Erfahrungen anderer Verkehrsträger
Erstellt am: 11.07.2017 | Stand des Wissens: 06.07.2022
Synthesebericht gehört zu:
Bereits heute werden auf dem Verkehrsträger Schiene unter anderem Flughafenbahnen, sogenannte Peoplemover, Metrosysteme und U-Bahnen im automatisierten Fahrbetrieb betrieben [ZuMo16]. In Deutschland findet ein Teil des U-Bahn-Netzes in Nürnberg im vollautomatischen und fahrerlosen Betrieb statt [INFRA01] und in Hamburg werden seit Juni 2023 automatisierte Züge auf einem Testgleis gefahren, mit dem Ziel, dass in der Zukunft jede 100 Sekunden U-Bahnen fahren können [Hoch23]. Im Vergleich zum Straßenverkehr ist der Verkehrsraum Schiene gesetzlich abgeschlossen (gesetzlich festgelegte Begrenzungen des Verkehrsraums) und spurgeführt, was die Komplexität des Umfelds deutlich reduziert. Zudem werden Logiksysteme verwendet, und es wird mithilfe von Leitstellen eine externe Überwachung der Strecken durchgeführt, um Kollisionen zu vermeiden; im Straßenverkehr ist all das nicht möglich [ZuMo16 und MGLW15, S. 451]. Im Schienenverkehr wird die funktionale Sicherheit durch die Standards EN 50126 [EN50126], EN 50128 [EN50128] und EN 50129 [EN50129] beschrieben, im Straßenverkehr durch ISO 26262 [ISO26262]. Da diese Standards ausnahmslos von der Grundnorm IEC 61508 [IEC61508] abgeleitet wurden, weisen sie bezüglich der funktionalen Sicherheitsanforderungen auch alle die gleichen Grundzüge auf [WEKA16 und HeGE15]. In beiden Standards für die Verkehrsträger Straße und Schiene wird der automatisierte Betrieb jedoch nicht berücksichtigt. In Deutschland wurden vom Bund-Länder-Ausschuss zur Verordnung über Bau und Betrieb der Straßenbahnen entsprechende Anforderungen erarbeitet und vom "Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur" (BMVI) herausgegeben [WEKA16]. Im Schienenverkehr werden die Systeme von einer staatlichen Behörde (Eisenbahnbundesamt) überprüft, bevor sie in Betrieb genommen werden dürfen. Im Straßenverkehr muss der Hersteller selbst die Einhaltung der Normen sicherstellen. Erst wenn das Produkthaftungsgesetz (ProdHaftG) angewandt wird, müssen die entsprechenden Nachweise erfolgen [HeGE15] [Hauf23 ].
Beim Datenschutz im Sinne der Identifizierung und Anonymisierung kann auf die Erfahrungen der Entwicklung des einheitlichen elektronischen Ticketings für den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) zurückgegriffen werden. Hier wurde durch die Zusammenarbeit der Projektgruppe Smart Data für intelligente Mobilität eine Expertenrunde mit Politikern und Wirtschaftsvertretern mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ein Kriterienkatalog zu datenschutzrechtlichen Aspekten aufgestellt, der mit entsprechenden Anpassungen für Nutzerdaten des automatisierten Fahrens angewendet werden kann. Das Ergebnis der Projektgruppe ist eine exemplarische Darstellung, wie man für komplexe IVS-Anwendungen Identifizierung und Anonymisierung gleichermaßen gewährleisten kann. Allerdings gibt es Anpassungsbedarf für den Kriterienkatalog, der in der Ergebnisdarstellung erläutert wird [ITGipfel15].
Im Luftverkehr sind aktuell keine Beispiele für eine Vollautomatisierung zu nennen. Zwar kommt in vielen Situationen der Autopilot zum Einsatz, doch gleichzeitig fungieren die Piloten stets als Überwacher und Bediener. Im Unterschied zum Straßenverkehr operiert der Luftverkehr in einem dreidimensionalen, gesetzlich abgeschlossenen Verkehrsraum. Ein Kollisionswarnsystem ist verpflichtend, und der Betrieb wird von der Flugsicherung extern überwacht [MGLW15, S. 451]. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zum Straßenverkehr ist die deutlich geringere Stückzahl, in der elektronische Systeme für den Luftverkehr produziert werden. Mehrkosten durch eine höhere Anzahl elektronischer Komponenten fallen im Luftverkehr dadurch weniger ins Gewicht. Deshalb werden Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen meist durch die Verwendung aufwendiger Redundanzkonzepte sichergestellt [BENZ04, S. 51]. Auch im Luftverkehr wurde ein Standard zur funktionalen Sicherheit aus der IEC 61508 abgeleitet, die DO-178B [HILLE12, S. 9]. Darüber hinaus werden die Standards SAE ARP 4754 und SAE ARP 4761 angewandt [BENZ04, S. 54]. Des Weiteren gibt es auch hier eine staatliche Behörde (Luftfahrt-Bundesamt [LBA01a]), welche für die Zulassung der Flugzeuge verantwortlich ist [HeGE15]. Doch wurde im Jahr 2023 das erste vollautomatisierte Flugtestgelände initiiert, um zukünftig Advanced Air Mobility zuzulassen [Dron23].
Auch im Schiffsverkehr sind bisher keine höher automatisierten Fahrzeuge in Betrieb. Ebenso wie im Luftverkehr gibt es zwar die Funktion des Autopiloten, aber dennoch ist eine Besatzung verpflichtend [INGE14 und Roß17]. Wie im Straßenverkehr bewegen sich die Fahrzeuge im zweidimensionalen Raum, auch wenn gerade im Bereich der Hochseeschifffahrt Wind- und Wettereinflüsse eine größere Rolle spielen als im Straßenverkehr. Im Schiffsverkehr sind ebenfalls Systeme zur Überwachung vorhanden, die dafür sorgen, dass sich Schiffe frühzeitig erkennen und einander ausweichen können [Gole13]. Doch die Universität Duisburg-Essen forscht an einem emissionsfrei und automatiserten Schiff namens das Smart and Green Ship [Hage22]. Im Bereich der Standards gibt es keine branchenspezifische Anpassung der IEC 61508 [IEC61508], da die höhere Automatisierung im Schiffsverkehr im Vergleich zum Straßenverkehr bisher weniger stark entwickelt ist. Für die Betriebsabnahme sorgt hier die deutsch-norwegische Klassifizierungsgesellschaft DNVGL [NTV17].
Was die reine Zuverlässigkeit der sicherheitsrelevanten Faktoren betrifft, sind ähnliche Problemstellungen vorhanden, was sich auch daran erkennen lässt, dass mit der IEC 61508 die gleiche Grundnorm Anwendung findet [MGLW15, S. 451]. Im Vergleich zur Schifffahrt kann der Straßenverkehr sogar als Vorreiter auf dem Weg zur höheren Automatisierung gelten. Wie weiter oben erläutert, ist der Straßenverkehr von Rahmenbedingungen geprägt, die sich von denen anderer Verkehrsträger deutlich unterscheiden. Vor allem die externe Überwachung der anderen Verkehrsträger, die im Straßenverkehr aufgrund der deutlich höheren Anzahl von Fahrzeugen nicht vorstellbar ist, und die geringere Reaktionszeit bei auftretenden Problemen stellen anspruchsvolle Herausforderungen dar. Dementsprechend sind im Bereich der Standards auch andere Anforderungen zu definieren. In den Bereichen des Luft- und Schienenverkehrs lassen sich mit der Blackbox beziehungsweise dem Fahrtenschreiber jedoch sinnvolle Anwendungen finden, mit deren Hilfe Störungen während der Fahrt dokumentiert und im Anschluss geeignete Lösungen gefunden werden können. Auch im Straßenverkehr könnte eine solche Anwendung Vorteile bieten. Weiterhin kann man aus diesen Bereichen lernen, wie innerhalb der Bevölkerung eine Akzeptanz für die funktionale Sicherheit der Systeme geschaffen werden kann.
Beim Datenschutz im Sinne der Identifizierung und Anonymisierung kann auf die Erfahrungen der Entwicklung des einheitlichen elektronischen Ticketings für den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) zurückgegriffen werden. Hier wurde durch die Zusammenarbeit der Projektgruppe Smart Data für intelligente Mobilität eine Expertenrunde mit Politikern und Wirtschaftsvertretern mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ein Kriterienkatalog zu datenschutzrechtlichen Aspekten aufgestellt, der mit entsprechenden Anpassungen für Nutzerdaten des automatisierten Fahrens angewendet werden kann. Das Ergebnis der Projektgruppe ist eine exemplarische Darstellung, wie man für komplexe IVS-Anwendungen Identifizierung und Anonymisierung gleichermaßen gewährleisten kann. Allerdings gibt es Anpassungsbedarf für den Kriterienkatalog, der in der Ergebnisdarstellung erläutert wird [ITGipfel15].
Im Luftverkehr sind aktuell keine Beispiele für eine Vollautomatisierung zu nennen. Zwar kommt in vielen Situationen der Autopilot zum Einsatz, doch gleichzeitig fungieren die Piloten stets als Überwacher und Bediener. Im Unterschied zum Straßenverkehr operiert der Luftverkehr in einem dreidimensionalen, gesetzlich abgeschlossenen Verkehrsraum. Ein Kollisionswarnsystem ist verpflichtend, und der Betrieb wird von der Flugsicherung extern überwacht [MGLW15, S. 451]. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zum Straßenverkehr ist die deutlich geringere Stückzahl, in der elektronische Systeme für den Luftverkehr produziert werden. Mehrkosten durch eine höhere Anzahl elektronischer Komponenten fallen im Luftverkehr dadurch weniger ins Gewicht. Deshalb werden Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen meist durch die Verwendung aufwendiger Redundanzkonzepte sichergestellt [BENZ04, S. 51]. Auch im Luftverkehr wurde ein Standard zur funktionalen Sicherheit aus der IEC 61508 abgeleitet, die DO-178B [HILLE12, S. 9]. Darüber hinaus werden die Standards SAE ARP 4754 und SAE ARP 4761 angewandt [BENZ04, S. 54]. Des Weiteren gibt es auch hier eine staatliche Behörde (Luftfahrt-Bundesamt [LBA01a]), welche für die Zulassung der Flugzeuge verantwortlich ist [HeGE15]. Doch wurde im Jahr 2023 das erste vollautomatisierte Flugtestgelände initiiert, um zukünftig Advanced Air Mobility zuzulassen [Dron23].
Auch im Schiffsverkehr sind bisher keine höher automatisierten Fahrzeuge in Betrieb. Ebenso wie im Luftverkehr gibt es zwar die Funktion des Autopiloten, aber dennoch ist eine Besatzung verpflichtend [INGE14 und Roß17]. Wie im Straßenverkehr bewegen sich die Fahrzeuge im zweidimensionalen Raum, auch wenn gerade im Bereich der Hochseeschifffahrt Wind- und Wettereinflüsse eine größere Rolle spielen als im Straßenverkehr. Im Schiffsverkehr sind ebenfalls Systeme zur Überwachung vorhanden, die dafür sorgen, dass sich Schiffe frühzeitig erkennen und einander ausweichen können [Gole13]. Doch die Universität Duisburg-Essen forscht an einem emissionsfrei und automatiserten Schiff namens das Smart and Green Ship [Hage22]. Im Bereich der Standards gibt es keine branchenspezifische Anpassung der IEC 61508 [IEC61508], da die höhere Automatisierung im Schiffsverkehr im Vergleich zum Straßenverkehr bisher weniger stark entwickelt ist. Für die Betriebsabnahme sorgt hier die deutsch-norwegische Klassifizierungsgesellschaft DNVGL [NTV17].
Was die reine Zuverlässigkeit der sicherheitsrelevanten Faktoren betrifft, sind ähnliche Problemstellungen vorhanden, was sich auch daran erkennen lässt, dass mit der IEC 61508 die gleiche Grundnorm Anwendung findet [MGLW15, S. 451]. Im Vergleich zur Schifffahrt kann der Straßenverkehr sogar als Vorreiter auf dem Weg zur höheren Automatisierung gelten. Wie weiter oben erläutert, ist der Straßenverkehr von Rahmenbedingungen geprägt, die sich von denen anderer Verkehrsträger deutlich unterscheiden. Vor allem die externe Überwachung der anderen Verkehrsträger, die im Straßenverkehr aufgrund der deutlich höheren Anzahl von Fahrzeugen nicht vorstellbar ist, und die geringere Reaktionszeit bei auftretenden Problemen stellen anspruchsvolle Herausforderungen dar. Dementsprechend sind im Bereich der Standards auch andere Anforderungen zu definieren. In den Bereichen des Luft- und Schienenverkehrs lassen sich mit der Blackbox beziehungsweise dem Fahrtenschreiber jedoch sinnvolle Anwendungen finden, mit deren Hilfe Störungen während der Fahrt dokumentiert und im Anschluss geeignete Lösungen gefunden werden können. Auch im Straßenverkehr könnte eine solche Anwendung Vorteile bieten. Weiterhin kann man aus diesen Bereichen lernen, wie innerhalb der Bevölkerung eine Akzeptanz für die funktionale Sicherheit der Systeme geschaffen werden kann.