziert werden soll. Es wären mehr Sendestationen notwendig, die Reichweite der Router ist kürzer als von 5G-Sendern. Die Einführung und die Erprobung von G5-Systemen liegt noch in der Zukunft und benötigt ein hohes Maß an Erprobung, um diese Standards in die Serie zu bringen.
5G-Sender sind dagegen teurer und das Übertragungsverfahren ist komplizierter. Die EU-Kommission hat sich offenbar für ITS-G5 entschieden. Das soll dazu beitragen, dass kooperative und intelligente Verkehrssysteme schnell verbreitet werden können. Das Ziel: den Verkehr sauberer, sicherer und effizienter zu gestalten sowie den europäischen Automobilherstellern einen Zeitvorteil zu verschaffen. In Kraft treten soll diese Regelung zum 1. Januar 2020.
Vernetzte Kommunikation für mehr Komfort
Sollen Verkehrsteilnehmer oder Fahrzeuge miteinander kommunizieren, ist eine Vernetzung notwendig. Das kann über die WLAN-Technik ITS-G5 funktionieren oder über 5G. Die Industrie hat hier bereits einige Begriffe geprägt: Car-to-X-Kommunikation, kurz C2X, beschreibt als Oberbegriff die vernetzte Kommunikation zwischen Fahrzeugen mit anderen Verkehrsteilnehmern oder fest installierter Infrastruktur.
Die direkte Kommunikation zwischen zwei Fahrzeugen nennt sich Car-to-Car-Kommunikation, kurz C2C. Die moderne C2X-Technologie – ganz gleich ob 5G oder IST-G5 – ermöglicht es dem Auto, relevante Verkehrsinformationen über die längst üblichen Stauinformationen hinaus zu erhalten. Zum Beispiel über Ampelphasen, mobile Baustellen, vorausfahrende Fahrzeuge oder von Verkehrsleitsystemen. Auch Gefahrensituationen wie Unfälle oder ein vorausliegendes Stauende auf der Route gehören dazu – selbst wenn diese noch nicht in Sichtweite des Fahrzeugs sind.
Das Auto verarbeitet diese Informationen und leitet daraus sein Fahrverhalten ab. Und das, ohne dass der Fahrer ein einziges Mal eingreifen muss. Klar ist: Autonomes Fahren wird den Straßenverkehr, die Nutzung des Autos, den Komfort und vieles andere maßgeblich verändern – egal ob mit oder ohne neue Mobilfunkstandards. 5G (oder ITS-G5) werden die Entwicklung jedoch zusätzlich beschleunigen.
Autor: Nina Richter