3.2 Datenbasierte Fahrer-Assistenz, Akzeptanz und Vigilanz

Die von den Fahrzeugherstellern seit zwei Jahren vorgestellten Konzepte der Fahrzeug-Assistenzsysteme bis hin zur Vollautomatisierung weisen alle als „neue“ Charakteristik die „Echtzeitfähigkeit“ mithilfe vernetzter Fahrzeuge auf. In der Diskussion außerhalb des ausgesprochenen Expertenkreises hat der Begriff der Echtzeit teilweise zu erheblichen Fehlannahmen geführt. Es wurde schon mehrfach deutlich, dass die „echtzeitfähigen Systeme“ sich prinzipiell nicht auf server- und/oder mobilfunkabhängige „harte“ Sicherheitsanforderungen des Fahrzeugs beziehen können. So darf man sich zum Beispiel keine „Notbremsung mit dem mobilen Internet“ vorstellen. Wichtig bei der bereits zitierten Norm DIN 44300 ist der begriffserläuternde Hinweis, dass „durch die Hardware und Software sichergestellt werden muss, dass keine Verzögerungen auftreten, welche die Einhaltung dieser Bedingung verhindern könnten. Die Verarbeitung der Daten muss dabei nicht besonders schnell erfolgen, sie muss nur garantiert schnell genug für die jeweilige Anwendung erfolgen.“ Aber zum Beispiel haben die nunmehr möglichen „Echtzeit-Verkehrsinformationen“ gegenüber den (abgesehen von „Geisterfahrermeldungen“) nur halbstündlichen UKW-Verkehrsinformationen eine neue Qualität auch für eine datenbasierte Informationsverarbeitung im Verkehrsgeschehen erreicht.

Vigilanzeffekte – die unbekannte Größe

Dies gilt selbstverständlich für alle Fahrzeugverkehre, künftig aber auch noch mehr für den urbanen Verkehr, weil dieser bislang in der gebotenen Aktualität meist außer Acht blieb. Ohne Zweifel haben die Assistenzsysteme auf dem Weg zur Fahrzeugautonomie neue Funktionen übernommen, die als „Teilautomation“ erhebliche Einwirkungen auf die individuellen Fahrleistungen haben. Gemeint ist damit nicht die seit vielen Jahren in Japan, den USA und auch in Europa diskutierte „Ablenkung“ durch Handy und digitalen Medienkonsum im Auto, sondern die (selbst für uns „überdurchschnittlich gute Autofahrer“) hart nachgewiesenen verkehrspsychologischen Erkenntnisse zur Vigilanz, die nicht weiterhin in der Diskussion ausgeblendet werden können. Einem Gutachten 2015 zufolge, das Mark Vollrath, Leiter des Lehrstuhls Ingenieur- und Verkehrspsychologie der TU Braunschweig, im Auftrag des ADAC über „Motivationale und psychophysische Leistungsgrenzen im Rahmen der Überwachung von Kontrollelementen (Vigilanzaufgabe) zur Durchführung einer teilautomatisierten Fahraufgabe“ erstellt hat, ist „Vigilanz auch ein zentrales Konstrukt bei der Automation im Fahrzeug“ (Vollrath 2015:5). Vollrath zeigt den Stand der Wissenschaft in der Unterscheidung der „Projektgruppe Automatisierung“, diese unterscheidet zwischen fünf Stufen der Automation:

  1. Driver Only: Der Fahrer fährt manuell.
  2. Assistiert: Der Fahrer führt entweder Quer- oder Längsführung dauerhaft aus. Dies wäre beispielsweise eine Fahrt mit dem Abstandsregelautomaten (ACC).
  3. Teilautomatisiert: Das Fahrzeug übernimmt Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum oder spezi sche Situationen. Der Fahrer muss hierbei das Fahrzeug dauerhaft überwachen.
  4. Hoch automatisiert: Wie teilautomatisiert, aber der Fahrer muss das Fahrzeug nicht dauerhaft überwachen, sondern wird in entsprechenden Situationen zur Übernahme aufgefordert.
  5. Voll automatisiert: Das Fahrzeug übernimmt in einem de nierten Anwendungsfall vollständig.

In seiner Zusammenfassung macht der Psychologe Vollrath noch Zugeständnisse an den Ingenieur Vollrath, indem er eine überaus harte Erkenntnis über Fahrerfähigkeiten mit weicher Formulierung darlegt: „Gerade bei Teilautomation ist das Konzept der Vigilanz zentral, da bei dieser Stufe der Automation der Fahrer eine sehr gut funktionierende Automation überwachen und seltene Fehler rechtzeitig entdecken und kontrollieren muss. Bei dieser Art von Aufgabe lässt die Vigilanz bereits nach etwa fünf Minuten nach, um nach etwa 15 Minuten deutlich verringert zu sein. Dies ist durch eine Vielzahl von Studien aus unterschiedlichen Bereichen der Automation nachgewiesen. Auch für das Fahren mit Assistenz und Teilautomation liegen Studien vor, die vergleichbare Effekte nachweisen. Aus der langjährigen Forschung lässt sich eine Reihe von Möglichkeiten ableiten, um diese Vigilanzreduktionen abzumildern. Diese erscheinen aber insgesamt nicht völlig überzeugend, so dass ein bewusster Verzicht auf teilautomatisiertes Fahren bei Weiterentwicklung von warnenden und eingreifenden Assistenzfunktionen sinnvoll sein könnte, um schließlich den direkten Übergang zu hochautomatisiertem Fahren (mit möglicherweise eigenen, neuen Problemen) vorzunehmen“ (Vollrath 2015: 2). Praktische Einsichten, denen zufolge ein Fahrer beim Ausfall der Automatik eine noch „längere Schrecksekunde“ hat, beschreibt er dann in der Konsequenz sehr deutlich: „Bei Systemausfällen, in denen der Fahrer selbst übernehmen muss, wird so verzögert oder teilweise gar nicht reagiert, so dass die Fahrer von der Straße abkommen“ (Vollrath 2015:8).

Vollends in einem dem IT-Expertenkreis wohl völlig unbekannten (also nicht existierenden) Fall des vom „System nicht erkannten Systemausfalls“ belegt Vollrath mit unabweisbaren empirischen Studien, dass bei höherem Automatisierungsgrad das Vigilanzproblem zu einem Sicherheitsproblem ausartet. „Das größere Problem liegt allerdings bei den Fällen, in denen das System fehlerhaft arbeitet und dies selbst nicht erkennt. Der Fahrer muss dann aus seiner Beobachtung der Umwelt erkennen, dass ein eigener Eingriff notwendig ist. Die oben beschriebenen Studien mit ACC und Tempomat, aber auch mit dem kurvenadaptiven ACC sind Beispiele für solche Fälle. Von Systemseite her gibt es keine direkte Möglichkeit, den Fahrer auf eine notwendige Aktion hinzuweisen. Allerdings könnte man versuchen, die Darstellung der Systemzustände und Systemeingriffe so deutlich zu machen, dass es für den Fahrer auf diese Weise einfacher wird, die Diskrepanz zwischen der von der Umwelt her notwendigen Aktion und den aktuellen Systemeingriffen zu erkennen“ (Vollrath 2015:11). In der Konsequenz liegt darin die bittere Wahrheit, dass nach heutigem Stand der Fahrer in einem hoch automatisierten Fahrzeug zwar nicht mehr auf den Verkehr und die Armatur schauen muss, dafür aber ständig auf ein Display mit dem aktuellen Computerzustand. Damit wird es nichts mit dem entspannten Zeitungslesen oder gar Tabletgebrauch und Smartphone-Kommunizieren.

Auch in den Pilotversuchen in den USA ist der Autopilot kein Mittel für fahrerische Selbstentfaltung in Entspannung: „Tesla will seine Autopilot-Software überarbeiten. Doch die Software soll nicht klüger werden – sondern wird gedrosselt. Das berichtet das Teslablog Teslarati. Mit dem Update möchte Tesla-Chef Elon Musk verhindern, dass Leute während der Fahrt ‚dumme Dinge‘ tun. Ein deutscher Journalist hatte Teslas Autopilot zum Beispiel getestet, indem er sich auf der Autobahn am Steuer rasiert hatte. Musk befürchtet, dass solche und ähnliche Videos die Akzeptanz von autonom agierenden Autos in der Politik behindern könnten. Die Betaversion der Software mit der Nummer 7.1 enthält daher Beschränkungen für die Software. Auf Autobahnen soll die Geschwindigkeit unter die maximal erlaubte Geschwindigkeit gedrosselt werden – es kursieren Screenshots, die eine Geschwindigkeit von 45 Meilen pro Stunde anzeigen, und den Hinweis, dass das Autosteer-Feature auf der Straße nicht verfügbar sei“ (Golem 2015:2).

Schon bei der Definition unterscheidbarer Stufen von Assistenzsystemen ist die Beachtung der Vigilanzproblematik offenkundig im Vorläufigen stehen geblieben: „2013 veröffentlichte die US-Verkehrssicherheitsbehörde NHTSA ein ‚Preliminary Statement of Policy Concerning Automated Vehicles‘ (etwa: Vorläufige Feststellung der Verfahrensweise betreffend automatisierter Fahrzeuge). Es kennt fünf Grade: Level 0 entspricht dem deutschen ‚Driver only‘. Für Level 1 ist entscheidend, dass es zumindest ein automatisiertes System gibt. Mehrere sind möglich, müssen aber voneinander unabhängig agieren. Der Fahrer darf nicht gleichzeitig die Hände vom Lenkrad und die Füße von den Pedalen nehmen. Er kann die Kontrolle teilweise abgeben (wie beim Abstandsregeltempomaten), das Fahrzeug kann in begrenzter Weise die Kontrolle übernehmen (etwa ESP) oder die beiden arbeiten zusammen (Beispiel: Bremsassistent)“ (Sokolov 2015:2). Es leuchtet schnell ein, dass der Bremsassistent von Fahrervigilanz überhaupt nicht betroffen ist, hingegen schon der einfache Tempomat (etwa am Beginn einer Geschwindigkeitsbeschränkung) erheblicher Aufmerksamkeit bedarf.

Im urbanen Raum wird der Tempomat bislang nur selten eingeschaltet, was aber gerade in Tempo-30-Zonen in erster Näherung zur assistierten Vermeidung von höherem Tempo sinnvoll wäre.1 Der Tempomat heutiger Bauart lässt allerdings keine Geschwindigkeitseinstellung von unter 30 km/h zu, selbst bei exakter Einstellung auf 30 km/h (was ohne Spracheingabe erhebliche Fahrerablenkung bedeutet) kommt es auf Abwärtsstrecken („Motorbremse“) zu (wenngleich geringfügigen) Abweichungen auf bis zu 34 km/h. Die straßenseitigen Geschwindigkeitsanzeiger, etwa vor Schulen und Kindergärten, zeigen hingegen schon ab 31 km/h rote Zahlen, auch Radargeräte würden dies exakt protokollieren. Dieses Abweichungsproblem würde selbst bei Stufe 5 (Vollautomation) zutreffen, sofern das Fahrzeug nicht über genaueste Daten der vorausliegenden Abwärtsstrecke verfügt. Beim heutigen Stand der Technik2 ist das autonome Fahren ausgerechnet in Tempo-30-Zonen problematisch.

Bei Automatenausfall droht Schreckminute

Auch in der Definition der höheren Automatisierungsstufe 4 wird die Vigilanzproblematik nicht beachtet. Es ist gewiss zutreffend, dass ein Automat schneller als jeder Fahrer reagieren kann, der Automat kennt keine Schrecksekunde. „Level 4 (High Automation) kennt ebenfalls bestimmte Betriebsmodi, in denen der Mensch zum Eingreifen aufgefordert wird. Reagiert er allerdings nicht, steuert sich das Auto weiter autonom“ (Sokolov 2015:3). Weltweit wird konstant die simple Tatsache übersehen, dass der Fahrer (auch wenn er nicht gerade E-Mails bearbeitet oder zur Entspannung schlummert) in jedem Fall auf diese „Eingreifaufforderung“ mit mehr als nur einer Schrecksekunde reagieren kann. An dieser Stelle soll ins Bewusstsein gerufen werden, dass Computer mithilfe von Big Data und Mikrosensorik imstande sind, sogar komplexes menschliches Verhalten vorherzusagen, dass aber bis heute kein Computer trotz zunehmender „künstlicher Intelligenz“ imstande ist, seinen bevorstehenden eigenen Ausfall rechtzeitig zu signalisieren.

Ohne Hinzufügung von erheblicher Redundanz (z.B. „schrecksekundenfreie“ Übernahme durch einen zweiten Computer) erscheint auch dieses grundsätzliche Problem als nicht lösbar. Gemäß der Definition kann der voll automatisierte „Level 5 (…) das schließlich in allen Verkehrssituationen und ist nicht mehr auf bestimmte Betriebsarten beschränkt. Der Mensch kann allerdings noch etwas tun, wenn er denn möchte. Das aktuelle Google-Auto ist in der SAE-Einteilung nicht berücksichtigt und zählt zum imaginären Level 6“ (Sokolov 2015:3). Vollautomatisches und autonomes Fahren im urbanen Raum – der in Deutschland gegenüber den USA sehr unterschiedlich ist – bedürfen noch erheblicher konstruktiver, aber auch regulativer Anstrengung, wie sie in Kalifornien schon unternommen wird.

Insbesondere muss intensiver bedacht werden, dass es über lange Zeiträume hinweg einen Mischverkehr der verschiedenen Automatisierungslevel geben wird, ganz zu schweigen vom Mischverkehr mit Fahrrädern und Fußgängern. Es wäre dennoch hilfreich, frühzeitig über Regeln für autonomen Verkehr zwischen allen Akteuren nachzudenken und gemeinsame Ansätze für infrastrukturelle Software zu entwickeln. „Interessant wird es werden, wenn entschieden oder von Programmen ausgehandelt werden muss, welche Fahrzeuge vor anderen bevorzugt werden sollen: Krankenwagen vor Polizeiautos, Politikerfahrzeuge vor Bussen oder Straßenbahnen? Ein Vorteil von autonom fahrenden Fahrzeugen wäre, dass sie nicht autonom fahren, sondern nur nicht von einem eigenwilligen Fahrer gelenkt werden. Sie wären zentral steuerbar, also am besten optimierbar. Aber auch hier würden Hierarchien der Mobilität wirksam werden. Und die Frage wäre, ob mit einer zentralen Steuerung des Verkehrsflusses mit unterschiedlichen Bevorzugungen tatsächlich Staus vermieden werden können“ (Rötzer 2015:2).

Nochmals ist festzuhalten, dass heute weder bei der beteiligten Wirtschaft noch beim regulierungsverantwortlichen Staat, nicht einmal bei den einschlägigen Verbänden die notwendigen Kapazitäten für eine angemessene Gestaltung vorhanden sind. Eine akzeptable urbane Mobilität kann auch nicht ohne Partizipation der Parteien und gesellschaftlichen Gruppen entwickelt werden. Und vor allem sollte bei der allseits gewünschten Interdisziplinarität die Verkehrspsychologie einen deutlich höheren Berücksichtigungsgrad bekommen, auch wenn dies „uns allen“ als den bekanntlich exzellentesten Autofahrern im Lande anthropomorphe Grenzen schmerzlich aufzeigt.

Gesellschaftliche Diskussion ohne Gestaltungsbudget

Die gegenwärtige Akzentuierung der Leitbilder auf allgemein breit anerkannte sinnvolle Ziele wie Unfallfreiheit braucht allerdings weitere intensive und zeitnahe Arbeit, die sämtliche „Stammtischargumente für Einfachlösungen“ auf das Machbare reduziert. „Toyota will mit Hilfe Künstlicher Intelligenz selbstfahrende Autos entwickeln, ‚die unfähig sind, einen Unfall zu verursachen‘. Das kündigte der Wissenschaftler Gill Pratt an, der beim japanischen Autoriesen die Forschung bei selbstlernenden Computern leitet. Toyota hatte für den Bereich eine Investition von einer Milliarde US-Dollar angekündigt. (…) Zugleich sei die Branche noch weit von einem breiten Einsatz selbstfahrender Fahrzeuge entfernt, sagte Pratt am späten Dienstag auf der CES in Las Vegas. Die einfachen Probleme seien gelöst worden, jetzt blieben die schwierigen. Dazu gehöre, dem Auto beizubringen, auf unvorhersehbare Ereignisse zu reagieren, zum Beispiel wenn Gegenstände von einem vorausfahrenden Lastwagen fallen“ (heise.de 2016:1). Das Umsetzungsziel Unfallfreiheit ist ohne Zweifel erstrebenswert, wenngleich beim Beispiel des herausfallenden Lkw-Guts jeder Praktiker zunächst auf das einfacher zu lösende Problem in Form einer optimalen mechanischen Ladegutsicherung für den vorausfahrenden Lkw hinweist, die bereits seit Langem in allen Ländern vorgeschrieben ist.

Man würde sich wünschen, dass nicht (fast schon grundsätzlich) vorhandene IKT-Lösungen ihr Problem suchen, sondern dass die konstruktive Intelligenz auf die Lösung von Problemen3 angesetzt wird. Das jahrzehntealte „einfache“ Problem der gefährlichen Überladung von Fahrzeugen ließe sich gewiss „smart“ dadurch lösen, dass man in einem Kontrollfahrzeug Kameras einsetzt, die aufgrund der Messdaten der Federschwingungen die Überladung „intelligent“ detektieren, sodann in einer Daten-Cloud ein „Overload“-Softwareprogramm einsetzt, dessen Ergebnisse dann von den digital vernetzten Kontrolleuren auf einem Parkplatz per Bodenwaage exakt bestimmt werden können.

Etwas einfacher4 wäre es allerdings, wenn das Fahrzeug selbst seine Zuladung im Bordcomputer über ein Display anzeigt, deren Stimmigkeit vom Fahrer an mobilen Messstellen von Kontrolleuren oder sogar automatisch überprüft wird. Mit einem Normierungsvorschlag und einem Zusatz zum Bußgeldkatalog würde sich das Problem der Überladung über der Zeitachse zum Nutzen aller auflösen. Spätestens, wenn die autonomen Lieferfahrzeuge in Serie gehen, sind solche Lösungen unabdingbar, weil schon plausiblerweise keine Programmierung für Robotfahrer vorstellbar ist, die Ordnungswidrigkeiten oder gar Straftaten beinhaltet.

  1. Eine Untersuchung der Vigilanzproblematik beim Tempomaten steht noch aus. Es kommt im Mischverkehr oft zu Sicherheitsabstand, auch z.B. der Wechsel von Tempo 60 auf Tempo 50 wird leicht übersehen. [↩]
  2. Bei analogen Tachos, bei denen die Spitzenanzeige oft bis 260 km/h ausgelegt ist, lässt sich auch die Tachonadel nicht mehr eindeutig auf Tempo 30 oder Tempo 50 einstellen; der Vergleich mit dem geeichten Tachometer zeigte Abweichungen bis zu +/- 10%. [↩]
  3. Vorhandene technische Lösungen müssen aber auch von den Akteuren im Markt akzeptiert werden. So wäre es technisch bereits heute möglich, die gesamte Kilometerleistung im Fahrzeug (Fahrgestell/Motor) absolut fälschungssicher zu speichern. Jedoch würde damit der europäische Gebrauchtwagenmarkt, speziell in West-Ost-Richtung, zusammenbrechen, beginnend mit den Mietwagen und Taxis, dicht gefolgt von Lieferfahrzeugen. [↩]
  4. Nach EU-Patentrecht kann es für diese Lösung durch Fahrzeughersteller kein Hindernis mehr geben, weil die Patenttiefe mit der Darstellung der Idee in einer Publikation nicht mehr geschützt ist. [↩]