Aachen, März 2026: Automatisierte Fahrfunktionen sind nur so zuverlässig wie ihre Sensortechnik. Neben Radar- und Kamerasystemen können auch LiDAR-Sensoren zum Einsatz kommen. LiDAR-Systeme (Light Detection and Ranging) nutzen Laserimpulse, um hochauflösende dreidimensionale Bilder der Fahrzeugumgebung zu erzeugen. Sie messen Entfernungen, erkennen Objekte und liefern sogenannte Punktwolken, die für Funktionen wie Spurführung, Hinderniserkennung und automatisierte Fahrmanöver genutzt werden können.
In der Praxis arbeiten diese Systeme jedoch nicht unter Laborbedingungen. Regen, Nebel, Schnee, Staub oder Verschmutzungen auf der Sensorabdeckung können die Signalqualität erheblich beeinträchtigen. Gleichzeitig gab es bislang keine einheitlich harmonisierten Prüfverfahren, um die Leistung verschiedener LiDAR-Systeme unter solchen widrigen Bedingungen objektiv und vergleichbar zu bewerten. Hersteller, Zulieferer und Prüfstellen verwendeten teilweise eigene Methoden, was die Vergleichbarkeit der Ergebnisse einschränkte.
Entwicklung einer standardisierten Testmethodik
Vor diesem Hintergrund wurde im Oktober 2023 unter der Leitung der fka GmbH das Industriekonsortium LPAC (LiDAR Performance in Adverse Conditions) ins Leben gerufen. Ziel war es, eine reproduzierbare und herstellerunabhängige Testmethodik zur Bewertung der Leistung von LiDAR-Sensoren unter nicht idealen Umgebungsbedingungen zu entwickeln.
Zwölf Unternehmen aus der Automobilindustrie schlossen sich dem Konsortium an, darunter OEMs, Tier-1-Zulieferer, LiDAR-Hersteller, Komponentenlieferanten und Prüfstellen.
„Höhere Automatisierungsstufen müssen auch dann zuverlässig funktionieren, wenn die Bedingungen alles andere als ideal sind“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Adrian Zlocki, Leiter des Bereichs Autonomes Fahren bei der fka GmbH. „Mit der DIN SAE SPEC 91571 schaffen wir die erste reproduzierbare und herstellerunabhängige Grundlage für die objektive Bewertung der Leistungsfähigkeit von LiDAR-Sensoren unter realistischen Umgebungsbedingungen. Dies erhöht nicht nur die Vergleichbarkeit zwischen den Systemen, sondern stärkt langfristig auch das Vertrauen, die Transparenz und die Sicherheit bei der Entwicklung automatisierter Fahrzeuge.“
Bei der Methodenentwicklung standen drei wesentliche Einflussfaktoren im Mittelpunkt:
- Wetterbedingungen wie Regen oder Nebel
- Verschmutzung der Sensoroberfläche durch Staub, Schmutz oder Spritzwasser
- Störungen durch andere LiDAR-Systeme oder optische Sensoren
Zudem wurde eine Methodik zur Bewertung der Reinigungsleistung des Sensors anhand von Sensordaten definiert.
Die Testmethodik, die erforderlichen Testwerkzeuge und die definierten Szenarien wurden im Rahmen des Projekts entwickelt und validiert. Acht verschiedene LiDAR-Sensoren wurden auf einer Teststrecke in Aachen getestet – mit Wellenlängen von 905 nm und 1550 nm sowie unterschiedlichen Messprinzipien wie Time-of-Flight (ToF), bei dem die Zeitunterschiede zwischen Laserimpulsen gemessen werden, und Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW), bei dem zusätzlich Geschwindigkeitsinformationen über Frequenzverschiebungen ermittelt werden.
Unter realistischen Bedingungen kamen temporäre Regen-, Nebel- und Sprühkammern zum Einsatz. Zudem wurden systematische Interferenztests mit mehreren gleichzeitig betriebenen LiDAR-Systemen durchgeführt.
Veröffentlichung der DIN SAE SPEC 91571
Basierend auf den Ergebnissen des LPAC-Konsortiums wurde die DIN SAE SPEC 91571 im März 2026 vom Deutschen Institut für Normung (DIN) und der Society of Automotive Engineers (SAE) veröffentlicht.
Die Spezifikation definiert eine einheitliche Bewertungsmethodik für LiDAR-Sensoren – unabhängig von Sensoraufbau, technischer Konfiguration oder Messprinzip. Sie ermöglicht eine strukturierte Leistungsbewertung sowohl auf Punktwolken- als auch auf Objektebene unter definierten widrigen Bedingungen.
Von diesem neuen Rahmenwerk profitieren insbesondere:
- Fahrzeughersteller
- Sensor- und Zulieferer
- Entwicklungs- und Forschungseinrichtungen
- Hardware- und Softwareentwickler
- Prüfstellen und Betreiber von Testgeländen
- Hersteller von ADAS- und automatisierten Fahrfunktionen
„Die Herausforderung bestand darin, Umwelteinflüsse wie Niederschlag, Aerosole, Verschmutzung und optische Interferenzen nicht nur qualitativ, sondern auch messtechnisch reproduzierbar abzubilden“, erklärt Amogh Sakpal, Projektleiter des LPAC-Konsortiums bei der fka GmbH. „Mit der Norm DIN SAE 91571 definieren wir klar strukturierte Testverfahren, Bewertungskriterien auf Punktwolken- und Objektebene sowie standardisierte Randbedingungen. Dies ermöglicht es, die Leistung verschiedener LiDAR-Technologien – unabhängig von Wellenlänge oder Messprinzip – unter identischen Bedingungen zu vergleichen. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für zuverlässige Entwicklungsentscheidungen und die industrielle Skalierung von Funktionen für das automatisierte Fahren.“
Die DIN-SAE-Spezifikation 91571 ist ab sofort hier verfügbar.
Auf der Grundlage seiner Expertise sowohl hinsichtlich der DIN-SAE-Spezifikationen 91471 als auch 91571 bietet fka ein breites Portfolio an Prüfungen für die vollständige Funktionsbewertung von LiDAR-Sensoren an. fka bedankt sich herzlich bei allen Partnern des LPAC-Konsortiums und des DIN-SAE-SPEC-91571-Prüfrahmens für ihre Beiträge zur Erstellung dieser Spezifikation.
Mitglieder des LPAC-Konsortiums
fka GmbH, CHASM Advanced Materials, Daikin Chemical Europe, DEKRA Automobil, Honda R&D Europe, Kautex Textron, MicroVision, Scantinel Photonics, TORC Robotics, Valeo, Volvo Cars
Über fka
Seit 40 Jahren ist fka international als innovativer Ingenieursdienstleister für die Mobilitätsbranche bekannt. „Die Welt vorantreiben durch die Entwicklung von Ideen und die Schaffung von Innovationen“ – diesem Leitbild hat sich das 160-köpfige Team von fka verschrieben.
Das Team wird von der Leidenschaft für effiziente, sichere und faszinierende Mobilität angetrieben. Als eines der ersten Unternehmen auf dem Aachener Campus bewies das Spin-off des Instituts für Kraftfahrzeugtechnik der RWTH Aachen unternehmerische Weitsicht.
Interdisziplinäres Fachwissen in allen Bereichen der Mobilität und technologische Visionen, kombiniert mit den Vorteilen des inspirierend kreativen Standorts, sind der Treibstoff von fka. Ideen, Innovationen und einzigartige methodische Kompetenz werden zu fundierten und gesicherten Lösungen geformt, die den Kunden von fka in einer Vielzahl von Fragestellungen den notwendigen Vorsprung verschaffen.
Ein umfassendes Leistungsspektrum, das von Beratung und Konzeption über Simulation und Design bis hin zum Prototypenbau und experimentellen Testen reicht, bildet hierfür die Grundlage.
Unter dem Motto „Ideen schaffen & Innovationen vorantreiben“ hat das Team stets die Mobilität der Zukunft im Blick.
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