Erfinder des ersten Navigationsgeräts: "Selbstverständlich macht es mich stolz"
Otmar Pilsak betrachtet EVA, den Elektronischen Verkehrslotsen für Autofahrer, rückblickend als eine Erfindung, die den Weg für alles ebnen sollte, was später im Bereich moderner Navigationssysteme noch kommen würde. Dabei ging es dem heute über 80 Jahre alten ehemaligen Blaupunkt-Mitarbeiter am Anfang nur darum, ein Problem zu lösen.
"Vor dem Hintergrund der Ölpreiskrisen in den 1970er Jahren standen Autofahrer damals vor dem Problem, wie sie mit möglichst wenig Sprit und zeitsparend von einem Ort zum anderen kommen", beschreibt der Ingenieur und gelernte Nachrichtentechniker die Ausgangslage, vor der er und sein Team bei Blaupunkt standen.
Routenplanung per Straßenkarte war aufwendig und stellte viele Menschen, die mit dem Automobil unterwegs waren, vor Probleme. Gerade bei längeren Wegstrecken oder in unbekannter Umgebung glich eine Autofahrt einer modernen Odyssee. Zudem war das Hantieren während der Fahrt mit einer Straßenkarte oder einem Notizzettel, auf dem die Wegbeschreibung stand, nicht ganz ungefährlich.
Die Idee hinter EVA
Pilsak träumte von einer Technologie, die Autofahrer mittels Sprachansagen durch den Straßendschungel ans gewünschte Ziel bringen und dabei auch die aktuelle Verkehrslage berücksichtigen sollte. Dabei sollte immer die zeitlich beste Route gewählt werden. Die Entwicklung eines ersten Prototyps, der so etwas konnte, dauerte etwa vier Jahre. EVA funktionierte damals wie heutige Zielführungssysteme, nur örtlich eingeschränkt auf das Stadtgebiet von Hildesheim.
Ansonsten gab es im Auto ein Eingabegerät. Darüber konnten Fahrer per Zahlencode den Zielort eingeben. Alle Orte samt zugehöriger Zahlencodes standen in einer Liste auf Papier. Nach der Bestätigung des Codes übernahm EVA die Routenführung per Sprachansage.
Das technische Herz von EVA befand sich im Kofferraum. Zur Positionsbestimmung und Routenberechnung griff die Software auf eine digitale Karte von Hildesheim zu. In den Anfängen sollte eine einfache Kompaktkassette als Speichermedium dienen.
Beim ersten Prototyp kam allerdings ein sogenannter EPROM-Speicher zum Einsatz. Er speicherte Daten dauerhaft auch ohne Strom und ließ sich mehrfach löschen und wieder beschreiben. Viel wesentlicher: Der Chip ermöglichte den Zugriff auf die aktuell benötigten Daten in Echtzeit. Die Kassette diente nur zur Dokumentation eines Fehlerprotokolls.
Digitalisierung war Handarbeit
Mit der Vorstellung der Audio-CD im Jahr 1983 auf der Internationalen Funkausstellung (Ifa) in Berlin stand später ein Speicher von 500 Megabyte zur Verfügung. Nach der Einführung des CD-ROM-Standards im Jahr 1988 landete eine digitale Karte von Hildesheim auf dem neuen Speichermedium. Zur besseren Einordnung: Die Speicherkapazität einer CD hätte damals gerade so ausgereicht, um eine digitale Karte Westdeutschlands darauf zu speichern.
"Die digitale Karte von Hildesheim beanspruchte etwa 128 Kilobyte", erinnert sich Pilsak. "Die übliche Speichergröße von Chips betrug damals zwei Kilobyte. Die waren also damals in etwa zwei Millionen Mal kleiner als heute übliche Speicherchips."
Auch der Prozess der Digitalisierung beanspruchte eine Menge Aufwand. Pilsak und sein Team besorgten sich die Straßenkarten im Maßstab 1:500 vom Vermessungsamt Hildesheim. Mittels Digitizer, einer Art Stift, der mit dem Computer verbunden war, brachten die EVA-Entwickler Straße für Straße und Karte für Karte mühevoll in eine digitale Form.
Zusätzlich versahen sie alle Straßen mit Informationen: Straßenname, Straßenklasse – also Innerortsstraße, Landstraße, Bundesstraße, Autobahn -, einer Kennzeichnung, ob es sich um eine Einbahnstraße handelte, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Abbiegeverbote und -gebote. Um diese Informationen zu bekommen, lief das EVA-Team zusätzlich alle Straßen ab.
Ein enormer Aufwand, der die Kosten für die Erstdigitalisierung und den anschließend notwendigen Pflegeaufwand der digitalen Karte für so ein Zielführungssystem in die Höhe trieben. Die Pflege war allerdings unerlässlich, weil sich das Straßennetz und die Beschilderung im Laufe der Zeit änderten.
Auf ALI folgte EVA
Dabei stand ganz am Anfang eine völlig andere Idee für die Zielführung von Autofahrern im Fokus. Bei Bosch, wozu damals auch Blaupunkt gehörte, liefen Entwicklungen für das Verkehrsleitsystem ALI (kurz für Autofahrerleit- und Informationssystem)(öffnet im neuen Fenster). Es bestand aus einem Sender im Fahrzeug mit Tastatur zur Zieleingabe, einem Display zur Anzeige von Fahrtrichtungsempfehlungen, einer Sende-Empfangseinheit sowie aus Leitsystemen am Fahrbahnrand und Induktionsschleifen in der Fahrbahn.
Die Leitsysteme und Induktionsschleifen wurden auf den Autobahnen vor Anschlussstellen, Dreiecken und Kreuzen installiert. Über Fahrzeugsender wurde der Zielwunsch über die Induktionsschleifen in der Fahrbahn zum Leitsystem übertragen. Dieses lieferte anschließend die passende Fahrempfehlung über dieselbe Induktionsschleife ins Auto. Die Leitsysteme waren über eine Datenleitung mit einer Zentrale verbunden, in der sämtliche Informationen individuell berechnet und übertragen wurden.
Otmar Pilsak gehörte in den frühen 1970er Jahren zur Arbeitsgruppe Verkehrsleittechnik an der Technischen Hochschule Aachen. Hier entstand die Grundidee für das ALI-System. Bosch entwickelte ALI über seine Marke Blaupunkt weiter und erprobte es im östlichen Ruhrgebiet in einem Großversuch.
"Doch Blaupunkt hatte vor, über Bundesländer hinweg alle Autobahnen in Westdeutschland mit solchen Leitsystemen, den erforderlichen Strom- und Datenleitungen sowie Induktionsschleifen zu versehen", sagt Pilsak. "Letztere waren zum Teil bereits zur Verkehrsdatenerfassung vorhanden. Als dem Unternehmen während der Vorbereitung des ALI-Großversuchs klar wurde, wie viele Steuergeräte dafür an den Autobahnen notwendig sein würden und welcher Infrastrukturaufwand damit verbunden wäre, nahmen sie davon schnell Abstand."
Das Gerüst für EVA entsteht
Nun existierte das Grundproblem allerdings immer noch: Der Wunsch nach einer autonomen Navigationslösung, die Autofahrer mit gesprochenen Fahrempfehlungen Schritt für Schritt ans Ziel führt. Doch wie erfindet man etwas, für das es noch überhaupt keine technischen Vorbilder gibt?
"Ich vergleiche die Suche nach einer technischen Lösung mit der Arbeit eines Architekten", sagt Pilsak. "Ein Architekt baut immer wieder neue Häuser, die es vorher in der Form noch nicht gab. Allerdings kennt er Baustoffe, Fenster, Heizungen, Steckdosen und Türen. So ähnlich war das damals bei uns. Es gab kleine Speicherelemente, Mikroprozessoren sowie Ortungssysteme und Verfahren zur Positionsbestimmung, beispielsweise die Koppelortung aus der Seefahrt(öffnet im neuen Fenster)."
So entstand nach und nach das Konzept für EVA, das erste autonome Zielführungssystem. "Weil das Koppelortungsverfahren fehlerbehaftet ist, haben wir die damit festgestellte Position fortlaufend mit dem gespeicherten Straßenverlauf in der digitalen Karte verglichen. Die Koppelortung wurde dann mit der nächstgelegenen Straßenposition fortgesetzt und so Positionsfehler korrigiert."
Funksender als GPS-Vorläufer
Doch das reichte dem EVA-Entwicklerteam nicht. "Weil trotz dieser Korrektur Ortungsfehler nicht komplett vermeidbar gewesen sind, haben wir anfangs für einige Stellen im Straßennetz von Hildesheim an Straßenlaternen sogenannte Bakensender geplant. Das sind Funksender, die per Mikrowelle ihre exakten Positionsdaten und die Fahrtrichtung ins Fahrzeug übertragen. Diese Funktion hat später das im Jahr 1991 in Betrieb genommene Satellitensystem GPS übernommen", erinnert sich Pilsak.
Es gab auch die Überlegung, zusätzliche Informationen zur aktuellen Verkehrslage über die Funksender zu übertragen. Dass sollte dann bei der Routenberechnung berücksichtigt werden. Doch diese Funktion erfüllte später das Autoradio per RDS-TMC, also Radio Data System-Traffic Message Chanel.
Die geringe Speicherkapazität damals verfügbarer Chips führte immer wieder zu Problemen. Jeder Prozess wurde genau durchleuchtet, ob sich nicht noch an irgendeiner Stelle der Speicherbedarf reduzieren ließ. Selbst die Computerstimme konnte nicht so umgesetzt werden wie ursprünglich gewünscht. "EVA sollte eigentlich ihre Anweisungen mit einer weiblichen Stimme geben. Doch leider benötigte eine hohe, weibliche Stimme zu viel Speicher. Deswegen klingt EVA männlich", sagt Pilsak.
Billige Nachahmer chancenlos
Im Jahr 1983 war es dann so weit: Der erste Prototyp von EVA wurde öffentlich vorgestellt(öffnet im neuen Fenster). Die Presse zeigte sich begeistert. "EVA sagt, wo es lang geht", titelte beispielsweise der Stern. Das ZDF widmete ein Jahr später eine Folge seiner Serie Microprozessor/Microcomputer ganz dem ersten autonomen Zielführungssystem EVA(öffnet im neuen Fenster). Während der Dreharbeiten saß Pilsak auf der Rückbank des Fahrzeugs.
Am Erfolg seines Projekts hat er nie gezweifelt, auch wenn der Druck von Unternehmensseite zwischenzeitlich anstieg. "Blaupunkt ist nervös geworden. Das konnte ich sogar verstehen, weil parallel zu unserer Entwicklungsarbeit auch andere Unternehmen in Europa, Japan und den USA an der Entwicklung von Navigationssystemen arbeiteten", beschreibt er die damalige Situation. Diese boten allerdings zum damaligen Zeitpunkt keine Routensuche sowie Zielführung und verfügten nur über eine abgespeckte digitale Karte.
Allerdings waren die Geräte günstiger in der Anschaffung. Blaupunkt befürchtete: Solche Systeme könnten früher auf den Markt kommen. Das Unternehmen arbeitete sogar parallel zu EVA an einem ähnlich einfach gehaltenen Gerät. Doch nach der Markteinführung Ende der 1980er Jahre zeigte sich sehr schnell: Systeme ohne Zielführungsfunktion waren in der Benutzung viel zu kompliziert und fanden deshalb bei der Kundschaft keine Akzeptanz.
Eine Leistung für die Ewigkeit
Aus EVA wurde Mitte der 1990er Jahre der Travelpilot mit satellitengeführter Navigation. Heute gelangen Autofahrer mit Technologie im Hosentaschenformat an ihr Ziel, dank der Integration neuartiger elektrischer Bauteile und der rasanten Entwicklung der Telekommunikationstechnik(öffnet im neuen Fenster).
Das Fundament für all das legte Otmar Pilsak mit seiner Suche nach einer Lösung für das Problem, mit dem Auto kostengünstig von A nach B zu kommen. "Selbstverständlich macht es mich stolz", sagt er. "Allerdings ist mir auch bewusst, zu so einer Entwicklung gehört auch eine Menge Glück."
An der Stelle zitiert er die Redewendung von "Zwergen auf den Schultern von Riesen". Sie stammt aus dem 12. Jahrhundert und wird dem Philosophen Bernhard von Chartres zugeschrieben. "Dieser bildhafte Vergleich trifft auch auf alle Erfindungen zu", sagt Pilsak: "Weil Neues immer auf Erkenntnissen anderer aufbaut."
Lars Lubienetzki(öffnet im neuen Fenster) arbeitet seit mehr als 30 Jahren als freier Journalist und Texter. Seine Schwerpunkte reichen von den Anfängen des Computerzeitalters bis zu KI-Themen.