BMW Autonomes Fahren breit

Hand vom Steuer: BMW arbeitet - wie andere Hersteller auch - an selbstfahrenden Autos. Bild: BMW Group

Ein fortgeschrittenes Lidar-System für fahrerlose Autos kostet derzeit etwa 22.000 bis 63.000 Euro pro Stück, sagen die Hersteller. Einige Prototypen sind mit bis zu vier kleineren, billigeren Lidar-Sensoren ausgerüstet. Die Hersteller sind zuversichtlich, dass sie die Kosten mit der Zeit senken können. Doch es ist unklar, wann Lidar-Sensoren billig genug sein werden, um fahrerlose Autos zu einem Massengeschäft zu machen .

Ähnlich wie ein Radar

Die Lidar-Technologie – “Light detection and ranging” – funktioniert ähnlich wie ein Radar. Sensoren entsenden Energie und messen, wie lange es dauert, bis diese reflektiert wird. Daraus errechnen sie die Distanz zu einem Hindernis. Die Radar-Technologie nutzen Mikrowellen, Lidar-Sensoren hingegen Laserstrahlen, wodurch sie auch kleinere Gegenstände in größerer Entfernung erkennen können.

Fürsprecher der Technologie sagen, dass sie hochauflösende, dreidimensionale Daten über die Umgebung an den Fahrzeugcomputer übermitteln kann, was sie praktisch zu den Augen des fahrerlosen Autos macht. Ford sagt, dass die Technologie auf knapp hundert Meter Entfernung den Unterschied zwischen einer Papiertüte und einem kleinen Tier erkennen könne.

Ford, BMW, Nissan, Daimler und Audi gehören zu den Autoherstellern, die an Fahrerassistenzsystemen arbeiten, die später für fahrerlose Autos weiterentwickelt werden können. Lidar-Sensoren werden normalerweise auf dem Autodach montiert, damit sie rundum Hindernisse erkennen können. Kleinere Versionen der Technologie könnten in Zukunft jedoch auch zum Beispiel hinter dem Kühlergrill Platz finden. In dem Fall wären weitere Sensoren an anderen Stellen nötig.

In den Prototypen verschiedener fahrerloser Autos werden Lidar-Sensoren in Kombination mit anderen Technologien wie Radar und Kameras eingesetzt. Da die Laser keine Farben erkennen können, sind Kameras zum Beispiel nötig, um Ampeln und manche Schilder zu lesen.

Fahrerlose Autos brauchen robuste, langlebige Lidar-Sensoren, die unter allen Wetterbedingungen funktionieren und auch bei hohen Geschwindigkeiten einwandfrei funktionieren, sagt Mario Brumm, Mitgründer von Ibeo Automotive Systems, die in Europa Lidar-Technologie herstellt. “Ein Sensor wird nicht alle Probleme lösen können, erst die richtige Kombination kann das”, sagt Kevin See, Senior Analyst bei Lux Research, einer Firma, die sich auf neue Technologien und ihre Weiterentwicklung spezialisiert.

Lidar-Technologie seit den 1960ern eingesetzt

Die Lidar-Technologie tauchte erstmals in den 1960er Jahren auf und wurde bisher vor allem in der Geologie, Meteorologie, Raumfahrt und Kartografie eingesetzt. Viele Radarfallen der Polizei basieren ebenfalls auf der Technologie. Die USA nutzten Lidar-Sensoren auf Flugzeugen, um die Topografie von Afghanistan zu erkunden.

Einfachere, günstigere Lidar-Sensoren sind bereits in einigen Automodellen enthalten, meist als Option für den Tempomat oder das Notbremssystem in Premium-Modellen. Das System aus 64 Sensoren, das in den Prototypen von Google enthalten ist, wird von Velodyne Lidar hergestellt und kostet zwischen 55.700 und 63.100 Euro. Wolfgang Juchmann, Vertriebs- und Marketingdirektor bei Velodyne, sagt, dass die Kosten den hohen Anteil an Handarbeit wiederspiegeln, die bei der Montage der Systeme nötig ist. Außerdem werden nur wenige davon hergestellt.

Chris Urmson, Leiter des fahrerlosen Autoprojekts bei Google, hat in der Vergangenheit gesagt, dass der Preis für Lidar-Systeme sinken werde, wenn die Produktionsmenge steigt, doch einige Analysten sind sich da nicht so sicher. “Das ist wie bei der Frage vom Ei und der Henne”, sagt See, der Analyst bei Lux Research. Velodyne-Chef David Hall sagt, dass sein Unternehmen zwei Jahre brauchen würde, um eine Fabrik zu bauen, nachdem die Produktionsmenge gestiegen sei. Google will sich zu diesem Thema nicht äußern.

Eine andere Kostensenkungsstrategie ist, einfach die Anzahl der Sensoren zu reduzieren. Velodyne bietet ein System mit 32 Lasern an, das nur 22.300 bis 29.700 Euro kostet, und hat ein 16-Laser-System in der Pipeline, das unter 7400 Euro kosten soll. Andere Firmen nutzen noch weniger Laser, um die Kosten zu drücken.

Der europäische Autozulieferer Valeo und Audi sagen, dass Lidar-Systeme mit vier Lasern ausreichend seien, um auf der Autobahn sicher zu fahren. Noch ist unklar, ob andere Autobauer der gleichen Meinung sind. Valeo arbeitet seit 2010 mit Lidar-Hersteller Ibeo zusammen, um Systeme für Audi und andere Autobauer herzustellen. Der Kostenpunkt ihrer Sensoren soll unter 750 Euro sinken. In diesem Jahr haben die Firmen ihr Ziel nicht erreicht, stattdessen wollen sie Lidar-Systeme jetzt 2016 zu diesem günstigen Preis anbieten können.

Blitz-Lidars haben größtes Sparpotenzial

In den Systemen von Velodyne drehen sich die Laser, um einen 360-Grad-Überblick zu behalten. Die Firma ASCar aus Kalifornien nutzt “Blitz-Lidars” ohne bewegliche Teile. Die Systeme geben einen einzigen Laserblitz ab und sammeln die reflektierten Informationen mit einem Bildsensor, etwa so wie Digitalkameras.

ASCar will Prototypen bis 2015 an Autobauer schicken, und das für etwa 10.000 Dollar pro Stück. Doch bis die Teile serienmäßig in Autos eingebaut werden, dürften sie nur noch etwa 500 Dollar kosten, sagt Thomas Laux, Vizevorsitzender für die Geschäftsentwicklung von ASCar.

Durch den Mangel an beweglichen Teilen hätten Blitz-Lidars das größte Kostensparpotenzial, wenn erst einmal die kritische Masse erreicht wird, sagt Gene Roe, Managing Editor des Fachmagazins LIDAR News. Der Laser, eine wichtige Komponente jedes Lidar-Systems, könnte ebenfalls noch billiger werden. TriLumina, ein Hersteller von Halbleiterlasern für Lidar-Systeme, hofft, die Kosten bis 2016 auf ein Zehntel zu drücken, von derzeit 1500 Dollar auf 150, sagt David Abell, Strategiechef von TriLumina.

gp / Quelle: Dowjones Newswires