Mit Hightech-Power von Continental zum autonomen Lkw

Ein großer Sattelschlepper gleitet über die Schnellstraße Interstate 10 Richtung Houston/Texas. Die Ladung: frische Erdbeeren von der Küste Kaliforniens. Das Besondere an dem scheinbar alltäglichen Frachttransport: Niemand sitzt hinter dem Steuer der Zugmaschine – der Truck fährt von selbst. Eine Utopie? Nein, sondern sehr wahrscheinlich ein Bild der nahen Zukunft. Denn nach Millionen von begleiteten Testkilometern unter realen Verkehrsbedingungen und in simulierten Tests stehen vollständig selbstfahrende Lkws vor ihrem baldigen Debut auf US-Highways – dank zentraler Continental-Technologie an Bord und zusammen mit dem Partner Aurora entwickelt. Eingebaute Sicherheitssysteme spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Autonomes Fahren wird immer greifbarer – auch im Nutzfahrzeugbereich. Was noch vor wenigen Jahren als entfernte Zukunftsvision erschien, nimmt konkrete Formen an: „Lange war es nur eine Idee, dann ein Plan – jetzt wird es Realität: autonom fahrende Lkws“, sagte CEO Nikolai Setzer bei der Hauptversammlung von Continental im April 2024 und brachte damit den Stand der Dinge auf den Punkt. Continental treibt mit ihrem Partner Aurora die Entwicklung konsequent voran – und hält die Spur, um bis Ende 2027 das weltweit erste skalierbare autonome Lkw-System auf die Straße zu bringen. Tausende von selbstfahrenden Lkws werden dann, so die allgemeine Erwartung in der Branche, sicher und effizient Frachtgüter in den USA transportieren. Grundlage dafür ist ein technologisches Gesamtkonzept, für das die erfolgreiche Sensor-Technologie von Continental zentrale Bedeutung hat.

Transporteure unter Druck

Der Schritt hin zu autonomen Lkws ist für die Logistikbranche aus mehreren Gründen attraktiv. Die Branche leidet in vielen Ländern unter einem riesigen Mangel an Fahrpersonal – und das bei einer weiter wachsenden Nachfrage nach Gütertransporten auf der Straße. Laut Studien fehlten 2023 allein in Deutschland mindestens 70.000 Lkw-Fahrerinnen und -Fahrer – Tendenz steigend, denn jedes Jahr gehen fast doppelt so viele in Rente wie Berufseinsteigerinnen und -einsteiger dazukommen. Auch in anderen Ländern, allen voran den USA, ist der Personalmangel groß.

Darüber hinaus bietet der Umstieg auf fahrerlose Lkws Flottenbetreibern die Chance, Betriebskosten und Lieferzeiten erheblich zu senken. Denn autonom fahrende Lkws steigern die Transporteffizienz erheblich – und das auf einem deutlich höheren Sicherheitsniveau. Im Unterschied zum Personal im Cockpit müssen sie keine Lenkzeiten und Ruhepausen beachten und können rund um die Uhr fahren. Außerdem entlasten die selbstfahrenden Trucks die Umwelt: Optimierte Fahrleistungen verringern den Kraftstoffverbrauch und machen CO2-Flottenziele erreichbar.

Kurz gesagt: Autonome Lkws haben das Potenzial, die Transport- und Logistikbranche zu revolutionieren, indem sie höhere Effizienz, verbesserte Sicherheit, geringere Betriebskosten und mehr Nachhaltigkeit bieten. Diese Chancen spiegeln sich in Untersuchungen wie der Studie des Marktforschungsinstituts Fortune Business Insight aus dem Jahr 2023 wider. Demnach wird der weltweite Markt für autonome Lkws von voraussichtlich 35,5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf rund 76 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wachsen, bei einer jährlichen Wachstumsrate von zehn Prozent im Prognosezeitraum.

Continental verfolgt die Marktchancen für autonome Lkws konsequent. Zentrale Hardware- und Softwarekomponenten und der dauerhafte Erfolg in der Fahrzeugsensorik bilden dafür die Basis. Fahrerassistenzsysteme mit Sensoren und Kameras von Continental unterstützen schon heute Millionen von Pkw-Fahrerinnen und -fahrer überall auf der Welt, zum Beispiel beim Einparken, Spurhalten auf der Autobahn oder Notbremsen.

Im Nutzfahrzeugbereich arbeitet Continental seit 2022 mit der US-Softwarefirma Aurora an einer Systemlösung für selbstfahrende Lkws. Ihr Herzstück bildet der Aurora Driver – ein Hardware- und Software-System, das die beiden Partner bis 2027 als weltweit erstes skalierbares autonomes Lkw-System zur Serienreife bringen wollen. Aurora kooperiert in den USA mit großen Lkw-Herstellern, etwa mit Peterbilt, und testet – vorerst noch mit Sicherheitspersonal an Bord – seit Jahren intensiv selbstfahrende Lastwagen auf US-Highways.

In wenigen Jahren sollen in den USA Trucks mit dem autonomen Lkw-System von Continental und Aurora selbstständig und sicher unterwegs sein. Anfang 2024 haben die Partner die Systemarchitektur, das Design und die technischen Daten der Aurora Driver Hardware abschließend definiert – ein wichtiger Entwicklungsmeilenstein auf dem Weg zur Realisierung.

Continental bringt mehr als fünf Jahrzehnte Expertise im autonomen Fahren in die Partnerschaft mit Aurora ein. Bereits 1968 drehte das erste elektronisch gesteuerte, fahrerlose Testfahrzeug seine Runden auf dem Testgelände Contidrom bei Hannover. Ende der 90er-Jahre fiel der Startschuss für die Entwicklung von Sensoren als Basis für Fahrerassistenzsysteme. „Mittlerweile hat Continental rund 25 Jahre Erfahrung in Sensorik-Lösungen von der Einzelkomponente bis zum Komplettsystem. Allein 2023 hat Continental mehr als 39 Millionen Kameras, Radar- und Lidar-Sensoren für assistierte und automatisierte Fahrfunktionen produziert.

Bei der Entwicklung und Produktion von Radarsensoren für die Automobilindustrie gehört Continental seit vielen Jahren zu den führenden Zulieferern der Branche. Mit der sechsten Generation der Langstrecken- und Umfeldradare setzt Continental diese Erfolgsgeschichte fort. Die neueste Radargeneration bietet eine deutlich höhere Leistung, Auflösung und Reichweite im Vergleich zu den Vorgängermodellen. Bis 2023 hat Continental weltweit mehr als 100 Millionen Radarsensoren gefertigt.

Systemkompetenz für autonome Lkws

Continental hat in der Partnerschaft mit Aurora die Aufgabe, die einzelnen Bausteine des autonomen Fahrsystems zu einer Gesamtlösung zusammenzufügen und ihrer Industrialisierung den Weg zu ebnen. Zugleich steuert Continental zahlreiche wichtige Komponenten zu den Funktionen rund um den Aurora Driver selbst bei. Den Löwenanteil machen Radar- und Kamerasensoren sowie gemeinsam entwickelte LiDAR-Sensoren aus (siehe Schnittmodell). Sie bilden als eine Art Nervensystem die zentrale Schnittstelle zur Außenwelt eines selbstfahrenden Lkw. Daneben liefert Continental zentrale Steuergeräte für automatisiertes Fahren und Hochleistungscomputer (HPC) mit enormer Rechenkraft zur Verarbeitung der gesammelten Mobilitätsdaten, Telematik-Einheiten für die Vernetzung und ein zweites Sicherheitssystem, dessen Software die Kontrolle übernimmt, wenn das primäre autonome Lkw-Fahrsystem einmal ausfallen sollte.

Zusammenspiel der Sensoren und Kameras

Continental verleiht dem Lkw-System die für das autonome Fahren notwendigen Sinne. Das Unternehmen verlässt sich dabei nicht nur auf Kameras, also die „Augen“ des Fahrzeugs, sondern verwendet auch Radar- und LiDAR-Sensoren (englische Kurzbezeichnung für „Light Detection and Ranging“, deutsch: Lichterkennung und Entfernungsmessung). Die Kameras und Sensoren erfassen ähnlich wie menschliche Sinnesorgane die Außenwelt und erstellen ein bestmögliches Abbild der Fahrzeugumgebung, das die Lkw-Software in autonome Fahrfunktionen umsetzt. Die drei Technologien ergänzen sich und liefern Daten zu nahen und entfernten Objekten, ihrer Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung. So erkennen die von Continental produzierten Kameras beispielsweise Personen, Fahrbahnbegrenzungen – auch in Farbe – und Verkehrsschilder. Die Radarsensoren messen mithilfe elektromagnetischer Wellen die Abstände zu anderen Fahrzeugen und ihre relative Geschwindigkeit – ähnlich der Fähigkeit von Fledermäusen, die sich anhand der Echos ihrer Ultraschall-Laute orientieren. LiDAR-Sensoren erkennen Objekte bis zu einer Entfernung von 400 Metern. Autonome Lkw-Systeme benötigen im Vergleich zu Pkw eine leistungsfähigere Sensorik und aufgrund der komplexeren Sensordaten eine deutlich höhere Rechenleistung als Pkw.

Sicherheit auf höchstem Niveau durch redundante Systeme

Fragen nach der Sicherheit autonomer Fahrzeuge und die verbreitete Skepsis gegenüber fahrerlosen Lkws nimmt Continental ernst. Unstrittig ist, dass menschliche Fehler die Hauptursache für Unfälle sind und autonome Lkws dazu beitragen können, die Sicherheit im Straßenverkehr signifikant zu erhöhen. Die starke Kombination aus fortschrittlicher Sensortechnologie und Kameras ist dafür ein wichtiger Baustein. Ein weiteres Netz für größtmögliche Sicherheit durch Redundanzen spannt das von Continental entwickelte Rückfallsystem: Seinen Kern bildet ein hochleistungsfähiger Rechner, der parallel zum Primärsystem des Aurora Driver läuft und den Truck im Notfall weiter steuert und sicher zum Halten bringt. Auch dieser duale Ansatz macht deutlich, dass maximale Sicherheit beim autonomen Fahren für Continental höchste Priorität hat und Hand in Hand geht mit dem Schutz aller Verkehrsteilnehmerinnen und -teilnehmer. Mit der Umsetzung dieses Leitmotivs in erfolgreich getestete technologische Lösungen trägt Continental dazu bei, die gesellschaftliche Akzeptanz für das autonome Fahren im Allgemeinen und mit schweren Nutzfahrzeugen im Besonderen zu stärken.

2027 fest im Blick

Wie schnell die Weiterentwicklung sicherer autonomer Lkws von der Erprobung unter realen Verkehrsbedingungen bis zum erfolgreichen Rollout verläuft, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Eine wichtige Rolle spielen neben dem technologischen Know-how die Topografie, Größe, Bevölkerungsdichte und das Regelwerk eines Landes. Hier bietet der Flächenstaat USA Vorteile gegenüber kleineren Ländern: Die USA sind derzeit der wichtigste und größte Markt für Lkws mit autonomer Fahrtechnologie. Die attraktive Infrastruktur mit ihrem ausgedehnten Highway-Netz und große Lkw-Flotten machen Nordamerika auch für Continental zu einem bevorzugten Testgebiet für die neue Technologie – mit dem Ziel fest im Blick, bis Ende 2027 vom Testbetrieb in die Marktreife überzugehen.

Keine Automatisierung - der Fahrer steuert den Wagen komplett selbst.

Beim assistierten Fahren unterstützen Assistenzsysteme wie Abstandswarner oder Tempomat den Fahrer. Diese Stufe ist mittlerweile bis in den Kleinwagen-Bereich weit verbreitet.

Teilautomatisierte Systeme können bestimmte Fahrfunktionen übernehmen, etwa die Lenk- und Spurführung oder teilautomatisches Einparken. Der Fahrer bleibt aber in der Verantwortung und haftet für alle Manöver. Modelle wie Teslas Model S, M und Model X oder der BMW 5er beherrschen bereits den Level 2.

Beim hochautomatisierten Fahren muss der Fahrer zwar jederzeit eingreifen können, darf sich aber auch anderen Dingen zuwenden, wenn das System aktiviert ist. Mit einer Vorwarnzeit kann der Fahrer aufgefordert werden, wieder die Führung zu übernehmen. Serienmäßig entwickelt ist der Level 3 zum Beispiel bei der Mercedes S-Klasse.

Beim vollautomatisierten Fahren ist das Fahrzeug in einer definierten Umgebung, zum Beispiel auf Autobahnen, ausgewählten Strecken oder in einzelnen Stadtbezirken, überwiegend selbständig unterwegs. Sollte das primäre Fahrsystem ausfallen, muss ein Back-up eingreifen können – das kann entweder der Fahrer oder ein redundantes Notfallsystem sein. Dieser Level wird von verschiedenen Autoherstellern und Zulieferern sowie Tech-Konzernen derzeit in der Praxis getestet.

Beim autonomen Fahren ist kein Fahrer mehr erforderlich, das Fahrzeug übernimmt alle Fahrfunktionen ohne Einschränkungen auf allen Strecken. Lenkrad und Pedalerie sind entbehrlich. Die Insassen werden zu Passagieren.