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Technisch scheint ihr Betrieb annähernd gelöst zu sein, aber wie sieht es mit der Wirtschaftlichkeit einer fahrerlosen Flotte aus? Ein Überblick.

Seit 2018 bietet Waymo im Stadtgebiet von Phoenix seinen Robotaxi-Service in einem 260 Quadratkilometer großen Areal an. Seit 2020 können alle, die ein Smartphone besitzen, jederzeit ein Robotaxi bestellen. Es ist auch keine Verschwiegenheitserklärung mehr nötig, wie noch beim Early-Rider-Progamm von Waymo One.

Im Zuge der Corona-Pandemie wurden zunächst – wie bei der Konkurrenz auch – sämtliche Testfahrten auf öffentlichen Straßen eingestellt. Doch seit September 2020 ist Waymo wieder am Start, allerdings mit veränderter Strategie: Der Sicherheitsfahrer ist verschwunden! Dieser war standardmäßig immer noch an Bord, um dem subjektiven Sicherheitsbedürfnis der Fahrgäste zu entsprechen (siehe Das Projekt "Chauffeur" geht an den Start [1]).

Die Pandemie beschleunigt die Entwicklung

Im Zuge der Corona-Pandemie hat sich dies anscheinend geändert. Nun ist umgekehrt die Tatsache, dass niemand mit an Bord ist, ein schlagendes Argument für einen solchen Service aus Perspektive des Infektionsschutzes. Der gesetzlich vorgeschriebenen Eingriffsmöglichkeit im Disengagement-Fall wird durch Fernüberwachung Genüge getan.

Vom Fahren zum Gefahrenwerden. Autonome Fahrzeuge, Personentransport und die Zukunft des Verkehrs

Autonomes Fahren, die Auswirkungen auf den Personentransport mit Robotaxis, people movern, autonomen Bussen und die notwendigen Techniken und Regularien beschäftigen uns in einer zehnteiligen Serie, deren einzelne Artikel bis zum 14. Mai werktags erscheinen.

• Teil 1: Fahrerloser Passagiertransport – es geht los! [2]
  Im Verkehrsausschuss des Bundestages geht es am Montag, den 3. Mai, um autonome Flotten, woanders gehören Robo-Taxis fast schon zum Alltag. Der Start der Serie zum Thema.

• Teil 2: 2008: Das Projekt "Chauffeur" geht an den Start [3]
  Seit nunmehr 14 versucht Google aus der Selbstfahrtechnologie ein funktionierendes Geschäftsmodell zu machen, wir zeichnen die Entwicklung nach.

• Teil 3: Pandemie-Effekt: Robotaxis nehmen an Fahrt auf [4]
  Technisch scheint ihr Betrieb annähernd gelöst zu sein, aber wie sieht es mit der Wirtschaftlichkeit einer fahrerlosen Flotte aus? Ein Überblick.

• Teil 4: USA – Eldorado für Testbetriebe mit Robotaxis [5]
  In einigen Bundesstaaten laufen Testbetriebe, Kalifornien hat gar den kommerziellen Betrieb reguliert. Von Joe Biden erhofft sich die Branche den Durchbruch.

• Teil 5: Robo-Taxis – wer macht das Rennen in den USA? [6]
  Zwei Dutzend Unternehmen testen autonome Flotten, in Kalifornien wird das Rennen vermutlich entschieden. Wir geben einen Überblick über das Bewerberfeld.

• Teil 6: Wie Kalifornien, nur größer: Robotaxis in China [7]
  Der potenziell größte Markt für autonome Flotten kann sich in punkto Technologie, Testbetriebe und Kapitalausstattung der beteiligten Firmen sehen lassen.

• Teil 7: China: Autonomes Fahren durch Planwirtschaft [8]
  Experimentierfreudige Startups, staatliche Infrastrukturförderung und eine hohe Akzeptanz in der Bevölkerung machen autonome Flotten in China zum Erfolgsrezept.

• Teil 8: Automatische Shuttles – der europäische Weg? [9]
  Robotaxi-Testläufe finden sich in Europa keine, dafür immer mehr autonome Shuttles, die als Teil des öffentlichen Verkehrs zaghafte Fahrversuche unternehmen…

• Teil 9: Grüne Welle für Robotaxis auch in Deutschland? [10][br]Dieser Tage debattiert der Bundestag einen Gesetzesvorschlag aus dem Verkehrsministerium, der Robotaxis auch bei uns den Weg ebnen könnte.

• Teil 10: Fahrerloser Transport als Teil der Verkehrswende [11]
  Robo-Taxis, people mover und autonome Shuttles – können autonome Flotten einen Beitrag zur Verkehrswende leisten?

Sobald das Fahrzeug eine Situation nicht bewältigen kann, übernimmt ein Robotaxi-Lotse, der in einem entfernten Kontrollzentrum sitzt. Das mitfahrende Sicherheitspersonal kann so eingespart werden [12], was einen wesentlichen Kostenfaktor des Geschäftsmodells eliminiert.

Waymo: Safety first, vision zero

Sicherheit wird nach eigenen Aussagen der Firma bei Waymo großgeschrieben, im September 2020 wurde der "Waymo Safety Report" der Öffentlichkeit präsentiert [13]. Seit 2019 bis Ende September 2020 kam es zu 18 kleineren Unfällen, davon waren 16 Auffahrunfälle durch andere Fahrzeuge. Nur ein einziges Mal fuhr ein Waymo-Fahrzeug auf, als ein anderes Auto abrupt die Spur wechselte und scharf abbremste. In drei Fällen wurde das Auto im Stand von Radfahrern oder Fußgängern angerempelt, davon wurde in zwei Fällen das Fahrzeug von zurücksetzenden Autos gerammt. Einmal kam es zu einem Frontalzusammenstoß, als das gegnerische Fahrzeug auf der falschen Spur unterwegs war.

Es gab keine ernsthaften Verletzungen. "Fast alle Ereignisse ... betrafen einen oder mehrere Verstöße gegen Straßenverkehrsregeln oder abweichendes Fahrverhalten durch den anderen Verkehrsteilnehmer", heißt es im Bericht [14].

Waymos Fahrzeuge sind mit maximal 45 Meilen pro Stunde unterwegs (ca. 72 km/h), fahren allerdings nicht auf die Autobahn, obwohl sowohl die Fahrzeuge als auch die Betriebsgenehmigung das erlauben würden. Die Fahrzeuge fahren auch bei Regen und bei Nacht. Die redundanten Sensoren, insbesondere Radar, funktionieren auch bei Regen, Schnee und Nebel gut, die Technik ist gegen Umwelteinflüsse weit weniger empfindlich, als das menschliche Fahrer sind. Trotzdem können Regentropfen oder Schneeflocken eine Beeinträchtigung der Sensorik-Funktion verursachen. Es gibt Berichte, nach denen Waymo-Autos bei starkem Regen kurz anhalten und abwarten.

Waymo testet Fahrzeuge an 25 Orten, verteilt auf mehr als zehn US-Bundesstaaten. Über 20 Millionen Meilen auf öffentlichen Straßen und mehr als 15 Milliarden im Simulator seien zurückgelegt worden. Bis Anfang 2020 fanden zwischen 1.000 und 2.000 Waymo One-Fahrten pro Woche statt, 5 % bis 10 % davon vollständig fahrerlos (Waymo One, Waymo Safety Report, September 2020). Für Phoenix (Arizona), den wichtigsten Testort für Waymo, weist der Bericht 6,1 Millionen gefahrene Meilen aus. Ohne Sicherheitsfahrer an Bord sind insgesamt bis September 2019 65.000 Meilen in Phoenix gefahren worden.

Angesichts der vielen gefahrenen Meilen ist die Unfallquote sehr niedrig. Im direkten Vergleich fällt die Fehleranfälligkeit von menschlichen Fahrzeuglenkern auf. Offenbar werden nicht-autonome Unfälle selbstverständlich hingenommen. Durchschnittlich alle 280.000 Kilometer verursacht jemand einen Unfall mit einem Kfz [15], der den Autoversicherungen gemeldet wird (2019). Keiner der Unfälle, die Waymo in seinem Bericht verzeichnet, fällt in diese Kategorie, da ausnahmslos Fremdverschulden vorlag ().

Akzeptanz: Zero Tolerance

Waymo ist zu der Überzeugung gelangt, dass bei der Einführung der Technologie eine sehr hohe Sensibilität zu erwarten ist, was die Fehleranfälligkeit angeht, und dass die Akzeptanz nur dann gegeben sein wird, wenn die Zahl der Unfälle minimal bleibt. Beobachter sehen hier einen Strategiewechsel. Einfach nur sicherer oder erheblich sicherer als menschliche Fahrer zu sein, reicht offenbar nicht [16].

Diese Sichtweise hat Unterstützung erhalten durch die Berichte über einige wenige tödliche Unfälle, in die Tesla und Uber verwickelt waren. Diese erhielten weltweite Aufmerksamkeit und führten zu Kritikwellen an den jeweiligen Firmen. Im Fall von Uber war eine Konsequenz sogar die zeitweise Einstellung des Betriebs mit automatisierten Fahrfunktionen.

Der erste Leiter des Google Car Projekts, Chris Urmson, betonte bereits 2015 bei einem legendären TED-Talk den entscheidenden Unterschied zwischen "immer weiter verbesserten Fahrassistenz-Systemen" und "vollständig fahrerlosen Systemen". Er machte auf das Problem unkonzentrierter Fahrer, die die Fähigkeiten der Assistenzsysteme überschätzten, aufmerksam. Aus frühen Erfahrungen mit unkonzentrierten Testfahrern auf der Autobahn zog das Unternehmen den Schluss, diesen Entwicklungspfad nicht weiter zu verfolgen.

Geschäftsmodell Robotaxi: Die Sensoren

Wie aber sieht es mit der Wirtschaftlichkeit des Robotaxi-Betriebs aus? Die Fahrzeuge sind zunächst unter anderem durch die verbauten Sensoren – Lidar, Radar, Kameras – sowie Computertechnik deutlich teurer als konventionelle Fahrzeuge. Die ersten rotierenden Lidar-Sensoren der Firma Velodyne kosteten vor zehn Jahren noch rund 66.000 Euro [18].

Daher begann Waymo Anfang 2017 mit der Herstellung eigener Lidar-Sensoren, mit dem Ziel, dadurch kurzfristig Kostensenkungen und langfristig eine Steigerung der Wertschöpfung [19] erzielen zu können). Vorläufiges Ergebnis ist die Eigenentwicklung "Waymo Laser Bear Honeycomb™", die Waymo zufolge technologisch spitze ist und rund 6.200 Euro kostet, wie Waymo-Chef John Krafcik 2019 verkündete [20].

Velodyns Lidar-Sensoren sind mittlerweile für unter 500 Euro zu haben [21]. Der Markt für Lidar-Sensoren in leichten Nutzfahrzeugen könnte bis 2030 einen Umsatz von 46 Milliarden US-Dollar erreichen, meint Sam Abuelsamid, Hauptanalyst beim Forschungsinstitut Guidehouse Insights. Ein Großteil dieses Volumens werde von Herstellern kostengünstiger Lidar-Sensoren stammen [22], zu denen auch das Hannoveraner Unternehmen Continental AG und der Radaranbieter Ibeo Automotive Systems GmbH zählen dürften.

Die Autoren

Timo Daum ist Dozent und Sachbuchautor. 2019 erschien sein Buch "Das Auto im digitalen Kapitalismus. Wenn Algorithmen und Daten den Verkehr bestimmen". Timo Daum [23] schreibt regelmäßig für de Rubrik Missing Link" auf heise online.

Andreas Knie ist Politikwissenschaftler und leitet zusammen mit Weert Canzler die Forschungsgruppe "Digitale Mobilität und gesellschaftliche Differenzierung [24]". Er berät Kommunen und Organisationen zu den Themen Verkehr, Mobilität, Digitalisierung & Nachhaltigkeit.

Weert Canzler leitet zusammen mit Andreas Knie die Forschungsgruppe Digitale Mobilität am Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung (WZB). Seine Forschungsinteressen liegen in den Bereichen sozialwissenschaftliche Verkehrs- und Mobilitätsforschung, Energiepolitik, Innovationsforschung und Technologiepolitik.

Andreas Knie und Weert Canzler sind Preisträger des Bertha-und-Carl-Benz-Preises 2021.

Anfang 2021 nannte Krafcik als Preis für ein mit Sensoren ausgestattetes Waymo-Fahrzeug "in etwa so viel wie eine durchschnittlich ausgestattete S-Klasse", also rund 100.000 Euro. Die verwendeten Fahrzeuge kosten zwischen 30.000 Euro (Chrysler Pacifica) und 70.000 Euro (Jaguar iPace), woraus sich für die Hardware und den Umbau Kosten [25] von ca. 50.000 Euro ergeben.

Am 2. April 2021 wurde bekannt, dass John Krafcik nach fünf Jahren bei Waymo seinen Posten geräumt hat. Als Co-CEOs werden Chief Operating Officer Tekedra Mawakana und Chief Technical Officer Dmitri Dolgov fungieren. Mawakana ist seit 2019 bereits COO und war vorher bei AOL, Yahoo und eBay. Dolgov gehört zu den Ingenieuren der ersten Stunde beim Google Car Projekt und gilt als Veteran in der Branche.

Geschäftsmodell Robotaxi: Fernwartung

Krafcik geht davon aus, dass die Hardwarekosten bei umgerechnet 0,15 Euro pro Kilometer liegen werden, Kosten für Wartung und Service nicht mitgerechnet. Insbesondere der Personalaufwand in den Leitzentralen ist schwer zu kalkulieren: Wie viele Fahrzeuge kann ein Fernwarter gleichzeitig überwachen?

Bei notwendigen Eingriffen (Disengagement) alle 48.000 Kilometer (Stand Waymo 2020) und einer geschätzten Fahrleistung von 100 Kilometern pro Tag und Fahrzeug ergibt sich theoretisch für eine Flotte von 100 Fahrzeugen eine Quote notwendiger Eingriffe durch die Zentrale alle 5 Tage [26].

Disengagement-Fälle werden, wenn möglich, nicht durch Übernahme des Lenkrads behandelt, sondern durch Reset der Software: Ein virtuelles Hindernis wird remote in die virtuelle Welt "eingebaut", daraufhin berechnet das System die Route neu und befreit so das Fahrzeug aus der Blockade.

Geschäftsmodell Robotaxi: Tarife

Wegen der höheren Anschaffungskosten dürften sich autonome Fahrzeuge eher im Flottenbetrieb rechnen. Je höher die Laufleistung, desto eher amortisiert sich die Investition. Schaut man sich die Kosten pro Kilometer von verschiedenen Fahrzeugen und Anwendungsfällen an, wird deutlich, dass – trotz hoher Investitionen in Hardware und Software für autonome Fahrfunktionen – die Kosten pro Kilometer zwischen denen von Taxis und Fahrdiensten wie Uber und denen des öffentlichen Verkehrs liegen. Abgesehen von den Kosten ist im Übrigen auch aus ökologischer Perspektive und aus Sicht der Verkehrsvermeidung der Flottenbetrieb von Robotaxis jeder Privatnutzung vorzuziehen.

Wie den in der Grafik dargestellten Daten zu entnehmen ist, die Todd Litman vom Victoria Transport Policy Institute zusammengestellt hat, liegen die Kosten pro Kilometer von Pkw mit Selbstfahrtechnik über denen von Pkw ohne diese Technik, was sie für die private Nutzung eher unattraktiv macht. Als Teil einer autonomen Flotte allerdings sind sie günstiger zu betreiben, der Abstand zu den Kosten von bemanntem Ride-Sharing oder Taxis sind sogar beträchtlich. Hier sieht Waymo-Chef Krafcik viel Spielraum für eine profitable Preisgestaltung.

Derzeit sind die Fahrten noch kostenlos, aber Waymo experimentierte bereits 2018 mit verschiedenen Preisen in seinem Early-Rider-Programm. Damals wurden Preise von 5 Dollar für eine Kurzstrecke angezeigt, ein längerer, 18 Kilometer langer Trip beispielsweise schlug mit 19,15 Dollar zu Buche. Das ist im Bereich dessen [28], was Uber oder Lyft verlangen, und günstiger als der örtliche Taxitarif in Phoenix.

Kalkulation

Die Kalkulation dieses Geschäftsmodells sieht recht einfach aus: Das Fahrzeug ist 20 Stunden pro Tag im Dienst, der Rest ist Lade-, Stand- und Wartungszeit. In dieser Zeit kann das Fahrzeug – ähnlich klassischen Taxis – im Stadtverkehr etwa 30 Kilometer pro Stunde zurücklegen.

Geht man von Einnahmen von einem Euro pro Kilometer aus (zum Vergleich: Taxis kosten im Schnitt mehr als zwei Euro pro Kilometer, öffentlicher Nahverkehr etwa 0,30 Euro), folgen daraus 600 Euro Umsatz pro Tag bzw. 219.000 Euro jährlich. Diese beeindruckende Zahl ist es, die Google, Uber und andere in autonomes Fahren investieren lässt. Sie gehen von einer Zahl von 10.000 Fahrzeugen aus, ab denen sich ein kommerzieller Betrieb einer Robotaxi-Flotte rechnet.

Kein Geschäft ohne gesetzliche Regelungen, die es auch erlauben. Um die regulatorische Situation in den USA geht es in Teil 4, der am morgigen Donnerstag (6. Mai) erscheint.

(jk [31])

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https://www.heise.de/-6034375

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[1] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Das-Projekt-Chauffeur-geht-an-den-Start-6034361.html
[2] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Fahrerloser-Passagiertransport-es-geht-los-6034009.html
[3] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Das-Projekt-Chauffeur-geht-an-den-Start-6034361.html
[4] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Pandemie-Effekt-Robotaxis-nehmen-an-Fahrt-auf-6034375.html
[5] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-USA-Eldorado-fuer-Testbetriebe-mit-Robotaxis-6034381.html
[6] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Robo-Taxis-wer-macht-das-Rennen-in-den-USA-6034387.html
[7] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Wie-Kalifornien-nur-groesser-Robotaxis-in-China-6034395.html
[8] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-China-Autonomes-Fahren-durch-Planwirtschaft-6034399.html
[9] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Automatisierte-Shuttles-der-europaeische-Weg-6034403.html
[10] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Gruene-Welle-fuer-Robotaxis-auch-in-Deutschland-6034409.html
[11] https://www.heise.de/hintergrund/Vom-Fahren-zum-Gefahrenwerden-Fahrerloser-Transport-als-Teil-der-Verkehrswende-6034416.html
[12] http://news.engin.umich.edu/2019/02/air-traffic-control-for-driverless-cars-could-speed-up-deployment
[13] https://storage.googleapis.com/sdc-prod/v1/safety-report/2020-09-waymo-safety-report.pdf
[14] https://www.engadget.com/waymo-indepth-details-selfdriving-activities-phoenix-163000481.html
[15] https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Verkehrsunfaelle/Publikationen/Downloads-Verkehrsunfaelle/verkehrsunfaelle-zeitreihen-pdf-5462403.pdf
[16] https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-10-30/google-s-googl-self-driving-car-unit-waymo-releases-arizona-safety-report
[17] https://www.heise.de/Datenschutzerklaerung-der-Heise-Medien-GmbH-Co-KG-4860.html
[18] https://arstechnica.com/cars/2020/10/the-technology-behind-the-iphone-lidar-may-be-coming-soon-to-cars
[19] https://www.theverge.com/2019/3/6/18252561/waymo-sell-lidar-laser-sensor-av-customer-robot-taxi-competition
[20] https://waymo.com/lidar/
[21] https://www.reuters.com/article/velodyne-lidar-tech/velodyne-aims-to-price-new-self-driving-car-sensor-below-500-idINKBN27U03K
[22] https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-10-26/with-robotaxis-still-a-distant-dream-lidar-makes-itself-useful
[23] http://www.2pir.de
[24] https://www.wzb.eu/de/forschung/digitalisierung-und-gesellschaftlicher-wandel/digitale-mobilitaet
[25] https://www.forbes.com/sites/johanmoreno/2021/01/22/waymo-ceo-says-tesla-is-not-a-competitor-gives-estimated-cost-of-autonomous-vehicles
[26] https://www.therobotreport.com/cruise-waymo-lead-way-calif-autonomous-vehicle-tests
[27] https://www.heise.de/Datenschutzerklaerung-der-Heise-Medien-GmbH-Co-KG-4860.html
[28] https://www.theverge.com/2018/7/31/17635472/waymo-self-driving-cars-pricing-ride-hail-arizona
[29] https://www.heise.de/Datenschutzerklaerung-der-Heise-Medien-GmbH-Co-KG-4860.html
[30] https://www.vtpi.org/avip.pdf
[31] mailto:jk@ct.de

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