Aktuell habe ich es mir in der Infoblase „Infrastruktur für AVs“ gemütlich gemacht. In der geht es um die Frage: Was ist alles notwendig, damit PKWs und LKWs ohne Fahrer:in klarkommen? Strom, Rechenzentren, Sensoren, Kameras…

Zum Befüllen der Blase, traktiere ich das Internet, was das Zeug hält. Beim ersten Kaffee ist mir heute die Sache mit Tesla in Grünheide unter gekommen. „Unter Strom“, titelte die taz. Wo Tesla seine Gigafactory hinstellen möchte, wuchsen bisher Bäume, überwiegend aufgeforstete Kiefern. Für eine vollautomatisierte Fabrik werden nun über 90 Hektar Wald gerodet. Parallel ist der Wasserverband Straußberg-Erkner aufgescheucht. Um den Wasserbedarf des High-Tech-Werkes zu decken, muss der Verband die Fördermenge von 11 auf 18 Mio. qm erhöhen. In Zeiten von Klimakrise und problematischem Wasserverhältnissen im Einzugsgebiet ist das nicht trivial.

Die neue Mobilität braucht neue Infrastruktur, ganz klar. Stellt sich die Frage: ist es möglich, dass wir es diesmal besser machen als früher, als für Bootsbau ganze Inseln entwaldet wurden? Oder havarierte Atomkraftwerke ganze Landstriche auf zehntausende von Jahren kontaminierten?

Traumland Norwegen, the light side

Norwegen. Das Land fährt noch nicht autonom, aber elektrisch. 48,4% des Inlandmarktes entfällt 2019 auf BEVs (Battery Electric Vehicle). Was für ein Traum! Während die Co²-Reduktion im Verkehr in vielen Ländern noch klemmt, hat ein europäisches Land seine Hausaufgaben gemacht und mutiert zur Musternation. Das I-Tüpfelchen ist: sie deckt ihren Bedarf mit Strom aus Wasserkraft. Anders als 2010 Schweden, ist Norwegen sogar in der Lage den veritabel erhöhten Stromverbrauch zu stemmen. Ladesäulen sind zwar noch Mangelware. Das scheinen die Norweger:innen aber lässig zu nehmen. Denn der Bau neuer Infrastruktur, u.a. Schnellladesäulen, erzeugt neue Jobs.

Was Norweger:innen besonders freut: dank der Subventionierungen können sich viele endlich ihr Traumauto leisten, einen SUV. Auf Grund der Steuern war diese Wagenklasse oft nicht finanzierbar. Also bewegen sich immer mehr große Blechhaufen, die viel Strom aus großen Akkus verschlingen, über Norwegens Straßen.

energieaufwändige Kombi: elektrisch und autonom

Was hat nun elektrisch mit autonom zu tun? Beide Optionen sind darauf ausgelegt, die Dominanz des mobilisierten Individualverkehrs zu festigen oder auszubauen – den starken Industrieinteressen sei Dank. Beide Fahrzeugvarianten verlangen neue Infrastruktur. Und es hungert ihnen nach Strom. Während er für elektrische Fahrzeuge direkt der Treibstoff ist, sind autonome Fahrzeuge indirekt von ihm abhängig. Je höher ihr Autonomiegrad, desto mehr Strom verschlingen sie. Je komplexer ihre Algorithmen – besonders neuronale Netze, desto energieintensiver die Rechenprozesse für die Vehikel. Und je mehr Sensoren, Kameras etc. desto mehr und schnellere Bild- und Signalverarbeitung. Allein die Modellentwicklung der KNN (Künstliche Neuronale Netze) frisst Unmengen Resourcen (Video). Der Ersatz des menschlichen Gehirns inklusive seiner Optimierung ist leider nicht umsonst zu haben. Aktuell ist Level 5-Fahren daher zu Alltagsbedingungen noch nicht umsetzbar. Die Rechenprozesse fressen einfach zu viel Strom.

Treibstoff kombiniert mit Algorithmen, Bild- und Signalverarbeitung, am besten vernetzt via Internet-Technologie. Wo soll der ganze Strom dafür herkommen? Vor allem, wenn wir auf erneuerbare Energien setzen?

Ladesäulen und Rechenzentren

Der Strom ist die eine Baustelle, eine andere die neue Infrastruktur. Bei den E-Mobilen sind das vor allem Ladesäulen en mas, inklusive (Erd-)verkabelung mit Starkstrom- und Kommunikationskabeln. Diese Infrastruktur kostet Geld. Die lassen sich die Erbauer:innen unter Umständen teuer und ungerecht bezahlen. Die Konsequenzen für die Umwelt sind allerdings bis auf den Platzverbrauch überschaubar. Zumal im Gegenzug Tankstellen zurückgebaut werden können.

Ganz anders sieht es mit der neuen Infrastruktur für autonome Fahrzeuge aus. Die AV-Zentralsteuerung, die virtuelle Kartierung, die Kameras, Sensoren u.a. – alle produzieren Daten. Die Flut ist zur Zeit anscheinend kaum einschätzbar. Waren es 2016 noch 4 GB pro gefahrene Stunde pro AV, sind jetzt schon Mengen um 8 TB im Umlauf. Die wollen gespeichert, sortiert und verarbeitet und wieder verschickt sein. Und bitte in Echtzeit! Aber wie am besten? Aktuell jagen die Daten meist rund um die Welt, denn die Server sind oft genug in der Hand von GAFA (Google, Amazon, Facebook, Apple). Die verteilen ihre Serverzentren munter in der Nähe des Nordpols oder u.a. im Golfstrom.

Sollten wir in Europa umweltbewusster autonom fahren wollen, sind mehr Rechenzentren vor Ort sicher wünschenswert. Die Strommenge ließe sich so reduzieren, und dann? Die architektonischen Zeichen unserer digitalen Welt beanspruchen Platz, Strom, Kühlung, Service, Überwachung… Die passende Balance zwischen Stromverbrauch und „Hardware“-Einsatz ist vermutlich noch nicht gefunden.

Krisenbeschleuniger Norwegen?

Da fällt mir doch gleich wieder Norwegen ein. 95% des eigenen Strombedarfes deckt das Land durch Wasserkraft. Allein die neuen vierrädrigen Verkehrsteilnehmer fordern immense Mengen ein – auch nicht autonom. Besonders die SUVs lassen sich nicht mit Peanuts abspeisen.
Des weiteren baut das kühle Land riesige Serverzentren, in denen die großen Industrien aufwändige Rechenprozesse laufen lassen. Auch deren Strombedarf will gedeckt sein. Es kommt – so sagt das Marketing jedenfalls – aus Wasserkraftwerken. Der Clou: gekühlt wird auch mit Wasser. Und das wird einfach erwärmt in Fjorde geleitet. Was bedeutet es in Zeiten von schmelzenden Polen, wenn ein nordisches Land Wasser exzessiv ausbeutet? Ist das wirklich nachhaltig?

Masten- und Sensorenwälder

Damit nicht genug der neuen Infrastruktur. Für den schnellen Datendurchsatz wünschen sich besonders Teile der deutschen Auto- und Kommunikationsindustrie 5G. Neue Übertragungsinfrastruktur muss her – Funktürme, Antennen, deren Verkabelung. In Deutschland ringen Interessengruppen gerade um die Umsetzung, denn viele Konsequenzen sind nicht absehbar. Wie die Sache in der Fläche funktionieren soll, ist vermutlich ohnehin kaum klar, denn einige Regionen haben nicht mal durchgängig 3G.

Parallel laufen Entwicklungen für WLAN. Beispielsweise setzt das LKW-Platooning auf diese Technologie, Zusätzlich favorisieren diverse Automobilkonzerne diese Kommunikationsvariante. Auch hier ist der Ruf nach neuer Infrastruktur hörbar. In einem dicht besiedelten Land wie Deutschland, ist schon allein die Platzfrage ein spannendes Thema.

Ach, und nicht zu vergessen sind neue Sensoren, Kameras; Radar u.a. für das Umfeld der fahrenden (Truck-)Roboter: sendende Ampeln, Verkehrszeichen, Eisenbahnschranken, Poller und sich was sonst noch alles kommunikativ machen lässt.
Und last but not least wäre da noch der Raumbedarf der neuen Technik in den Fahrzeugen selbst.

Die Digitalisierung von Bewegung ist kein triviales Thema. Viel hängt vermutlich davon ab, ob und wenn wie wir uns an die fahrenden Roboter anpassen. Je minderkomplexer ihr Umfeld, desto weniger Strom, neue Gebäude, Sensoren……

 

*Bloomberg, Feature // **electrive

Lizenz, Text: CC BY-SA

1. Update: 25.Feb. 2020