Autonomes Fahren mit 5G und V2X: Was alles möglich sein wird

Digitaler Ausblick

Digitaler Ausblick

Datum 10.07.2019
Lesezeit 5 Min.

Autonomes Fahren mit 5G und V2X: Was alles möglich sein wird

Die Zukunft des autonomen Fahrens hängt unter anderem von der direkten Kommunikation zwischen Fahrzeugen ab, und diese wiederum soll nun über den Mobilfunkstandard 5G möglich werden. Vehicle-to-Everything (V2X) heißt die neue Technologie, die eine intelligente Vernetzung aller Verkehrsteilnehmer ermöglichen soll. Mit V2X und 5G wird eine fast verzögerungsfreie Verständigung unmittelbar zwischen den Fahrzeugen möglich. 

V2X ist also der nächste große Schritt in der Weiterentwicklung des autonomen Fahrens. Auf einer Teststrecke auf der A9 in Bayern wird V2X mit verschiedenen Industriepartnern wie Vodafone, Huawei und Bosch seit 2017 in der Praxis erprobt. Auf der 5G-Vernetzung und V2X-Kommunikation liegen viele Erwartungen. V2X steht für „vehicle to everything”, also soviel wie „Fahrzeug-zu-Umgebung”-Kommunikation. Es ist die Weiterentwicklung von Assistenzsystemen, die aktuell bereits vielfach im Einsatz sind. Dazu gehört beispielsweise die adaptive Abstands- und Geschwindigkeitsregelung (ACC): Sensoren solcher Systeme erfassen nur das unmittelbare Geschehen, übermitteln die Information an das Assistenzsystem, welches seinerseits zuverlässig abbremst und beschleunigt und den Fahrer warnt.

Das 5G Whitepaper

Das 5G Whitepaper

Laden Sie unser kostenloses 5G Whitepaper herunter und erfahren Sie, welches enorme Potenzial das neue, intelligente Netz für Ihr Unternehmen erschließen kann.

Bei hohen Reisegeschwindigkeiten wird die Verarbeitungs- und Reaktionszeit von Assistenzsystemen immer kritischer, insbesondere im Hinblick auf höhere Level des autonomen Fahrens. Dafür sind  weitere Informationen in Echtzeit notwendig. Die Lösung könnte Echtzeit-Vernetzung über 5G und V2X-Kommunikation heißen. So kann ein Fahrzeug weiter hinten umgehend „erfahren”, wenn weiter vorne ein anderes Fahrzeug bremst und das ACC-System kann vorausschauend agieren. 

Bereits seit Februar 2017 erproben Bosch, Vodafone und Huawei das System im Livebetrieb – z.B. beim Spurwechsel oder bei unvorhersehbaren Bremsvorgängen auf der Autobahn. Mit Erfolg: Das automatische Beschleunigen oder Abbremsen durch ACC erfolgt nun dank einer Steuerung über den extrem schnellen Mobilfunk 5G nahezu in Echtzeit. Statt einer Warnung greift V2X aktiv in das Verkehrsgeschehen ein. Systeme zur autonomen Steuerung können so nicht nur über Sensoren die unmittelbare Umgebung erfassen. Durch die Vernetzung mit anderen Fahrzeugen können weitere Informationen in die Berechnung eines sicheren Fahrweges einfließen. Doch wie genau funktioniert das?

Autonomie durch Vernetzung

Verdeutlichen wir das am Beispiel einer vollen Bahnhofshalle. Normalerweise sorgen unsere menschlichen Sinne dafür, dass wir mit anderen nicht zusammenstoßen. Wir können quer laufende oder unvermittelt stoppende Menschen schnell wahrnehmen und reagieren. Doch wenn es sehr voll ist, reichen die eigenen Sinne nicht aus: Wenn weiter vorne jemand unvermittelt ausweichen muss, kann es im Gewirr zu Fehleinschätzungen und damit zu Kollisionen von Mensch und Gepäck kommen.

Stellen Sie sich jetzt vor, dass alle mit einem Handy ausgestattet und in Echtzeit über einen Server im Bahnhof vernetzt sind (5G). Die ausgehenden Signale werden durchgehend gesammelt und sämtliche Positionen, Schrittgeschwindigkeiten sowie alle Abstände laufend durch smarte Vernetzung untereinander ausgetauscht und an die Handys gesendet – das wäre das Äquivalent zu V2X. Würden nun die Mobiltelefone die Bewegungen der Reisenden steuern, könnten sich alle kollisionsfrei und auf dem schnellsten Weg zu ihrem Bestimmungsort bewegen. 

 

Ausklappbare Informationsgrafik

5G und V2X für selbstständiges Fahren

Auf Fahrzeuge und den Straßenverkehr übertragen, wird diese Entwicklung für weniger Staus und weniger Stress beim Autofahren sorgen: V2X sendet mittels 5G in Echtzeit über die Basisstationen im Umkreis von 300 Metern die Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs an alle anderen Autos. Die Steuerungsautomatik in einem autonomen Fahrzeug bremst dann bei einem unerwarteten, schnellen Ausscheren eines anderen Fahrzeugs sofort ab. Sobald wieder ausreichend Abstand zum Vordermann besteht, beschleunigt die autonome Steuerung auf das zuvor eingestellte Tempo.

Damit nicht genug: Ziel von V2X ist es, dank Mobilfunk weiter zu sehen, als es derzeit mit Sensoren möglich ist. So lässt sich an Kreuzungen praktisch um die Ecke oder hinter einen Hügel schauen, und auf Autobahnen können automatisch Rettungsgassen gebildet werden. Auch bei widrigen Wetterverhältnissen, bei denen die Sensoren der ACC derzeit oft versagen, arbeitet das neue System zuverlässig. Zudem können Ampelschaltungen und mit Smartphone ausgestattete Fußgänger Teil des vernetzten Verkehrs werden. Die Einbindung der gesamten Infrastruktur und aller Verkehrsteilnehmer in ein sich selbst regulierendes System würde eine Revolution der Mobilität bedeuten.

Eine Verkehrsvorhersage

Ist 5G die Grundlage für die Realisierung eines vollständig vernetzten und sicheren autonomen Straßenverkehrs? Laut einer 2017 veröffentlichten Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) könnte im Jahr 2035 der Anteil an Fahrzeugen mit 5G und V2X in Deutschland zwischen 17 bis 42 Prozent liegen. Diese sehr vage Angabe zeigt, dass es noch einige Fragen zu klären gilt. Beispielsweise die der Nachfrage – und natürlich die des Preises. Doch die Idealvorstellung bleibt: Unfallfreie, kraftstoffsparende und vor allem komfortable Mobilität für alle.


5G-Netze kommen

Die 5G-Auktion ist im Juni 2019 zuende gegangen: Vodafone hat seine Ziele erreicht und sich die gewünschten Frequenzen im 3,6 GHz- und 2,1 GHz-Bereich sichern können. Bei allem Erfolg und positivem Blick nach vorne, war die 5G-Auktion nach der UMTS-Lizenzversteigerung im Jahr 2000 die teuerste in der Geschichte des Mobilfunks, so Vodafone-Deutschland-CEO Hannes Ametsreiter. Er sieht die nächste große Aufgabe für alle Mobilfunkanbieter im weiteren Netzausbau, insbesondere in ländlichen Gebieten. 

Neben der A9-Teststrecke gibt es bereits seit längerem eine Testinstallation im nordrhein-westfälischen Aldenhoven. Dort beteiligt sich Vodafone seit Oktober 2018 an einem Test im 5G Mobility Lab. Ab 2020 wird 5G in Deutschland auch außerhalb von Testinstallationen im regulären Betrieb starten.

 

Was sind Ihre Erwartungen an 5G und an das autonome Fahren? Wir sind gespannt, welche Vorstellungen und Visionen Sie von der Zukunft haben. Teilen Sie Ihre Gedanken gerne mit uns und anderen Lesern in den Kommentaren. 

Kommentare

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Facebook Twitter WhatsApp LinkedIn Xing E-Mail