Intelligente Parkplatzsuche: Mut zur Lücke
Es sind schmale, trapezförmige Kästen mit halbtransparenter Plastikabdeckung, die die Masten an der Berliner Bundesallee von normalen Straßenlaternen unterscheiden. Seit einem guten halben Jahr testet dort der Siemens-Konzern ein sensorgesteuertes System für eine Parkplatzsuche. Die Radarsensoren sollen freie Parkplätze erkennen und sie den Autofahrern künftig direkt auf dem Navi oder dem Handy anzeigen. Was vom Konzept her einfach und sinnvoll klingt, ist in der Praxis jedoch gar nicht so leicht umzusetzen. Der Wettlauf um die beste Sensortechnik ist inzwischen voll entbrannt.
Die "intelligente Parkplatzsuche" ist ein konsequenter Schritt auf dem Weg zum vernetzten Verkehr und zur Smart City. Laut Siemens(öffnet im neuen Fenster) verursacht die Parkplatzsuche rund ein Drittel des Verkehrs in europäischen Innenstädten. Rund 4,5 Kilometer lege ein Fahrer bei der Suche im Durchschnitt zurück. Kein Wunder, dass derzeit ständig neue Projekte und Ideen zur Erkennung und Anzeige freier Parkplätze präsentiert werden. Während die Autofahrer Zeit und Geld sparen sowie ihre Nerven schonen, soll die Umwelt von einem geringeren Ausstoß von Kohlendioxid und anderen Abgasen profitieren. Das Bundesumweltministerium fördert das Siemens-Projekt in Berlin. "Sobald dieses Projekt erfolgreich abgeschlossen ist, sollte der flächendeckende Aufbau dieses Systems vorangetrieben werden" , heißt es in einem Bundestagsbeschluss zur Intelligenten Mobilität(öffnet im neuen Fenster) .
Typische Defizite bei allen Sensoren
Neben den radargestützten Sensoren gibt es Detektoren für Magnetfeld, Infrarotstrahlen und Ultraschall sowie optische Systeme. Unterschieden wird dabei zwischen Bodensensorik und Über-Kopf-Systemen – je nachdem, ob die Sensoren in den Boden eingelassen oder auf Laternenmasten oder an Hauswänden montiert werden. Zudem gibt es Pläne, die Autos künftig selbst mit ihren Sensoren freie Parkplätze quasi im Vorbeifahren finden zu lassen. Softwarehersteller wie SAP bieten bereits Lösungen an(öffnet im neuen Fenster) , um freie Parkplatze in Datenbanksysteme zu integrieren.
Vor dem Hintergrund, dass inzwischen zahlreiche autonome Testautos einigermaßen unfallfrei über die Straßen fahren, sollte die Detektion eines freies Parkplatzes eigentlich kein großes technisches Problem darstellen. Doch es gibt einen gravierenden Unterschied: Während automatisierte Autos über mehr als ein Dutzend unterschiedlicher Sensoren wie Laserscanner, Radar, 3D-Kameras und Ultraschall verfügen, müssen sich die Parkplatzdetektoren meist nur mit einer Technik begnügen, schon aus Kostengründen. Anders als in den Autos können sich die Nachteile der einzelnen Sensorarten daher nicht ausgleichen. Eine Sensordatenfusion oder gegenseitige Plausibilitätsprüfung fällt weg. Es gibt derzeit lediglich Ansätze, Magnetfeld- und Infrarotsensoren in Bodendetektoren miteinander zu kombinieren.
Glaubenskrieg um beste Technik
Doch welche Sensortechnik ist am sichersten und wird sich möglicherweise durchsetzen? Es herrscht fast schon eine Art Glaubenskrieg zwischen den Anbietern. Die derzeit wohl besten Ergebnisse liefert ein Konzept des Münchner Startups Cleverciti Systems(öffnet im neuen Fenster) . Seit vergangenem Herbst überwachen optische Sensoren des Unternehmens beispielsweise den Marktplatz im nordhessischen Bad Hersfeld. Durchaus mit Erfolg. "Wir haben bei den Zählungen eine Trefferquote von etwa 99,4 Prozent" , sagt Hersfelds Bürgermeister Thomas Fehling (FDP) in einem Demonstrationsvideo(öffnet im neuen Fenster) . Die freien Plätze werden den Autofahrern über ein Parkleitsystem angezeigt. Von einem haushohen Mast aus überwachen mehrere Kameras die sechs Parkreihen. Mehrere Anzeigetafeln am Marktplatz und am Stadtring geben an, wie viele der mehr als 200 Parkplätze in den einzelnen Reihen noch frei sind.
Entwickelt hat das System der Unternehmer Thomas Hohenacker. Mit Earth TV(öffnet im neuen Fenster) hatte er seit der Jahrtausendwende das nach seinen Angaben "größte Fernsehkameranetz der Welt" aufgebaut. Seit 2011 arbeitet er mit derzeit acht Ingenieuren an Clevercitiparking. "Ich wollte immer etwas machen, wo man täglich einen Benefit stiften kann" , sagt Hohenacker im Gespräch mit Golem.de. Sollte mit der neuen Technik die leidige Parkplatzsuche irgendwann der Vergangenheit angehören, hätte er sicherlich dieses Ziel erreicht.
Sensoren generieren keine Bilder
Seine berufliche Herkunft erklärt, warum Hohenacker dabei auf Kameras setzt. Wobei für ihn die Feststellung sehr wichtig ist: "Die Sensoren sind keine Kameras." Schon gar keine Überwachungskameras. "Wir verarbeiten alle Daten direkt im Sensor, der über eine Octacore-Recheneinheit verfügt" , erläutert Hohenacker. Die aufgenommenen Daten würden in einer "Kaskade von 20 Algorithmen" analysiert. Heraus kämen auf einem Raster von 25 Zentimetern die GPS-Daten von Fahrzeugstrukturen. Das sehe in der Auflösung durchaus einem Radarbild ähnlich. Der Sensor übertrage daher nur 80 Byte pro Sekunde per WLAN oder Mobilfunk an einen Server.
Die Befürchtungen vor einer flächendeckenden Überwachung durch solche Parkplatzsysteme sind nicht ganz unberechtigt. Hohenacker berichtet von Konzepten in den USA, bei denen die Aufnahmen nicht direkt im Sensor analysiert werden, sondern erst in einem angeschlossenen Server. Ein solches System würde in Deutschland wohl von den Datenschutzbehörden abgelehnt werden. "Technische Lösungen, die es von Vornherein nicht zu einer 'Beobachtung' kommen lassen, sondern ohne bildgebende Sensoren auskommen oder die Verarbeitung der Rohdaten direkt an der Kamera vornehmen, stoßen auf deutlich geringere Datenschutzprobleme" , teilt der Hamburgische Datenschutzbeauftragte Johannes Caspar auf Anfrage von Golem.de mit. Würden Kameras eingesetzt, die die erfassten Bilder direkt im Sensor anonymisierten, müsse sichergestellt sein, dass diese technischen Maßnahmen nicht leicht umgangen werden könnten.
Datenschützer gegen Aufnahme von Personendaten
Ähnlich äußert sich die Bundesdatenschutzbeauftragte Andrea Voßhoff auf Anfrage von Golem.de: "Generell ist es aus datenschutzrechtlicher Sicht zu befürworten, wenn zur intelligenten Parkraumbewirtschaftung Systeme verwendet werden, die keine Personen oder personenbezogene Daten aufnehmen können." Aus diesem Grund wundert es nicht, dass Systeme, die auf Radarsensoren oder Magnetfelddetektoren basieren, für Kommunen und andere Betreiber attraktiv sind. Denn auf diese Weise können sie sämtlichen Diskussionen mit Datenschutzbehörden oder Bürgern, die sich überwacht fühlen, aus dem Weg gehen. Ganz unabhängig davon, ob der optische Sensor tatsächlich Bilder generiert oder nicht.
Das gilt auch für Berlin. In der Hauptstadt kümmert sich Hermann Blümel von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt um das Pilotprojekt mit Siemens. "Vor dem Einsatz optischer Detektionssysteme ist die Abstimmung mit den Datenschützern unumgänglich" , sagt Blümel im Gespräch mit Golem.de. Das bleibt ihm nun erspart. Aber dafür ist er mit den bisherigen Testergebnissen alles andere als zufrieden. "Es ist noch viel Entwicklungsaufwand erforderlich, bevor man belastbare Detektionsergebnisse hat, die man anbieten kann, ohne permanent Frust zu erzeugen" , sagt Blümel. Mit anderen Worten: Die Radartechnik ist alles andere als zuverlässig.
Siemens räumt Probleme ein
Selbst Siemens räumt Probleme ein. "Die technischen Herausforderungen, die wir bislang zu lösen hatten, resultierten aus dem prototypischen Aufbau, der noch nicht die Stabilitätskriterien einer produktreifen Realisierung aufweist" , sagt Firmensprecherin Katharina Zoefeld sehr verklausuliert auf Anfrage von Golem.de. Dennoch hofft der Konzern darauf, bis Ende des Jahres eine Erkennungsrate von 98 Prozent zu erzielen und ein "marktreifes Produkt" vorweisen zu können. Alles andere wäre auch eine Blamage für den Konzern.
Bis zur Marktreife sind offenbar noch grundlegende Änderungen an der Technik erforderlich. So will Siemens die Frequenz der Sensoren von 24 auf 77 GHz erhöhen, um eine Auflösung zu erzielen, die niedriger als 50 Zentimeter ist. Bei der derzeitigen Auflösung lässt sich die Größe eines Parkplatzes demnach nur recht ungenau bestimmen. Die geringe Zuverlässigkeit hängt offenbar auch damit zusammen, dass vorbeifahrende Fahrzeuge die Sensoren irritieren. Anders als von Kritikern der Radardetektion behauptet, können die Testsensoren in der Berliner Bundesallee nicht nur Fahrzeuge, die sich bewegen, sondern auch stehende erkennen.
Radarsensoren zu schwer für Lampenmasten
Doch selbst wenn Siemens die Detektionsrate auf 98 Prozent steigern könnte, bleibt die Technik in einigen Punkten der optischen Detektion unterlegen. So können mit einem einzelnen Radar lediglich fünf bis sieben Fahrzeuge erfasst werden, je nach Ausrichtung und Entfernung des Sensors. Cleverciti Systems kann hingegen bis zu 100 Autos mit einem Sensor erkennen, wenn sich das Gerät beispielsweise auf einem zwölf Meter hohen Mast befindet. Bei einem Acht-Meter-Mast sind es immerhin noch 30 Autos.
Siemens kann seine schweren Sensoren hingegen aus statischen Gründen oft gar nicht an einem hohen Lampenkopf befestigen. "Wir überlegen derzeit, wie viele Masten ausgetauscht werden müssten. Meine Kollegen haben gesagt: Alle Beleuchtungsmasten, die vor dem Jahr 2000 installiert wurden, fassen wir nicht an" , erläutert Blümel von der Berliner Senatsverwaltung. Aus diesem Grund sind Radarsensoren bei dem Testprojekt in der Bundesallee nur in halber Höhe angebracht und überwachen die gegenüberliegende Straßenseite. Von einem Über-Kopf-System kann daher nur eingeschränkt die Rede sein.
Müsste die Stadtverwaltung wegen des Gewichts und der Windlast des Sensoren die Laternenmasten erneuern, würde das die Installation deutlich verteuern. Hohenacker ist nach eigenen Angaben hingegen schon im Gespräch mit großen Leuchtenherstellern, so dass die optischen Detektoren direkt in moderne LED-Lampen integriert werden könnten.
Swisscom testet erfolgreich Bodensensoren
Bleibt als einziger greifbarer Vorteil der Radare noch deren Wetterunempfindlichkeit. Die Sensoren seien "wesentlich unempfindlicher bei Nebel, Regen, wechselnden Lichtverhältnissen oder winterlichen Wetterlagen" , sagte Siemens-Sprecherin Zoefeld. Wobei Hohenacker dem teilweise widerspricht. Seine Sensoren versagten lediglich dann, "wenn der Nebel so dicht ist, dass man nichts mehr erkennt" . Auch in der Nacht würden die freien Parkplätze ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Lichtquellen oder Infrarotdetektoren erkannt.
Trotz der Vorteile der Über-Kopf-Systeme gibt es Anbieter, die auf Bodensensoren setzen. So hat der Schweizer Telekommunikationsanbieter Swisscom am Schloss Lenzburg im Kanton Aargau ein Parkleitsystem installiert, das auf Magnetfelddetektion basiert(öffnet im neuen Fenster) . Während die Berliner Senatsverwaltung mit dieser Technik nicht so gute Erfahrungen gesammelt hat, ist die Swisscom mit ihrem sogenannten Low Power Network zufrieden. Dafür verwendet das Unternehmen eine Basisstation sowie batteriebetriebene Funksensoren, die auf jedem Stellplatz in den Asphalt eingelassen wurden. "Trotz unterschiedlicher Beschaffenheit der Fahrzeuge erkennt das System fast hundert Prozent der parkierten Fahrzeuge. Mittels Filter und Kalibrierung kann auf magnetische Störfelder und lokale Gegebenheiten eingegangen werden" , sagt Pressesprecher Armin Schädeli auf Anfrage von Golem.de.
Probleme im Winter
Die Bodensensoren haben abgesehen von der Detektion noch weitere Nachteile: So benötigen die Parkplätze ein festgelegtes Raster, auf dem die Autos stehen können, damit die Sensoren überdeckt werden. Zudem besteht nicht die Möglichkeit, die Größe einer Parklücke zu erkennen. Wenn die Parkplätze zugeschneit und die Markierungen nicht mehr zu erkennen sind, kann es zu Problemen mit der Detektion kommen. Laut Hohenacker betragen die Kosten für eine optische Parküberwachung nur ein Drittel der Ausgaben, die für eine Erfassung mit Bodensensoren benötigt werden. Eines der größten Pilotprojekte für diese Technik, SFPark in San Francisco,(öffnet im neuen Fenster) ist bei den Anwohnern hoch umstritten. Dabei sollen die Sensoren bereits vor dem Ende der Testphase ausgeschaltet worden sein(öffnet im neuen Fenster) .
Für die Überwachung großflächiger Parkplätze oder ganzer Straßenzüge bieten sich daher wohl eher Über-Kopf-Systeme an. Einzelne Parkplätze, wie vor Ladestationen oder auf Privatgelände, könnten hingegen auch kostengünstig mit einem Bodensensor überwacht werden.
Wem gehören die Parkplatzdaten?
Wobei sich an diesem Punkt die Frage stellt, welche Ziele die Kommunen mit der Parkraumüberwachung anstreben und wem diese Daten gehören. "Die Überwachung von Ladesäulen, Busspuren und Fahrradstreifen ist in der ersten Aufbauphase wichtiger, als bei den Hotspots der Parkraumnachfrage eine Detektion aufzubauen" , sagt Blümel. Cleverciti Systems setzt hingegen eher auf eine effizientere Parkraumbewirtschaftung. Obwohl Parkraum ein sehr wertvolles Gut in der Innenstadt sei, werde nur ein Bruchteil davon bezahlt, sagt Hohenacker. Der Grund: "Die Leute haben keine Lust, nach der ewigen Suche auch noch Geld zu bezahlen." Daher will seine Firma nicht nur mit Hilfe einer App die Fahrer zu dem Parkplatz lotsen, sondern auch gleich die Bezahlung des Parkplatzes ermöglichen.
Siemens will auf der Basis der aufgenommenen Daten sogar eine Prognose für die künftige Parkplatzbelegung berechnen. Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz werde in dem Projekt ein entsprechendes Modul entwickeln und integrieren. Die Software soll erkennen, "wenn sich die Parkplatzsituationen in wiederkehrenden Zyklen ähnlich gestaltet" .
Kartendienste wollen Daten einbinden
Kein Wunder, dass an solchen Daten auch Kartendienste wie Here interessiert sind. Letztlich ist eine Einbindug in ein Gesamtsystem auch sinnvoller, als für jeden Parkplatz eine eigene App anzubieten. Laut Hohenacker gibt es bereits "intensive Gespräche" mit dem Unternehmen, das im vergangenen Jahr von den deutschen Autoherstellern Daimler, BMW und Audi gekauft wurde. Schon jetzt bietet Here in seinem Navigationsdienst Informationen zu Parkhäusern an. Rein technisch ist es kein Problem, die Daten einer Parkraumüberwachung in Kartendienste einzubinden. An einem solchen System arbeitet auch der Automobilzulieferer Bosch .
Im Vorbeifahren sollen Fahrzeuge mit Parkassistenzsystemen automatisch Lücken zwischen parkenden Autos erkennen und vermessen. Diese Daten sollen an einen zentralen Server gehen, um eine Parkkarte in Echtzeit zu generieren. Die Karte soll dann Autofahrern auf dem Smartphone oder über die Internetverbindung des Fahrzeugs zur Verfügung stehen. Ein konsequenter Schritt. Schließlich müssen selbstfahrende Autos in Zukunft in der Lage sein, alleine einen Parkplatz zu finden. Die notwendige Hard- und Software müssen Autohersteller und Zulieferer daher ohnehin entwickeln.
Parkraum verändert sich sehr dynamisch
Die Berliner Senatsverwaltung betrachtet solche Ansätze jedoch mit Skepsis. "Die Parkplatzdaten gehören meiner Meinung nach dem sogenannten Straßenbaulastträger, also dem Eigentümer der Straßen, der öffentlichen Hand" , sagt Blümel. Das heißt, dass seiner Ansicht nach eine kommerzielle Nutzung der Daten ohne die Zustimmung der Kommune nicht erlaubt wäre. Zumal ohnehin fraglich ist, wie zuverlässig ein solches System sein kann. Entweder müssten die Autos genau erkennen, ob eine freie Lücke tatsächlich genutzt werden kann, oder auf dem Server müssen die Parkdaten exakt zu jeder GPS-Position hinterlegt sein. Dies ist jedoch mit einem erheblichen Aufwand verbunden.
Laut Blümel verändert sich der öffentliche Parkraum sehr dynamisch. Eine tägliche Veränderung von fünf Prozent des Angebots sei nicht überraschend, beispielsweise durch Umzüge, Baustellen oder andere Einschränkungen. Das hätten Tests bei 1.200 Parkplätzen im Berliner Stadtteil Friedenau ergeben. Zu einer intelligenten Parkraumüberwachung müsste es daher gehören, solche Daten möglichst schnell auf dem Server zu aktualisieren. Sonst ist der Frust doppelt groß, wenn man zu einem angeblich freien Platz gelotst wird, der dann doch besetzt ist oder gar nicht zur Verfügung steht.
Weltweite Nachfrage nach Systemen
Das kann auch passieren, wenn mehrere Autofahrer gleichzeitig einen freien Parkplatz angezeigt bekommen. Cleverciti hat daher eine "virtuelle Reservierung" entwickelt. "Wenn mehrere Leute dieselbe Adresse eingeben, dann wird für den am nächsten Ankommenden dieser Parkplatz weiter angezeigt, den anderen aber nicht mehr" , erläutert Hohenacker. Was natürlich nicht verhindert, dass ein anderes Auto einem doch noch den Parkplatz wegschnappt. Allerdings werden die Daten alle drei Sekunden aktualisiert, so dass nur eine geringe Verzögerung entsteht.
Angesichts des Entwicklungsvorsprungs gegenüber Radarsensoren und der Vorteile gegenüber Bodendetektoren wundert es nicht, dass Cleverciti derzeit Anfragen aus der ganzen Welt erhält. In den Niederlanden würden demnächst in den Städten Rotterdam, Den Haag und Helmond Projekte gestartet, ebenso im polnischen Katowice, in Kopenhagen, Mexico City, San Salvador, Dubai und Mailand. In Deutschland seien die Kommunen noch zurückhaltender, was aber nicht nur am Datenschutz liege. "Es wird hier viel gesprochen über Smart City, aber die Niederländer machen es tatsächlich" , sagt Hohenacker. Demnächst sollen die Sensoren aber in Köln installiert werden.
KfW bei Cleverciti eingestiegen
Inzwischen sind schon Investoren auf das Startup aufmerksam geworden. So ist die bundeseigene KfW Anfang des Jahres mit 15 Prozent eingestiegen. Auch die belgische Firma D'Ieteren (Carglass) beteiligt sich an Hohenackers Firma. Es bleibt abzuwarten, ob der Siemens-Konzern mit seiner Größe in der Lage ist, bis Ende des Jahres ein funktionierendes Radarsystem entgegenzustellen.
Dem Autofahrer dürfte es am Ende egal sein, mit welchem Sensor er einen freien Parkplatz angezeigt bekommt. Entscheidend für die Akzeptanz dürfte neben dem Datenschutz vor allem die Zuverlässigkeit sein. Und die Tatsache, dass es überhaupt noch freie Parkplätze in den Städten gibt.
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