Darpa Urban Challenge Fahrerlos durch den Stadtverkehr

Elf Autos, ein Preisgeld von zwei Millionen Dollar, aber keine Fahrer: Im kalifornischen Victorville findet das wohl kurioseste Rennen der Welt statt. Fast die Hälfte der computergesteuerten Fahrzeuge blieben auf der Strecke liegen. Gewinner wurde das Roboterauto eines Wissenschaftlerteams von der Carnegie Mellon University.

Victorville - An mangelnder Motorkraft hat es nicht gelegen, dass so viele Robo-Autos bei der Darpa Urban Challenge vorzeitig ausschieden. Mächtige Gefährte waren am Start im der Wüste Kaliforniens: Schwere Geländewagen, ein waschechter Lotus - und ein paar Kombis der Marke VW. Die Autos waren schwer bepackt, regelrecht verkrustet mit Spezialelektronik: Sensoren und Scanner am Dach und den Stoßfängern, Kabelstränge überall, Rechner im Kofferraum, Monitore auf dem Fahrersitz.

Rasend schnell ging es aber nicht zur Sache: Die Höchstgeschwindigkeit war auf 30 Meilen pro Stunde, knapp 50 Stundenkilometer, beschränkt. Softwarefehler waren es, die den Verlierern zum Verhängnis wurden. Zwei Wagen rammten Häuser, andere blieben einfach irgendwo am Rande der Strecke stehen, konnten sich aus eigener Kraft nicht mehr aus der Misere helfen und mussten abgeschleppt werden. Die rollenden Roboter, könnte man sagen, waren ziemlich außer Kontrolle unter dem strahlend blauen kalifornischen Wüstenhimmel.

Dass dabei niemand zu Schaden kam, ist einer weisen Entscheidung der Veranstalter zu verdanken: Sie verlegten das Rennen nach Victorville, in eine vom Wüstenstaub beherrschte Kleinstadt 160 Kilometer östlich von Los Angeles. Eine ausgediente Militärbasis, direkt gegenüber dem gerade neu gebauten Staatsgefängnis. Perfekt geeignet, um Stadtverkehr zu simulieren, ohne Menschen zu gefährden.

Die Teilnehmer sollten demonstrieren, wie gut sie Computern das Autofahren beibringen können. Von den Erkenntnissen, die sie dabei gewinnen, will die US-Militärforschungsbehörde Darpa profitieren. Die hat sich vorgenommen, bis 2015 jedes dritte Militärfahrzeug unbemannt ins Feld zu schicken. Deshalb wurden schon 2004 und 2005 zwei "Grand Challenges" veranstaltet, bei denen die Roboter-Renner einfach durch die Wüste fahren mussten.

Es gab nur eine ernsthafte Kollision

Für die Darpa Urban Challenge jedoch wurde der Schwierigkeitsgrad erhöht. Dieses Mal sollten die Wagen sich im Straßenverkehr bewähren – der natürlich nur simuliert wurde. Damit die Roboter zeigen konnten, ob sie menschlich fahren können, wurden Menschen zu Fahr-Robotern degradiert: Dutzende Hindernisfahrzeuge, gesteuert von professionellen Fahrern, drehten Stunde um Stunde ihre Runden auf den Straßen der alten Militärbasis. Nur einmal kam es dabei zu einer Kollision zwischen Roboter-Auto und Hindernis-Wagen. Mehr als einen leichten Blechschaden trug keines der beiden Fahrzeuge davon.

Doch das hätte auch anders kommen können, etwa, wenn nicht ein Toyota Prius, sondern der zwölfeinhalb Tonnen schwere Gelände-Lkw des Team Oshkosh in den Unfall verwickelt gewesen wäre. Eigentlich sind die Autos in Victorville sowieso nur Mittel zum Zweck: Technologieträger, die bloß ihren Steuerungscomputern als Vehikel dienen sollen.

Bis zu 40 Rechner stecken in einem Fahrzeug

Bis zu 40 Rechner stecken in einem Fahrzeug

Wie viele Computer nötig sind, um ein Auto autonom zu lenken, darüber sind die Teams noch uneins. Bis zu 40 Rechner stecken in manchen Wagen. Um deren Strombedarf decken zu können, wurden Spezial-Generatoren eingebaut. Zusätzliche Klimaanlagen kämpfen gegen den ständig drohenden Hitzetod der Elektronik an.

Zur Orientierung sind die Fahrzeuge rundum mit Sensoren bestückt: Abstandsradar, Kameras, Lasermessgeräte und der sogenannte Velodyne-Rundum-Laserscanner, der wie eine Eule für Rundum-Sicht sorgt, tasten die Umgebung ab.

Dass es dabei auch schon mal zu Pannen kommen kann, mussten die elf Finalisten allerdings beim letzten Training am Vortag des Rennens feststellen. Als erstmals alle Fahrzeuge fahrbereit nebeneinander in den Startboxen standen, ging plötzlich gar nichts mehr. Abgesehen von leichtem Ruckeln und Zuckeln einiger Wagen verharrte der Rest unentschlossen und reglos.

Als Grund werden Überlagerungen der Sensoren vermutet. Die Roboter haben sich mit ihren vielen Lasern und Radaranlagen quasi gegenseitig geblendet - die Elektronik erblindete. Damit sich solche Pannen am Renntag nicht wiederholen, durften fortan nur noch maximal drei der Robo-Renner gleichzeitig in den Startboxen stehen.

Deutsch dominiert

Um es bis in diese Startboxen zu schaffen, mussten die Teams einiges auf sich nehmen. Die Auslese war hart. Von 89 Teams, die sich zur Teilnahme angemeldet hatten, haben es nur 36 bis in die Qualifikationsrunde geschafft. Geplant war, davon weitere 16 auszusieben, um 20 Teilnehmer ins Finale zu schicken. Doch den Kampfrichtern waren die Leistungen vieler Teams zu schwach. So blieben am Ende nur elf Finalisten im Rennen.

Dass von diesen elf Teams zwei aus Deutschland kommen und zwei weitere von deutschen Forschern und deutscher Technologie dominiert wurden, inspirierte das Magazin "Wired" zu der Titelzeile "Deutsche stürmen Urban Callenge". Und irgendwie haben sie Recht. Wo auch immer man durch das Fahrerlager geht, kann man ein paar Brocken Deutsch hören. Zum Bespiel beim Team AnnieWay aus Karlsruhe oder dem Team Carolo von der TU Braunschweig.

"Das ist ein Software-Rennen"

"Das ist ein Software-Rennen"

Deren Mitglieder waren schon hochzufrieden damit, es trotz knapper finanzieller Ressourcen bis ins Finale geschafft zu haben. Der technische Projektleiter Thomas Fromm schätze die eigenen Siegchancen als gering ein – und sollte Recht behalten. In der ersten von insgesamt drei Missionen, welche die Vehikel abarbeiten müssen, schied der Braunschweiger Roboter-Wagen aus. Den Karlsruhern erging es nicht anders.

Der Sieger von der Carnegie Mellon University wurde kräftig unterstützt von Continentals Elektronik-Sparte; das Stanford Racing Team mit ihrem deutschen Teamleiter Sebastian Thrun schaffte es auf den zweiten Platz. Den dritten holten die Bastler der Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech).

Der Deutsche Thrun setzt weniger auf brachiale Rechnerleistung als auf intelligente Software. Im Stanford-Passat namens "Junior" werkelt vergleichsweise bescheidene Hardware. Zwei mit Vierkern-Prozessoren ausgestattete PCs sollen reichen. Zusammen, so Sebastian Thrun, bringt es dieses Paar auf eine viermal höhere Rechenleistung, als sie seinem Siegerfahrzeug der Darpa Grand Challenge 2005, "Stanley" zur Verfügung stand.

Man habe bei der Konzeption des Vehikels reichlich Reserven eingebaut, weil man ja noch nicht wusste, wie komplex die Aufgaben am Ende sein würden. Allerdings habe sich das Stanford-Team darauf konzentriert, möglichst einfache, kleine Programme zu schreiben. Das helfe auch bei der Fehlersuche. Das Resultat ist, dass "Junior" nur etwa die Hälfte der zur Verfügung stehenden Rechenleistung tatsächlich nutzt. Ohnehin sei bei der Urban Challenge nicht die Hardware ausschlaggebend, meint der Teamchef. Thrun: "Das ist ein Software-Rennen."

Mehr Sicherheit

Davon, dass die Urban Challenge von der Darpa, also der US-Militärforschungsbehörde, ausgerichtet wird, lässt sich Thrun nicht irritieren. Schließlich soll die Challenge dazu dienen, für unbemannte Einsätze notwendige Technologien zu entwickeln. Thrun findet das in Ordnung: "Ein gerettetes Leben ist ein gerettetes Leben", sagt er.

Wichtiger ist ihm jedoch, dass durch die neuen Technologien das Autofahren sicherer werden könnte. "In den USA sterben jedes Jahr 42.000 Menschen bei Autounfällen, in Deutschland 6000." Diese Zahl könnte man mit technischen Hilfssystemen drastisch reduzieren, so Thrun, ebenso wie es schon Airbag und Sicherheitsgurt in den vergangenen Jahrzehnten getan haben.

Mit zwei Rädern auf dem Fußweg

Mit zwei Rädern auf dem Fußweg

Vor Jahren starb ein guter Freund Thruns bei einem Unfall auf eisglatter Straße, vermutlich, weil er einen Augenblick lang unachtsam war. Ein aktives Sicherheitssystem, so Thrun, könne solche Unfälle vermeiden helfen. "Junior" sei ein wichtiger Schritt auf dem Weg dorthin.

Thruns Fahrzeug war der erste Wagen, der alle drei Aufgaben der Wettfahrt absolvierte und heil über die Ziellinie fuhr - für den ersten Platz hat das deshalb nicht gereicht, weil auch Fahrfehler in die Wertung eingehen. Von denen gab es im Laufe des Rennens einige. So zum Beispiel, als "Viktor Tango" von der Viginia Tech University plötzlich mit zwei Rädern auf dem Fußweg unterwegs war.

Das Siegerauto der Carnegie Mellon University, ein schwarzes Chevrolet mit dem Namen "Boss", schaffte es dagegen sicher durch einen Kreisverkehr, fuhr unfallfrei durch die Stadt und brachte es auf 100 Kilometer in sechs Stunden - für ein Roboterauto sind das gewaltige Leistungen.

Fotostrecke: Autorennen ohne Fahrer

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