Simulation als Ausweg

Wissenschaftler wie Winner und Köster sehen darin eine Möglichkeit, die Zahl der Testsituationen zu reduzieren. Wenn ein Fahrzeug kritische Situationen meistern kann, dann beherrscht es wohl auch einfache Verkehrslagen. Das heißt, wenn vor dem Überholen ein Auto rechtzeitig erkannt wird, das mit 200 km/h von hinten heranrauscht, dürfte das auch bei langsameren Fahrzeugen der Fall sein. Gleichzeitig stellt sich die Frage, wie umfangreich solche nicht gerade ungefährlichen Situationen noch im realen Autoverkehr getestet werden können. Schließlich geht es dabei um die Interaktion verschiedener Fahrzeuge, die bislang weitgehend dem menschlichen Fahrer überlassen war.

Entscheidende Hilfe sollen dabei Simulationsverfahren leisten. So liegt der Fokus beim Projekt Pegasus "insbesondere auf der Maximierung des Anteils simulations- bzw. labor-/prüfstandbasierter Tests, um umfassende Tests bereits sehr früh in Entwicklungsprozesse zu integrieren und den Aufwand auf Testgeländen und im Feld möglichst gering zu halten", heißt es in einer Projektbeschreibung.

Genutzt werden hierbei die Verfahren Vehicle-in-the-Loop (ViL) und Software-in-the-Loop (Sil). So wird ViL bereits seit Jahren genutzt, um beim Testen von Assistenzsystemen andere Fahrzeuge zu simulieren. Beim SiL-Verfahren wird hingegen auch die Hardware simuliert. So sollen schon in einer frühen Entwicklungsphase Fehler erkannt werden, was bei der anschließenden Entwicklung Kosten sparen kann.

Komplettes Fahrzeug in der Simulation

Forschungsarbeit zur Simulation liefert auch das DLR. "Wir können ein Vollfahrzeug in eine Simulation integrieren. Dann erhalten die Fusionssysteme, die die Situation aufbereiten, die Informationen aus der Simulation und nicht aus der Hardware-Sensorik", sagt Köster. Die Aktuatorik wie Lenken, Bremsen und Beschleunigen sei auch ausgeblendet. "Aber alles das, was ansonsten in dem Fahrzeug zum Beispiel eine verkehrliche Situation analysiert, Entscheidungen trifft, mit dem Menschen interagiert, ist voll testbar", erläutert Köster. Die Güte der Sensorsimulation der Außenwelt hänge nach der Erfahrung des DLR heute noch stark von den Sensoren ab: "Zum Beispiel haben wir bei kamerabasierter Sensorik in der Vergangenheit mit viel Aufwand einiges erreichen können."

Doch wie weit dürfen solche Verfahren gehen? "Das ist eine der großen Herausforderungen im Bereich der Simulation. Wie definieren Sie in der Simulation die Grenze?", fragt Köster. "Was lässt sich eigentlich entsprechend zur Realität testen und was nicht?" Schwierig wird dies beispielsweise bei der Sensorik. Es lässt sich kaum simulieren, welche Signale die einzelnen Sensortypen bei bestimmten Wetter- oder Lichtverhältnissen noch wahrnehmen und ob sie die Umgebung noch adäquat erkennen können. So ist der tödliche Tesla-Unfall angeblich darauf zurückzuführen, dass die Kamera durch die tiefstehende Sonne geblendet wurde und den kreuzenden Lkw nicht erkennen konnte.

Hersteller setzen auf Simulation

Die von Golem.de befragten deutschen Autohersteller Audi, BMW, Daimler und Volkswagen haben sich schon intensiv mit diesen Fragen beschäftigt. Selbstredend gehen sie nicht davon aus, mit ihren selbstfahrenden Autos in die "Freigabefalle" zu tappen. "Ein rein statistischer Nachweis auf Basis von vielen Testkilometern, wie ihn Winner anspricht, ist hierbei tatsächlich nicht zielführend", teilte Daimler mit. "Vielmehr müssen zur Freigabe unterschiedlichste Prüf- und Testprogramme eingesetzt und aufeinander abgestimmt werden. Dabei werden insbesondere die Methoden der virtuellen Absicherung am Computer und an Prüfständen zukünftig eine zunehmend wichtige Rolle spielen."

Auch Volkswagen mit seiner Konzerntochter Audi erhofft sich beim Testen "eine hohe Effizienzsteigerung durch den vermehrten Einsatz von Simulationen und automatisierten Testprozeduren". Das Testen von einzelnen Sensormodulen werde durch den Einsatz von umfangreichen Datenbanken verbessert. Den Unternehmen zufolge "steigt der Anteil an Simulationen gegenüber den Realtests kontinuierlich". Allerdings soll das nicht dazu führen, dass Realtests ersetzt werden können.