Stand der Homologation bei Autonomen Fahrzeugen

Hürden bei der Absicherung und Genehmigung

Ein Beitrag von Jonas Herde und Benjamin Koller, TÜV SÜD Auto Service GmbH

Im Roboterauto vom Seniorenheim ins Theater, „Das Robotaxi kommt mit Wucht“, „Computer übernehmen das Steuer“: Schlagzeilen wie diese vermitteln häufig den Eindruck, dass schon morgen Fahrzeuge auf unseren Straßen unterwegs sein könnten, die selbst die Fahrt zur Arbeit oder in den Urlaub übernehmen, während die Insassen ihre gewonnene Zeit anderweitig nutzen. Eine interessante und reizvolle Vision, von der bisher aber noch wenig in der Realität angekommen ist. Insbesondere bei der Zulassung gilt es noch einige Hindernisse zu überwinden. Über die Herausforderungen der Schlüsseltechnologien automatisiertes und vernetztes Fahren.

Autonome Fahrzeuge auf den Straßen

Im Roboterauto vom Seniorenheim ins Theater, „Das Robotaxi kommt mit Wucht“, „Computer übernehmen das Steuer“: Schlagzeilen wie diese vermitteln häufig den Eindruck, dass schon morgen Fahrzeuge auf unseren Straßen unterwegs sein könnten, die selbst die Fahrt zur Arbeit oder in den Urlaub übernehmen, während die Insassen ihre gewonnene Zeit anderweitig nutzen. Eine interessante und reizvolle Vision, von der bisher aber noch wenig in der Realität angekommen ist. Insbesondere bei der Zulassung gilt es noch einige Hindernisse zu überwinden.

Vision und Realität

Als entscheidende Schwelle hat sich dabei der Übergang zwischen den SAE-Leveln 2 zu 3 herausgestellt (vgl. SAE J3016). Damit wird die Verantwortung für die Fahraufgabe, temporär und unter gewissen Rahmenbedingungen, an das automatisierte System abgegeben. Dies erfordert, dass das Fahrzeug auch ohne direkte Rückfallebene Mensch zumindest zeitlich begrenzt mit kritischen Situationen umgehen kann.

Insbesondere die Genehmigung und Zulassung von Fahrfunktionen größer gleich Level 3 stellen sich als schwierig dar, wie verschiedene Pilotprojekte gezeigt haben. Grund hierfür sind einerseits Herausforderungen bezüglich der Absicherung und andererseits fehlen bisher einheitliche Zulassungsvorschriften. Zwar bestehen in einigen europäischen Ländern und auch den USA und Singapur bereits erste Konzepte, die zumindest eine Zulassung für Einzelfahrzeuge als Ausnahme ermöglichen, eine harmonisierte Regelung auf EU oder UNECE Ebene steht allerdings noch aus.

Den vielen Ankündigungen zur flächendeckenden Umsetzung automatisierten Fahrens bereits in diesem Jahrzehnt, stehen in der Realität die absehbaren Veröffentlichungstermine von relevanten Standards und Vorschriften gegenüber [1]. Aus diesem Blickwinkel ist nicht vor 2025 mit einem breiteren Einsatz von Fahrzeugen mit automatisierten Fahrfunktionen mit Level 3 und höher zu rechnen. Wobei die aktuell hohen Kosten der Technologie sowie der allgemeine Umbruch im Mobilitätssektor unabhängig davon ebenfalls zu bewerten sind.

Aktuelle rechtliche Rahmenbedingungen für automatisiertes Fahren

Mit der Anpassung des Wiener Übereinkommens über den Straßenverkehr im Jahr 2016 wurde in den unterzeichnenden Ländern die Möglichkeit geschaffen, Fahrzeuge mit einem Automatisierungslevel über 2 nutzen zu können. Als einer der ersten Staaten hat Deutschland diese Regelung 2017 durch Anpassung des Straßenverkehrsgesetzes auch in nationales Recht überführt, jedoch ohne begleitend technische Anforderungen zu definieren.

Andere Länder haben sich für eine andere Vorgehensweise entschieden, beispielsweise die Niederlande, Frankreich, Österreich und das Vereinigte Königreich. In diesen Ländern wurden bereits Leitfäden oder Verordnungen für die Erprobung von automatisierten Fahrzeugen im öffentlichen Raum verabschiedet, ohne tiefer in das nationale Recht einzugreifen.

Regelungen bei der Absicherung

Weltweite Unterschiede

Neben zulassungsrelevanten Themen spielen vor allem die Absicherung und insbesondere die Funktionale Sicherheit sowie die Cybersecurity eine entscheidende Rolle. Im internationalen Vergleich zeigt sich, dass zwar bisher keine einheitliche Regelung bezüglich der Handhabung von automatisierten Fahrfunktionen besteht, sich die jeweiligen nationalen Anforderungen jedoch stark ähneln.

Insbesondere in den USA, in China sowie in Singapur sind diese entsprechenden Vorgaben schon sehr weit entwickelt. Es ist allerdings anzumerken, dass insbesondere in den USA, aber auch in China große Unterschiede zwischen einzelnen Bundesstaaten bzw. Regionen bestehen. Während in den USA in manchen Staaten bereits der fahrerlose Betrieb von Fahrzeugen mit SAE Level 4 möglich ist (z. B. Kalifornien), sind automatisierte Fahrfunktionen in anderen unzulässig.

Durch die, zumindest in einigen Bundesstaaten, sehr technologieoffenen Rahmenbedingungen, haben sich die USA zu einem der größten Treiber auf dem Gebiet des automatisierten Fahrens entwickelt. Allerdings muss dabei bedacht werden, dass sich auch hinsichtlich der Straßenverhältnisse häufig deutlich bessere bzw. einfachere Gegebenheiten als beispielsweise in Europa oder Asien bieten. Zudem bestehen auch durch das stark auf den Hersteller fokussierte Zulassungssystem und die schwächeren Datenschutzanforderungen deutlich weniger Hürden als in Europa.

Entwicklung von internationalen Vorschriften

Auf internationaler Ebene werden Regularien durch bspw. die UNECE erarbeitet. Die Arbeitsgruppe WP.29 bildet das globale Forum für die Harmonisierung von Vorschriften für Fahrzeuge und durch die Vereinbarungen von 1958 und 1998 sind fast alle Länder in dieses Gremium mit einbezogen. Im Rahmen von Expertengruppen werden hier auch die Themenstellungen zum automatisierten Fahren diskutiert.

Eine entscheidende Rolle nimmt hierbei die Expertengruppe für automatisierte, autonome und vernetzte Fahrzeuge (GRVA) ein, unter welcher weitere informelle Arbeitsgruppen (IWG) und Task Forces (TF) gebildet wurden.

Behandelt werden

  • funktionale Aspekten von automatisierten Fahrfunktionen (IWG ACSF und IWG FRAV)
  • neue Validierungsmethoden (IWG VMAD)
  • und Systeme zur Fahr- und Unfalldatenspeicherung (IWG DSSAD/DER).

Eine besondere Rolle nimmt die Betrachtung von Themen zu Cybersecurity sowie Softwareupdates Overthe-Air (TF CS/OTA) ein.

Neben der WP.29 beschäftigt sich auch die Arbeitsgruppe WP.1, das globale Forum für die Straßensicherheit, mit automatisiertem Fahren. All die zuvor genannten Aktivitäten fließen in die Entwicklung zukünftiger harmonisierter Regularien für den Bereich des automatisierten Fahrens ein. Dabei sind sowohl Experten aus nationalen Behörden, der Industrie, dem Bereich der technischen Überwachung und Prüfung sowie aus anderen Fachbereichen beteiligt. Langfristig bilden die so entwickelten UNECE Regelungen die Grundlage für die Zulassung von Fahrzeugen in den beteiligten Mitgliedsstaaten.

Zulassungsmöglichkeiten im nationalen Bereich

TÜV Süd entwickelt Zulassungsprozess

In Anlehnung an die Aktivitäten auf internationaler Ebene wurde von TÜV SÜD in Deutschland der Prozess „AV-Permit“ (Automated Driving Vehicles) entwickelt, mit dem die Zulassung von Fahrzeugen mit automatisierten Fahrfunktionen bereits heute möglich ist. Dieser wurde bereits mehrfach erfolgreich angewendet. Neben der herkömmlichen Betrachtung der Fahrzeugsicherheit, die bereits heute bei der Einzel- oder Serienzulassung berücksichtigt wird, werden zusätzlich die Funktionale Sicherheit sowie die Cybersecurity der automatisierten Fahrfunktion betrachtet.

Aktuell ist der Prozess auf die Zulassung von Forschungs- und Prototypenfahrzeugen ausgerichtet, ließe sich aber im Rahmen der entsprechenden gesetzlichen Vorgaben auch für größere Flotten anwenden.

Durch intensive systematische Betrachtung der möglichen Gefahren und Risiken, die von einem automatisierten Fahrzeug ausgehen können bzw. des Sicherheitskonzepts, das den Gefahren und Risiken gegenübergestellt wird, kann die Sicherheit des Fahrzeugs im Betrieb gewährleistet werden. Der dargestellte Prozess ermöglicht die Zulassung automatisierter Fahrzeuge für den öffentlichen Verkehr im bestehenden Rechtsrahmen und den nachhaltigen sicheren Betrieb.

Kooperation mit internationalen Organisationen

TÜV SÜD begleitet von Beginn an die Entwicklung hochautomatisierten Fahrens in den verschiedensten Bereichen, um die Fahrzeuge sicher auf die Straße zu bringen. Zusammen mit anderen internationalen Organisationen hat TÜV SÜD die International Alliance for Mobility Testing and Standardization (IAMTS) gegründet, mit dem Ziel global standardisierte Testmethoden und einheitlich anerkannte Standards rund um das automatisierte Fahren zu entwickeln und zu harmonisieren.

Auch bei der Erstellung der ersten Leitlinien in Singapur für die Entwicklung vollautomatisierter Fahrzeuge, der TR 68, waren TÜV SÜD Experten involviert. Sie sind mit weltweit über 40 Partnern aus Industrie, Hochschulen und Gesetzgebern in gemeinsamen Projekten rund um das automatisierte und vernetzte Fahren aktiv.

Literatur

[1] ECE/TRANS/WP.29/2019/34/Rev.1 – Framework Document on automated/autonomous Vehicles