Schlagwort: Autonomes Fahren

Die Arten von KI, die du vielleicht aus Science-Fiction-Filmen kennst, haben mit unserer Realität nichts gemeinsam. Stattdessen werden Computerprogramme geschaffen, die sich am menschlichen Gehirn orientieren. Die „Künstliche Intelligenz“ ist also in der Lage, sich selbstständig weiterzuentwickeln und zu lernen – wie auch das menschliche Gehirn.

Science-Fiction oder Realität?

Auf den ersten Blick kann sich das alles ein bisschen unheimlich anhören: Eine Maschine, die so funktioniert wie wir Menschen. Tatsächlich hat KI aber nichts mit den schlimmen Szenarien zu tun, die dir gerade vielleicht in den Sinn kommen. Stattdessen kann sie sogar ganz schön nützlich sein – auch für dich. KI ist inzwischen fest in unserem Alltag verankert. Egal, ob du gerne Musik hörst, Sachen bestellst oder mit einem Sprachassistent-System sprichst, an vielen Stellen kommst du bereits mit KI in Berührung.

KI ist noch weit von Science-Fiction entfernt // Adobe Stock:

Bilder, Texte, Stimmen – Was Computerprogramme bereits möglich machen

Die faszinierende Welt der künstlichen Intelligenz hat bereits eine Vielzahl von Anwendungen hervorgebracht, die sich nahtlos in unseren Alltag integriert haben. KI-Bots sind zu wahren Meistern der Kreativität geworden, indem sie beeindruckende Fähigkeiten demonstrieren, um Bilder, Texte und sogar Stimmen zu erschaffen. Von interaktiven Chatbots, die auf komplexe Fragen die passende Antwort liefern, über Computerprogramme, die aus einfachen Textbeschreibungen lebendige Bilder generieren, bis hin zu KI-Systemen, die menschliche Stimmen perfekt imitieren können – die KI hat uns in erstaunliche Dimensionen kreativer Möglichkeiten katapultiert.

Ist dir etwas aufgefallen? Dieser Absatz wurde vollständig von einer KI geschrieben. Faszinierend findest du nicht auch?

Computerprogramme helfen dir dabei, deinen Alltag zu erleichtern // Adobe Stock:

KI und Autos

Ein weiteres Anwendungsfeld von KI ist die Automobilbranche. Du hörst im Auto immer gerne dein Lieblingslied? Die KI kann sich das merken, dich im Auto beispielsweise anhand deiner Atmung oder deiner Hände erkennen und dann automatisch dein Lieblingslied abspielen – ganz ohne, dass du irgendeinen Knopf drücken musst! Super praktisch. Und auch deine Eltern sind bestimmt froh über Einparkhilfen, Navigationsgeräte und automatische Sitzeinstellungen, oder?

Autofahren ohne Fahrerin oder Fahrer

Doch mehr Komfort für Passagiere ist nicht das Einzige, was KI in Autos erreichen soll. Schon seit Jahren wird erprobt, ob sich Autos auch ganz ohne Fahrerinnen oder Fahrer, nur durch eine KI, steuern lassen könnten. Praktisch wäre das durchaus. Man setzt sich einfach ins Auto und wird hingefahren, wo auch immer man mag. 

Hier gilt es jedoch, noch ganz viel zu forschen und zu entwickeln, denn natürlich kann diese Art des Fahrens sehr gefährlich werden. Bereits jetzt sorgen verschiedene intelligente Assistenzsysteme für mehr Sicherheit im Straßenverkehr. Und auch wenn komplett fahrerloses Fahren in naher Zukunft unwahrscheinlich ist, so gibt es doch immer wieder verschiedene Tests in diese Richtung. Für all diese Entwicklungen sind Algorithmen und die Weiterentwicklung der „Künstlichen Intelligenz“ von großer Bedeutung.

Assistenzsysteme behalten die Umgebung im Auge // Adobe Stock:

Natürlich bringt die Nutzung von KI trotzdem ein paar Risiken mit sich. Doch um diese zu verringern, werden nicht nur Fachleute aus der Forschung, der Mathematik und dem Programmieren mit der Erschaffung von KI, sondern auch so genannte Geisteswissenschaftlerinnen und Geisteswissenschaftler beauftragt. Das sind zum Beispiel Expertinnen und Experten für Ethik, Moral und Kommunikation. So wird gewährleistet, dass KI technisch einwandfrei funktioniert, aber nicht zur Gefahr für den Menschen werden kann.

Das oberste Ziel von KI ist nämlich nicht, stärker als wir Menschen zu werden, sondern unser Leben zu erleichtern. Deshalb ist es wichtig, sich ihrer Auswirkungen bewusst zu sein und verantwortungsbewusst mit ihr umzugehen.

Beitragsbild // Adobe Stock: VRVIRUS

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: August 2023

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Künstliche Intelligenz“:

  • Von Rechnern zu Denkern: Wie funktioniert die Künstliche Intelligenz?
  • Der Unterschied der virtuellen Welten: Augmented Reality und Virtual Reality öffnen Türen zu völlig neuen Realitäten.
  • Metaverse: Den Begriff Metaverse hört man inzwischen überall – kennst du ihn auch schon? Es geht dabei um eine virtuelle Welt, ähnlich wie bei Videospielen.

„Künstliche Intelligenz“, kurz KI, das sind Computerprogramme, die die menschliche Intelligenz nachahmen. Ziel ist es, dass Maschinen mithilfe dieser Programme selbstständig Probleme lösen können, indem sie auf ihre Umwelt reagieren. Das heißt: Computer sollen auf Fragen keine vorprogrammierte Antwort geben, sondern die Frage selbst verstehen und selbst darauf reagieren.

Schon heute ist KI aus vielen Bereichen unseres Lebens nicht mehr wegzudenken. Auch du bist bestimmt schon öfter mit der Künstlichen Intelligenz in Berührung gekommen, ohne es zu merken. Hast du schon einmal den Sprachassistenten deines Smartphones etwas gefragt? Hinter dieser Technik steckt KI. Auch im Bereich Spiele wird sie eingesetzt. So kann man Schach zum Beispiel nicht nur gegen eine menschliche Mitspielerin oder einen Mitspieler spielen. Wenn du niemanden zum Spielen findest, kannst du auch gegen einen Schachcomputer antreten – und diese zu bezwingen, ist gar nicht so leicht!

Gegen einen Schachcomputer zu gewinnen, ist ganz schön schwer. – Bild: Pixabay

Und wie machen die Maschinen das?

Die Künstliche Intelligenz funktioniert mit künstlichen neuronalen Netzen. Neuronal bedeutet, dass diese Netze die Funktionsweise des Gehirns nachahmen. Die sogenannten Neuronen verknüpfen die Nervenzellen im menschlichen Körper. Jeder Mensch hat unfassbar viele Neuronen – circa 100 Milliarden, die an vielen Stellen miteinander verbunden sind. Diese Verbindungen heißen Synapsen und bilden ein sehr komplexes Netzwerk. Auf diese Weise verarbeitet das Gehirn Informationen und ermöglicht dir zum Beispiel das Lernen. Dein Gehirn kann dabei theoretisch viel mehr leisten als jeder Computer – allerdings im Vergleich recht langsam.

Computer stellen diese Informationsverarbeitung des Gehirns durch künstliche neuronale Netze nach. Informationen werden als Input auf der einen Seite eingegeben, verarbeitet und das Ergebnis wird auf der anderen Seite als Output wieder ausgegeben. Solche Systeme setzen sich aus sogenannten Algorithmen zusammen. Hinter diesem Fachbegriff versteckt sich eine Aufeinanderfolge von verschiedenen Regeln in Computersprache, um Aufgaben zu lösen. Im nächsten Abschnitt erfährst du noch mehr dazu.

Die perfekte Vernetzung – das menschliche Gehirn — Bild: Adobe Stock // MMPhoto21

Was bedeutet Algorithmus, Deep Learning und Machine Learning

Im Bereich der Künstlichen Intelligenz stößt du auf viele neue Begriffe, doch was bedeuten diese überhaupt? Genius erklärt es dir:

  • Algorithmus: Ein Algorithmus ist wie eine Anleitung oder ein Rezept, das einem Computer sagt, was er Schritt für Schritt tun soll, um eine bestimmte Aufgabe zu erledigen oder ein Problem zu lösen. Du willst es noch genauer wissen? In unserem passenden Blogartikel findest du weitere Informationen.
  • Deep Learning: Deep Learning ist ein Ansatz, bei dem Computer lernen, komplexe Muster und Informationen aus großen Datenmengen zu verstehen. Dazu verwenden sie Schichten von künstlichen neuronalen Netzwerken.
  • Machine Learning: Machine Learning ist ein Bereich, bei dem Computer die Fähigkeit entwickeln, aus Erfahrungen zu lernen und automatisch Erkenntnisse und Vorhersagen aus Daten zu gewinnen. Und das, ohne extra dafür programmiert zu werden.

Aktuell ist die Künstliche Intelligenz auf den Bereich beschränkt, in dem sie eingesetzt wird. Deswegen spricht man dabei von „schwacher KI“. Auf deinem Smartphone hast du viele Anwendungen, die automatisiert arbeiten, wie zum Beispiel Sprachassistenz-Systeme oder E-Mail-Spam-Filter. Diese sind ziemlich gut in ihrem jeweiligen Bereich – aber eben nur dort.  Eine „starke KI“ ist vom menschlichen Verstand nicht mehr zu unterscheiden und kann auf verschiedene Bereiche angewendet werden. Sie ist sozusagen „wirklich intelligent“.  Noch gibt es keine starke KI, aber Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass es irgendwann eine Künstliche Intelligenz gibt, die das menschliche Gehirn übertrifft.

Wird die Künstliche Intelligenz das menschliche Gehirn in Zukunft übertreffen? — Bild: Adobe Stock // Buffaloboy

Beitragsbild: Adobe Stock // sdecoret

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2023

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Künstliche Intelligenz“:

  • Metaverse: Den Begriff Metaverse hört man inzwischen überall – kennst du ihn auch schon? Es geht dabei um eine virtuelle Welt, ähnlich wie bei Videospielen.
  • Intelligente Straßenbeleuchtung: Dass Handys ganz schön smarte Geräte sind, ist für dich sicher nichts Neues. Aber gilt das auch für Straßenlaternen?
  • Der Unterschied der virtuellen Welten: Augmented Reality und Virtual Reality öffnen Türen zu völlig neuen Realitäten.

Die Vision Zero könnte als Vorstellung einer Welt gesehen werden, in der niemand im Straßenverkehr ums Leben kommen muss. Wie die Vision Zero Unfalltote verhindern möchte, was eigentlich dahintersteckt und welche Technologien bereits in den Autos verbaut sind, erfährst du in diesem Artikel.

Die Strategie, die Leben schützt

Die Vision Zero (also die „Vision Null“) ist eine Strategie, die in Schweden entwickelt wurde und dort seit 1990 umgesetzt wird. Es geht darum, die Welt aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten und so sicher zu gestalten, wie man beispielsweise auch einen Arbeitsplatz sicher gestalten kann. Die Strategie zeigt Erfolg, denn in Schweden kommen auf 100.000 Einwohnerinnen und Einwohner 2,8 Verkehrstote. In Deutschland waren es 2018 4 Verkehrstote auf 100.000 Einwohnerinnen und Einwohner. Die Vision Zero basiert auf der Annahme, dass der Mensch Fehler macht und diese Fehler unter anderem mit Fahrassistenzsystemen und Veränderung der Umwelt ausgeglichen werden können. Es geht aber nicht nur darum, Straßen und Autos durch Technik sicherer zu gestalten. Die Vision Zero ist eine Grundeinstellung, an der wir alle beteiligt sind und zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr beitragen können. Die Europäische Kommission hat das Ziel, dass im Jahr 2050 niemand mehr auf den Straßen zu Schaden kommen soll. Wäre es nicht toll, wenn wir es schaffen, dieses Ziel zu erreichen? 

Solche Szenen will die Vision Zero in Zukunft vermeiden. Foto: Adobe Stock // qunica.com

Wo du die Vision Zero im Straßenverkehr triffst

Die Vision Zero kennst du bestimmt schon aus dem Straßenverkehr. Sie beinhaltet Regeln wie die richtige Gurtnutzung, Alkoholverbot am Steuer und Tempolimits. Die meisten Menschen überleben den Zusammenstoß mit einem Auto, das 30 km/h fährt. Bei 50 km/h sieht die Sache aber ganz anders aus. Obwohl diese Geschwindigkeit gar nicht spektakulär erscheint, kann sie schwere Folgen mit sich bringen. Deshalb sind viele Menschen dafür, dass man innerhalb einer Ortschaft nicht mehr so schnell fahren darf. Mit Hilfe eines Fahrassistenzsystems können Autos selbständig Notfallbremsungen durchführen, die Zusammenstöße  vermeiden. Ein Spurhalteassistent kann zum Beispiel dabei helfen, dass das Fahrzeug nicht von der Spur abkommt und bestimmte Geschwindigkeitssysteme sagen Fahrerin oder Fahrer Bescheid, wenn sie  auf der Autobahn zu schnell werden. Doch nicht nur das – auch auf den Straßen kann vieles verbessert werden. Man könnte beispielsweise Kreuzungen durch Kreisverkehre ersetzen oder Bushaltestellen verengen, sodass kein Auto mehr überholen kann. Somit könnten Mitfahrende beim Ein- und Aussteigen geschützt werden. Mit der ersten weiblichen Dummy-Puppe Eva, die du in unserem letzten Artikel kennengelernt hast, ist ein weiterer großer Stein in Sachen Verkehrssicherheit ins Rollen gekommen. Doch wie sieht die Zukunft aus?

Mehr Sicherheit durch autonomes Fahren

Stell dir vor, du sitzt in einem Auto, kannst die Füße hochlegen und nebenher ein Buch lesen – und dein Auto fährt von ganz alleine… Autonomes Fahren macht’s möglich! Was das genau bedeutet, kannst du in unserem Artikel zum autonomen Fahren nachlesen. Technologien wie Sensoren, Kameras, und Künstliche Intelligenz helfen dem Auto dabei, so auf seine Umwelt zu reagieren, wie es auch ein Mensch tun würde. Oder sollten wir lieber sagen: Besser als ein Mensch? Denn autonome Fahrzeuge können auf ihre Umgebung reagieren, ohne abgelenkt oder müde zu werden. Dadurch können Unfälle vermieden werden, die durch menschliche Fehler passieren. Außerdem lässt sich durch autonome Fahrzeuge die Straßensicherheit erhöhen, indem sie sich an die Verkehrsregeln halten und nicht schneller fahren als erlaubt. Sie können auch miteinander kommunizieren und kooperieren, um Verkehrsstaus zu vermeiden und sicherere Routen zu wählen. Verrückt, was die Technologie heute bereits alles kann, oder? Und in Zukunft brauchen Autos die Menschen dafür immer weniger.

Beim autonomen Fahren steuert das Auto wie von selbst. Foto: Adobe Stock // metamorworks

Die Assistenten – Helferlein mit großer Wirkung

Seit den 1960er Jahren gibt es das sogenannte „Integrale Sicherheitskonzept“, das immer weiterentwickelt wird. Dieses Konzept umfasst viele Sicherheitsmaßnahmen, die zusammenwirken, um den Personen im Auto und auch anderen Verkehrsteilnehmenden Schutz zu bieten. Dazu gehört, dass ein Auto bei einem Unfall so stabil wie möglich bleibt, zuverlässige Airbags und Sicherheitsgurte, die möglichst ohne Einschneidungen vor Verletzungen bewahren. Wie du jetzt schon weißt, gibt es mittlerweile noch einige weitere Funktionen, die ein Auto sicherer machen. So zum Beispiel den Bremsassistenten, der dafür sorgt, dass Auffahrunfälle vermieden werden. Aber wie macht er das? Wenn der Assistent erkennt, dass eine Zusammenprall in Sicht ist, löst er eine automatische Bremsung aus. Der Spurhalteassistent hilft der fahrenden Person dabei, dass das Fahrzeug innerhalb der Fahrbahnmarkierung bleibt. Das Auto gibt einen Ton von sich oder leuchtet auf, wenn dein Fahrzeug über die Markierung fährt und kann auch die Lenkung korrigieren. Mit einem Totwinkelassistent macht dich dein Auto darauf aufmerksam, wenn du ein Fahrzeug oder eine Person aus dem Augenwinkel nicht direkt sehen kannst und schlägt Alarm. Mit einem Parkassistent kann dein Auto das Einlenken übernehmen und den Abstand zu Hindernissen einschätzen. Mit einer Verkehrszeichenerkennung weiß dein Auto, welches Verkehrszeichen es vor sich hat und spiegelt dir das kommende STOP! Schild direkt aufs Armaturenbrett. Ein Müdigkeitswarnsystem macht dich darauf aufmerksam, wenn du erste Anzeichen von Müdigkeit aufzeigst. Ganz im Sinne der Vision Zero kann dies alles dabei helfen, Unfälle zu vermeiden und Risiken zu reduzieren.

Erfolge feiern und vorsichtig bleiben

Trotz der ganzen positiven Aspekte müssen wir eines beachten: Kein Fahrzeug ist vollständig gegen Unfälle geschützt! Darum wird bei der Vision Zero die Sicherheit ganzheitlich betrachtet. Es geht um sichere Autos, Straßen und natürlich auch darum, dass wir selbst aufmerksamer in unserem Alltag sind. Es bleibt immer eine gewisse Gefahr bestehen, vor allem in Situationen, in denen urplötzlich etwas passiert oder Fahrerin bzw. Fahrer  nicht aufmerksam genug sind. Deswegen ist es wichtig, dass Fahrerinnen und Fahrer immer  konzentriert sind und die Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs regelmäßig überprüfen lassen.

Um 2050 keine Unfalltoten mehr zu haben, muss also noch einiges passieren. Wir können aber sagen, dass wir mit der Vision-Zero-Strategie auf jeden Fall einen großen Schritt in die richtige Richtung gemacht haben und welche Funktionen bereits heute in unseren Autos verbaut sind, ist schon jetzt ziemlich toll. Wir dürfen allerdings nicht vergessen, dass wir im Straßenverkehr jetzt und auch in Zukunft immer die Augen offen halten sollten – egal, wie weit die Technik voranschreitet.

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // Gerald Bernard

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: März 2023

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema Fahrzeugsicherheit:

Wisst ihr noch, was wir bei unserem letzten Einsatz alles zum Thema Batterien erfahren haben? Hier könnt ihr eure Erinnerungen auffrischen. Damals haben wir miterlebt, wie im Zelltechnikum an Batteriezellen geforscht wird. Dabei blieb offen, wie aus den einzelnen Zellen schließlich eine fertige Batterie wird. Heute ist es soweit – wir, die Kinderreporter Milena und Alex, sind in der Batterieproduktion in Hedelfingen und nehmen euch selbstverständlich mit!

Was Hedelfingen so besonders macht – der Werkleiter im Interview

Schon die Anreise zur Produktionshalle ist ein kleines Erlebnis: Milena und ich dürfen bei Frank Deiß in einem EQS mitfahren, in einem richtigen Elektroauto. Wir erfahren so vieles über Batterien und nun sitzen wir sogar in einem batteriebetriebenen Auto! Frank ist der Werkleiter des Standortes und Leiter der globalen Powertrain Produktion sowie der Antriebseinheit bei Mercedes-Benz. Im Interview erzählt er uns, dass in Hedelfingen die Batteriezellen zu fertigen, funktionsfähigen E-Auto-Batterien verbaut werden. Der Standort in Hedelfingen ist etwas ganz Besonderes, erklärt Frank. Warum das so ist? Dies und vieles mehr erfahrt ihr im Video. Als wir hören, wie lange es dauert eine Batterie herzustellen, staunen wir nicht schlecht!

Roboter & selbstfahrende Transportfahrzeuge – hier geht alles wie von selbst

Nach dem tollen Gespräch mit Frank werden wir von Anika und Heiko abgeholt. Anika ist Betriebsingenieurin bei Mercedes-Benz und Heiko ist Teamleiter der Produktion. Gemeinsam mit den beiden dürfen wir die Produktionshalle erkunden. Wir hätten nicht gedacht, wie viele Teilschritte eine Batterie durchläuft! Schon auf dem Weg zur ersten Station der Produktionslinie sehen wir riesige Roboterarme hin und her schwingen – Wow! Wie von selbst fährt ein FTF an uns vorbei und bringt das Gehäuseunterteil der Batterie zum Vermessen. FTF? Das steht für „fahrerloses Transportfahrzeug“. In der nächsten Station sehen wir unendlich viele Batteriezellen verbunden in einem Block – sind das nicht die Zellen aus dem Zelltechnikum? Nicht ganz, erklärt Heiko. Die genaue Antwort und welche Rolle eine Paste namens Schlumpfschleim in der Batterieproduktion spielt, findet ihr im Video heraus!

Wie Batterie und Auto eins werden

Wir treffen Anika, die gerade dabei ist, die Zellblöcke zusammenzuschließen. Sie zeigt uns die großen Elektrikteile, mit welchen am Ende das Fahrzeug und die Batterie miteinander verbunden werden. Aber Achtung: Die Batterie darf hier immer noch nicht angefasst werden, denn Strom kann gefährlich sein, besonders, weil er unsichtbar ist. Die Batterie ist also erst sicher, wenn sie vollkommen verschlossen ist! Aber keine Sorge, dieser Schritt passiert schon an der nächsten Station. Für was wohl die Matten gut sind, die hier auf die Batterien gelegt werden?

Jede Batterie findet ihren Deckel

Schließlich wird der Deckel auf die Batterie geschraubt – hierbei kommen wieder viele Roboterarme zum Einsatz. Zuerst legt einer der Arme den Deckel auf, anschließend wird er von einem anderen Arm verschraubt. Wie viele Schrauben für die Befestigung des Deckels verwendet werden, übersteigt unsere Vorstellungen bei weitem! Sind es 15, sind es 40? Was denkt ihr? Die tatsächliche Menge findet ihr in unserem Video heraus. Wenn der Deckel montiert ist, kann die Batterie das Auto mit Strom versorgen. Doch jetzt muss sie noch einige Tests durchlaufen. Schließlich soll sie qualitativ hochwertig und absolut sicher sein.

Helium – sorgt für lustige Stimmen und sichere Batterien

Strom und Wasser vertragen sich nicht wirklich, wie wir wissen. Deswegen ist es auch ganz wichtig, dass die Batterie wasserdicht ist. Aber wie lässt sich das überprüfen? Dafür ist das chemische Element Helium gut geeignet, erklärt uns Heiko. Den Test darf Milena sogar selbst durchführen, mit einem ganz speziellen Schnüffelgerät. Was glaubt ihr, ist die Batterie wasserdicht? Zum Abschluss verpassen wir der fertigen Batterie noch unser Genius Siegel – jetzt ist sie bereit zum Einsatz. Beim Verlassen des Werks wartet Frank bereits auf uns. Als er Milena und mich nach Hause fährt, wissen wir nun genau darüber Bescheid, was den EQS zum Rollen bringt!

Wir verabschieden uns!

Mit dem Ende der Serie „So entstehen Batterien“ verabschieden wir uns als Genius Kinderreporter. Wir sind dankbar für die tolle Zeit und freuen uns, dass wir euch mit unseren Reportagen spannende Einblicke in die Welt von Mercedes-Benz geben konnten. Wir sind selbst schon gespannt, wer in unsere Fußstapfen treten wird!

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Alle Fotos: Mercedes-Benz Group AG

Ein Auto, das sich von selbst und ohne menschliche/n Fahrerin oder Fahrer bewegt – sowas hast du bestimmt schon mal im Fernsehen gesehen. Denn in Filmen gehört das autonome Fahren zur festen Vorstellung von der Zukunft. Das Wort „autonom“ ist griechisch und bedeutet so viel wie „selbstständig“. Das autonome Fahrzeug lenkt sich also selbstständig durch die Straßen, während du und deine Eltern gemütlich darin schlafen, lesen oder spielen könnt. Dieser Traum soll bald zur Realität werden. Daran arbeiten Wissenschaftler/innen und Automobilhersteller.

Die Technik macht’s möglich

Damit Autos ohne menschliche Hilfe fahren können, benötigen sie eine Menge Technik. Denn sie müssen in der Lage sein, blitzschnell auf Veränderungen im Verkehr zu reagieren. Deshalb sind Sensoren die Augen und Ohren des Fahrzeugs. Manche von ihnen arbeiten wie Kameras und sehen das, was eine Fahrerin oder ein Fahrer sehen würde: zum Beispiel, wie die Fahrbahn verläuft. Andere arbeiten mit Echo-Ortung. Sie senden Ultraschallwellen in die Umgebung – also Geräusche, die wir nicht hören können. Sobald eine Schallwelle an ein Objekt wie einen Baum oder ein anderes Auto stößt, wird sie reflektiert. Der Sensor fängt dieses Echo ein und kann so berechnen, wie weit das Objekt entfernt ist. 

Die Sensoren sind die Augen und Ohren des Fahrzeugs. Foto: Adobe Stock // elenabsl

Auch wenn autonome Fahrzeuge aktuell noch nicht für den Straßenverkehr bereit sind – die Sensor-Technologie ist es. Sie kommt bereits heute beim automatisierten Fahren zum Einsatz. Du fragst dich, wo der Unterschied zwischen autonom und automatisiert liegt? 

Was ist was: automatisiert oder autonom? 

Es ist schon lange ganz normal, dass ein Fahrzeug die Person am Steuer ein bisschen unterstützt. Dafür werden sogenannte Fahrerassistenzsysteme in Autos verbaut. Mehr zu diesem Thema Fahrerassistenzsysteme kannst du in unserem Artikel “Intelligent Drive” nachlesen. Sie sorgen für mehr Sicherheit im Straßenverkehr. So verhindert beispielsweise das Antiblockiersystem, dass die Räder bei einer starken Bremsung blockieren. Das ist wichtig, damit der Fahrer oder die Fahrerin die Kontrolle über das Lenkrad behält. Das Antiblockiersystem schaltet sich bei einer Vollbremsung automatisch ein. Diese Art der Unterstützung fällt unter die erste Stufe des automatisierten Fahrens – also des Fahrens, bei dem das Auto Prozesse ohne menschliche Hilfe ausführen kann. Insgesamt gibt es fünf Stufen des automatisierten Fahrens, aber erst bei der letzten handelt es sich wirklich um autonomes Fahren.

Stufe 1: Im Auto sind einzelne Assistenzsysteme verbaut, die sich in einer gefährlichen Situation selbstständig aktivieren.

Stufe 2: Das Fahrzeug verfügt über einen Modus, in dem es für kurze Zeit die Spur halten, bremsen und beschleunigen kann – ohne, dass der Mensch die Hände am Lenkrad oder einen Fuß am Gaspedal hat.

Stufe 3: Der Wagen kann bestimmte Strecken ganz ohne menschliche Hilfe zurücklegen. Währenddessen dürfen der Fahrer oder die Fahrerin ihre Aufmerksamkeit vom Verkehr abwenden: Zeitung lesen, Nachrichten ins Handy tippen oder online einkaufen sind erlaubt. Doch sobald das System ein Problem meldet, muss der Mensch sofort wieder ans Steuer. 

Stufe 4: Das Auto fährt von alleine. Es übernimmt alle Funktionen und gibt sie nur im Notfall wieder an die Person im Fahrzeug ab. So ein Notfall ist eine Situation, für die das System nicht programmiert wurde. Das Auto weiß also nicht, welche Reaktion ausgeführt werden soll. Für diesen Fall muss der Mensch grundsätzlich in der Lage sein, die Kontrolle zu übernehmen. 

Stufe 5: Beim autonomen Fahren gibt es keinen Fahrer und keine Fahrerin mehr. Der Mensch wird zum Passagier – so wie ein Fahrgast im Zug oder Bus. Das System im Wagen trifft eigenständige Entscheidungen und hat die volle Verantwortung. Der Fahrgast kann nicht eingreifen und muss deshalb zu keiner Zeit das Steuer übernehmen. 

Die Unterschiede zwischen den 5 Stufen siehst du in dieser Grafik noch einmal ganz deutlich:

Stufen des automatisierten Kfz-Verkehrs. Foto: VCÖ (www.vcoe.at)

Bestimmt ist dir der Unterschied zwischen automatisiertem und autonomem Fahren schon aufgefallen. Beim automatisierten Fahren kann das Auto nur die Prozesse ausführen, für die es programmiert wurde. Das Fahrzeug folgt festgelegten Regeln. Doch sobald eine Situation auftritt, für die es nicht programmiert wurde, muss der Mensch eingreifen. Autonom ist ein Wagen erst dann, wenn er ganz ohne menschliche Unterstützung auskommt und selbstständig Entscheidungen treffen kann. Um spontan handeln zu können, verfügt ein autonomes Fahrzeug über selbstlernende Technik. Wenn du wissen willst, wie genau das funktioniert, dann schau doch mal in unseren Beitrag über Algorithmen.

Ein großer Schritt

Das System DRIVE PILOT macht automatisiertes Fahren der Stufe drei möglich. Foto: Mercedes-Benz Group AG

Seit diesem Jahr düst der erste automatisierte Wagen der Stufe drei über deutsche Straßen – es ist die neue Mercedes S-Klasse. Das System, das den Wagen automatisch fährt, heißt DRIVE PILOT. Es ermöglicht dem Fahrer oder der Fahrerin, bei viel Verkehr zu entspannen. Denn der Autopilot hält die Spur und den Abstand zu anderen Fahrzeugen. Das System darf im Stau auf der Autobahn eingeschaltet werden und maximal 60 Kilometer pro Stunde fahren. Damit erfüllt Mercedes-Benz als erster Automobilhersteller alle Anforderungen an Technik und Sicherheit eines hochautomatisierten Autos. Das ist ein großer Schritt in Richtung autonomes Fahren.

Beitragsfoto: Adobe Stock // metamorworks

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Stand: Mai 2022

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Automatisiertes Fahren“

Passt mein Auto in die Lücke? Und wie wie viel Freiraum habe ich noch nach hinten und vorne? Diese Fragen stellen sich Autofahrer, wenn sie eine Parklücke oder einen freien Parkplatz entdecken. Es ist nämlich gar nicht so leicht, die Größe und die Abstände einer Parklücke richtig einzuschätzen. Bestimmt hast du dich schon einmal an einem Tisch oder Schrank gestoßen, weil du den Abstand falsch eingeschätzt hast. Dann weißt du auch, dass so ein kleiner „Unfall“ sehr schnell passieren kann und wir uns leicht verschätzen. Dein Papa muss sich also konzentrieren, um beim Einparken mit eurem Auto nicht an ein anderes Fahrzeug oder gegen einen Pfosten zu stoßen. Damit das Parken einfacher und schneller gehen kann, gibt es verschiedene Technologien, die dem Fahrer helfen.

Augen im Hinterkopf: die Rückfahrkamera

Assistenzsysteme wie die Rückfahrkamera und Parksensoren sind kleine Helfer, die das Einparken leichter machen. Im Rückspiegel ist oft nicht alles sichtbar, was hinter dem Auto passiert. Und wenn sich der Autofahrer umdreht und durch die Heckscheibe schaut, dann kann er trotzdem nicht sehen, was von seinem Auto verdeckt wird. Eine Rückfahrkamera hilft und zeigt dem Fahrer, was in dem nicht sichtbaren Bereich passiert. Der Fahrer kann so Hindernisse rechtzeitig erkennen und Abstände besser einschätzen. Die Parksensoren ermöglichen einen “Rundherum-Blick” um das Auto. Mit ihrer Hilfe werden Menschen und Gegenstände erkannt, die in unmittelbarer Nähe des Autos stehen. Die Sensoren informieren den Fahrer mit Geräuschen und Lichtsignalen über Hindernisse. 

Einparken mit Parkassistent

Mit den Assistenzsystemen ist das Parken schon sehr viel leichter. Noch einfacher wird es mit dem Parkassistenten. Der intelligente Helfer findet nicht nur passende Parklücken, er kann das Auto sogar fast alleine steuern. Wenn der Parkassistent aktiviert ist und einen Parkplatz findet, dann muss der Autofahrer nur einen Knopf drücken und den Rückwärtsgang einlegen. Der Parkassistent übernimmt das Steuer, während der Fahrer sanft das Gas- oder Bremspedal bedient. Wie ist es möglich, dass der Parkassistent das Auto nicht anstößt? Ganz einfach: Kleine Sensoren an dem Auto senden bei geringen Fahrgeschwindigkeiten Ultraschallwellen aus. Ein elektronisches Steuergerät misst und erkennt, ob und wie viel Freiraum da ist. Und schon ist das Auto eingeparkt.

Fahrerloses Einparken: wie von Geisterhand

In Zukunft sollen die Parkplatzsuche und das Parken noch viel einfacher werden – durch Einparken, das komplett ohne einen Menschen auf dem Fahrersitz auskommt: Schon bald könnte es Parkhäuser geben, in denen sich die Autos automatisch selbst einparken. Der Fahrer leitet den Parkvorgang dabei mit einer App auf dem Smartphone ein. Das Auto fährt, lenkt und bremst ganz von alleine. Wie das Ganze funktioniert, kannst du in unserem Beitrag Fahrerloses Parken per App nachlesen.  

 

Parkassistent und 360°-Kamera erleichtern das Einparken
Mit Parkassistent und 360°-Kamera fällt das Parken schon viel einfacher!

 

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // diy13

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Stand: Dezember 2019

Du bist unterwegs und lädst mit deinem Handy ein Video herunter. Du drückst den Download-Button und das Video ist sofort da, ohne dass du warten musst. Deine Internetverbindung ist superschnell, völlig egal, ob du gerade in der Stadt, auf dem Land oder in den Bergen bist. Das soll mit dem neuen mobilen Internet 5G bald Realität werden. 

5G – die bisher schnellste Internetverbindung

Wenn von 3G, 4G oder 5G die Rede ist, dann sind damit Namen von Mobilfunknetzen gemeint. Das G in den Namen bezeichnet dabei die jeweilige Generation. 5G steht also für die fünfte Generation des Mobilfunks. Und mit jeder neuen Generation sind die Verbindungen noch besser und schneller geworden. Im Moment können wir mit 4G sehr große Datenmengen innerhalb von Sekunden herunterladen. 5G soll sogar so schnell sein, dass Übertragungen in Echtzeit möglich werden. Das bedeutet, dass es keine zeitlichen Unterschiede mehr gibt: Nachrichten können in ein und demselben Moment versendet und empfangen werden. Live-Streams zeigen auf dem Bildschirm genau das, was in dem Moment auch in der Realität passiert. Aber wie funktioniert das?

So funktioniert 5G

Das Wort „Netz“ in der Bezeichnung Mobilfunknetz verrät uns schon, wie 5G aufgebaut ist. Es ist ein riesiges und größtenteils unsichtbares Netz. Hast du dir das Netz einer Spinne schon einmal genauer angeschaut? Es gibt viele Punkte, an denen sich einzelne Fäden kreuzen und ein stabiles Netz aufbauen. Ein Mobilfunknetz sieht ähnlich aus. Viele Sendemasten dienen als sogenannte „Knotenpunkte“ und senden Frequenzen aus. Der Mobilfunk braucht die Frequenzen, um Daten von den Sendemasten an die Handys übermitteln und wieder empfangen zu können. Die Frequenzen sind sozusagen die Autobahnen der Daten, über die große Datenmengen rasend schnell an ihr Ziel gelangen. Das Netz aus Sendemasten und Frequenzen funktioniert für alle Generationen des Mobilfunks. Aber warum ist 5G dann so viel schneller? Die neue Technik von 5G erweitert den bisherigen Frequenzbereich und nutzt mehr Frequenzen. Dadurch können größere Datenmengen schneller übertragen werden.

Warum brauchen Autos 5G?

Das mobile Internet 5G ist grundlegend für das autonome Fahren. Die Autos der Zukunft fahren selbstständig und ohne jegliche Einwirkungen des Fahrenden. Sie lenken, bremsen und beschleunigen ganz von alleine. Damit das funktioniert, müssen die Autos sehr schnell miteinander kommunizieren können. Sie müssen miteinander vernetzt sein und Daten in Echtzeit austauschen. Dadurch kann ein Auto zum Beispiel wissen, was hinter der nächsten Kurve passiert. Wenn sich dort ein Stau gebildet hat, wird das Auto schon davor abbremsen, weil ein vorausfahrendes Auto die Stauinformation bereits per 5G übermittelt hat. Die Kommunikation muss also extrem schnell sein und problemlos funktionieren, damit keine Unfälle passieren. Den schnellen Austausch kann 5G ermöglichen. Experten sagen, dass wir mit dem Ausbau von 5G-Netzen dem autonomen Fahren einen großen Schritt näher kommen werden.

 

Autonome Fahrzeuge vernetzen sich mittels 5G
5G – Das neue Mobilfunknetz vernetzt die Autos der Zukunft

 

Beitragsfoto: Mercedes-Benz Group AG

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Stand: Oktober 2019

Der 3. April war ein ganz besonderer Tag: Am KIT in Karlsruhe zeigte Ola Källenius, Vorstandsvorsitzender der Mercedes-Benz Group, bei der Genius Kinderuni, wie die Autos schon heute sehen, denken und sprechen können – und was sie fit macht für die Zukunft des Automobils.

Als Ola Källenius die Bühne betritt, begrüßen ihn die Kinder im Audimax-Hörsaal des KIT in Karlsruhe mit frenetischem Trommelwirbel auf den Tischen. Dass man so an der Universität seine Begeisterung zeigt, anstatt mit Applaus, haben sie bereits gelernt. Jetzt können sie es kaum abwarten, Spannendes aus der Welt des Automobils zu erfahren.

Sie werden nicht enttäuscht. Von Schwarmintelligenz und Sprachsteuerung über autonomes Fahren und Elektroantrieb bis hin zu einem Aha-Moment, als eine Zitrone tatsächlich Strom für eine Glühbirne erzeugt, kommen die Kinder aus dem Staunen nicht mehr heraus.

“Das waren klasse Studentinnen und Studenten”, fasst Ola Källenius zusammen, wie er die Kinder in seiner Funktion als Dozent erlebt hat. “Sie waren sehr aktive Begleitende der Vorlesung, haben viele Fragen gestellt – aber auch gute Ideen gehabt.”

Im Mercedes-Benz-Blog berichtet Genius-Praktikantin Martina von ihrem Tag bei der Kinderuni. Die Highlights der Vorlesung kannst du dir hier im Video anschauen:

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Schon lange vor Vorlesungsbeginn haben sich 150 “Studierende” im Alter zwischen neun und dreizehn Jahre vor dem Hörsaal der Aesculap Akademie in Tuttlingen eingefunden. Schließlich waren die vordersten Plätze begehrt, um beste Sicht auf die Experimente zu haben. Beispielsweise um zu verdeutlichen, wie ein Verbrennungsmotor mit Benzin angetrieben wird, ließ Britta Seeger einige Tropfen Ligroin in Flammen aufgehen. So etwas hatten die Kinder nicht erwartet. Für Sicherheit vor Ort sorgte die Hausfeuerwehr der Akademie.

Das Experiment mit dem Leichtbenzin, das bereits Bertha Benz 1888 für die erste Fernfahrt der Welt verwendete, war erst der Anfang, um in die Entwicklungsgeschichte des Motors einzusteigen. In der Vorlesung lernten die Kinder auch die Funktionsweisen von Plugin Hybriden, Elektromotoren und Brennstoffzellenantrieben kennen. Mit Hilfe dieser neu erfundenen Systeme können wir den Verbrauch von wertvollen Ressourcen wie Benzin reduzieren und auch den Ausstoß von CO² verringern. Neugierig folgten die Kinder den Erklärungen von Britta Seeger über die Technologien der Zukunft und brachten sich dabei auch immer wieder mit eigenen Fragen in die Diskussion ein.

Viele der jungen Studentinnen und Studenten hatten bereits umfangreiche Vorkenntnisse aus der Schule. Zum Beispiel darüber, wie Fledermäuse sich im Dunkeln orientieren. Dass der Ultraschall der Fledermäuse allerdings eine Anregung für die Entwickelnden von Mercedes-Benz war, überraschte sie dann doch. Das Orientierungssystem aus der Natur ist nämlich ein Vorbild für das autonome Fahren von Autos. Die Kameras und Sensoren der Autos funktionieren dabei ähnlich wie die Augen und Ohren der Tiere. Sie tasten die Umgebung ab und erkennen durch Echos Hindernisse. So können sowohl Fledermäuse als auch autonome Autos unfallfrei navigieren. Die Neuerfindung des Autos schont also nicht nur die Umwelt, sondern macht den Verkehr außerdem noch sicherer.

Gemeinsam mit den Kindern sammelte Britta Seeger am Ende der Vorlesung kreative Ideen für die Entwicklung zukünftiger Traumautos. Von regenerativen Antriebssystemen aus Wind- und Wasserenergie über eingebaute Spielekonsolen bis hin zum Schleudersitz für fliegende Autos war wirklich alles dabei. Und wer weiß, welche dieser Innovationen vielleicht schon bald serienreif sein wird.

Die Kinderuni Tuttlingen ist eine gemeinsame Initiative des Otto-Hahn-Gymnasiums und der Aesculap AG. Die Vorlesung mit Britta Seeger als Dozentin war bereits die 38. Veranstaltung der Reihe und ein voller Erfolg.

Die Ideen der Kinderuni-Studierenden für das perfekte Auto

Alle Fotos: Mercedes-Benz Group

Was ist Carsharing?

„Share“ ist Englisch und heißt „Teilen“. Beim Carsharing geht es also darum, dass mehrere Menschen Autos gemeinsam nutzen. Meistens sind es große Carsharing-Firmen, die in Großstädten ganze Autoflotten anbieten. Über eine Plattform im Internet oder eine App kann man sich als Nutzer anmelden und ein freies Auto in seiner Umgebung orten. Pro gefahrenem Kilometer bezahlt man dann einen bestimmten Geldbetrag.

Dabei gibt es verschiedene Arten des Carsharings: Beim „stationsbasierten Carsharing“ muss man die Autos an speziellen Stellplätzen abholen und sie nach der Fahrt wieder dorthin zurückbringen, damit andere sie auch nutzen können. Beim „free-floating Carsharing“ stehen die Autos innerhalb eines Gebiets zufällig verteilt und man sucht mit dem Handy nach dem nächstgelegenen freien Fahrzeug.

Carsharing-Dienste werden von vielen verschiedenen Autofirmen angeboten. Car2go von der Mercedes-Benz Group AG ist ein Beispiel für ein sehr erfolgreiches free-floating Angebot. Insgesamt hat car2go weltweit mehr als zwei Millionen Nutzer. Durchschnittlich wird alle 1,3 Sekunden eins der insgesamt 14.000 car2go-Fahrzeuge angemietet.

Car2go bietet sogenanntes „free-floating Carsharing“ – das nutzen über zwei Millionen Menschen weltweit

Carsharing ist umweltfreundlich

Besonders bei jungen Menschen ist das Carsharing-Prinzip sehr beliebt. Deshalb gehen die Anbieter davon aus, dass Carsharing in Zukunft noch populärer wird. Bis 2025 rechnen sie weltweit mit mehr als viermal so vielen Kunden. Dass viele Menschen das Angebot nutzen, ist sehr wichtig für die Zukunft. Weniger eigene Autos und mehr Carsharing bedeutet, dass weniger Autos auf der Straße sein werden. Die Leistung jedes Autos wird dafür aber viel mehr ausgenutzt.

Um diese Entwicklung zu unterstützen, hat sich die Mercedes-Benz Group AG das Ziel gesetzt, Carsharing mit weiterzuentwickeln. Der Autobauer möchte das Modell mit anderen Ansätzen verbinden, die die künftige Situation auf der Straße auch weiter verbessern.

Durch Elektromotoren kann ein großer Beitrag für die Umwelt geleistet werden. In Stuttgart, Amsterdam und Madrid sind heute schon mehr als 1.000 car2go-Fahrzeuge mit Elektroantrieb unterwegs. Auch das autonome Fahren wirkt sich positiv auf den Straßenverkehr aus: Durch gleichmäßigeres Fahren wird einerseits die Umwelt geschont, andererseits wird autonomes Carsharing für die Menschen deutlich bequemer und sicherer.

Durch die Vernetzung über Apps und digitale Plattformen kann man außerdem schon jetzt abschätzen, wann und wo Carsharing-Autos in Zukunft gebraucht werden. So lässt sich aus jedem einzelnen Auto viel mehr herausholen, da man es zeitlich besser und genauer planen kann. Mercedes-Benz geht deshalb davon aus, dass in Zukunft nur noch die Hälfte der Carsharing-Autos auf der Straße stehen. Und das, obwohl mehr Menschen das Angebot nutzen.

Seit Dezember 2016 gibt es die App „Croove“ für privates Carsharing

Privates Carsharing

Es gibt außerdem noch eine ganz neue Art des Autoteilens: das private Carsharing. Nach und nach kommt dieses Modell gerade nach Deutschland. Auf einer Online-Plattform oder in einer App können private Autobesitzer/innen ihre Fahrzeuge für eine bestimmte Zeit und eine bestimmte Summe Geld vermieten. Seit Anfang Dezember 2016 bietet auch Mercedes-Benz eine private Carsharing-App mit dem Namen „Croove“ an. Besitzer aller Fahrzeugmarken können sie nutzen.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Februar 2017

Bilder: Mercedes-Benz Group AG