Stell dir vor, du bist mit deinen Eltern im Auto auf einer rutschigen Straße unterwegs und ihr möchtet rechts abbiegen. Ihr habt es eilig und deine Mutter fährt etwas zu schnell in die Kurve. Sie muss stark abbremsen und fährt dann wieder normal weiter. So etwas passiert oft in Sekundenschnelle, ohne dass man es richtig wahrnimmt. Früher wäre ein schlimmer Unfall passiert, doch zum Glück geht es heutzutage meistens gut aus. Das liegt an ABS und ESP: Genius erklärt dir, wie diese Assistenzsysteme vor Unfällen schützen können.

Meilenstein in der Automobilgeschichte

Das Anti-Blockier-System (ABS) gibt es schon seit mehr als 70 Jahren. Zu diesem Zeitpunkt arbeitete unter anderem die Firma Bosch daran und brachte die zweite verbesserte Version des Systems 1978 in Serie auf den Markt. Bereits in diesem Jahr baute die Daimler AG das System in die ersten Autos ein. Die Erfindung des ABS war ein wichtiger Schritt für die Autobauer. Das System ermöglichte erstmals das Bremsen in einer Kurve und verhinderte, dass die Räder der Fahrzeuge beim starken Bremsen blockieren und das Auto ins Rutschen kommt.

Was sind ABS und ESP?
Das Umfahren von Hindernissen während des Bremsens auf einer Teststrecke – mit und ohne ABS

Wie funktioniert das ABS?

Bei einer Vollbremsung aus hoher Geschwindigkeit kommen die Räder eines Autos oft ins Rutschen – sie blockieren. Die Folge ist, dass der Fahrer das Auto nicht mehr unter Kontrolle hat. Außerdem kommt das Auto schlechter zum Stehen, da die Bremsen nur bei Haftreibung richtig bremsen können. Wenn die Räder allerdings rutschen, entsteht Gleitreibung. Wie der Name schon sagt: Das Auto gleitet dann auf der Straße und wird schlechter abgebremst.

Das Blockieren der Räder könnte der Fahrer in der Extremsituation verhindern, indem er den Druck auf die Bremse zu den richtigen Zeitpunkten immer wieder anhebt und absenkt. Doch das ist alles andere als einfach und für einen Fahrer in einer Situation, in der er zum Beispiel auf ein Hindernis zufährt, unmöglich. Deshalb greift das ABS für ihn ein und übernimmt die sogenannte Druckmodulation. „Raddrehzahlsensoren“ messen die aktuelle Raddrehzahl und melden sie an ein Steuergerät. Das Steuergerät wertet diese Informationen dann aus. Wenn es feststellt, dass ein Reifen zu blockieren droht, dann kann es den Bremsdruck nur auf diesem einzelnen Reifen reduzieren. Wenn der Reifen wieder läuft, wird der Bremsdruck vom System wieder erhöht, um das Auto so schnell wie möglich abzubremsen. Dadurch, dass die Reifen nicht blockieren und das Lenken weiter funktioniert, kann der Fahrer beim Bremsen sogar ein Hindernis umfahren.

Was sind ABS und ESP?
Hier siehst du wie das ESP reagiert wenn ein Auto übersteuert

Übersteuern und untersteuern

Um dem Fahrer noch mehr Hilfestellung zu geben, wurde das Anti-Blockier-System nach und nach weiterentwickelt. Seit 1995 gibt es das elektronische Stabilitätsprogramm (ESP), das vor Schleudern in Kurven schützt und meist reagiert, bevor der Fahrer überhaupt reagieren kann. Auf nasser oder rutschiger Fahrbahn oder in einer Kurve kann ein Auto auf zwei verschiedene Arten ins Schleudern kommen.

Wenn der Fahrer zu schnell in eine Rechtskurve fährt, kann das Auto übersteuern. Das bedeutet, dass die Hinterräder keinen Kontakt mehr mit der Fahrbahn haben. Dann dreht sich das Auto in die Kurve hinein. Um einen Unfall zu verhindern, bremst das ESP das linke Vorderrad ab und erzeugt damit eine Gegenkraft.

Beim Untersteuern in der Rechtskurve verlieren die Vorderräder den Kontakt mit der Fahrbahn und das Auto droht, nach außen aus der Kurve zu schlittern. In einem solchen Fall bremst das ESP das rechte Hinterrad ab.

Was sind ABS und ESP?
Hier gleicht das ESP ein Untersteuern aus

Wie funktioniert das ESP?

Ähnlich wie beim ABS misst der Raddrehzahlsensor die Raddrehzahl des Autos. Ein Lenkwinkelsensor umfasst den Winkel, in dem das Lenkrad eingeschlagen ist. Beide Sensoren erkennen so, wie der Fahrer das Auto fahren möchte.

Der sogenannte Drehratensensor merkt, wenn das Auto beginnt, sich um die eigene Hochachse zu drehen. Der Beschleunigungssensor vergleicht das tatsächliche Verhalten des Autos mit den einprogrammierten Soll-Werten. Diese beiden Sensoren stellen so, im Gegensatz zu den anderen beiden, fest wie sich das Auto tatsächlich verhält.

Was sind ABS und ESP?
Oft merkt der Fahrer es nur am Kontrolllämpchen, dass das ESP gerade eingreift

Die Sensoren prüfen so insgesamt circa 25 Mal pro Sekunde, ob das Auto in die Richtung fährt, in die der Fahrer auch lenkt. Sie senden alle Informationen an den Systemrechner, der schließlich die Eingriffe an den Bremsen der einzelnen Räder steuert. Und das oft ohne, dass man es überhaupt merkt. Trotzdem sollte man als Autofahrer besonders auf rutschigen Fahrbahnen vorsichtig sein und auf keinen Fall zu schnell fahren. Auch Fahrerassistenzsysteme haben ihre Grenzen und können nicht in allen Situationen schützen.

Fotos: Daimler AG

Schon im Jahre 1897 wurde bei einem der ersten Daimler die Leitung des Motorkühlers durch den Innenraum des Wagens verlegt. Diese provisorische Heizung hat zwar das Fahren im Winter angenehmer gemacht, war aber leider nicht abzuschalten – tropische Temperaturen im Sommer waren die Folge. Im Laufe der Zeit wurden die Autos komfortabler und auch schneller. So kamen Geschwindigkeits-Fans auf ihre Kosten und auch das Reisen wurde einfacher. Leider häuften sich auch die Unfälle auf den Straßen, weil viele Fahrer das Auto nicht schnell genug Bremsen konnten oder die eigene Geschwindigkeit unterschätzten. Besonders bei winterlichen Bedingungen mit vereister oder rutschiger Fahrbahn verlor man schnell die Kontrolle über das Fahrzeug.

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Durch das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP hat sich auch die Unfallstatistik verbessert: Es gibt weniger Unfälle auf vereisten Straßen.
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Wenn der Fahrer eine Kurve einschlägt, bremst das ESP einzelne Räder gezielt ab, um das Auto auch bei Glatteis oder Nässe in der Spur zu halten.
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Das Auto bleibt in der Spur: Das Electronic Stability Program (ESP) verringert die Schleudergefahr in Kurven durch automatischen Bremseneingriff.
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Bei Schnee- oder Eisglätte wichtig: Das ABS misst das Verhalten der einzelnen Räder und regelt den Bremsdruck so, dass die Räder steuerbar bleiben.
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Das Mercedes-Benz Museum im Winter
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Ab 1978 wurde das Anti-Blockier-System (ABS) erstmals in der S-Klasse eingebaut. Seit 1992 gehört es bei allen Mercedes-Benz Personenwagen zur Serienausstattung.
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1978 wurde das Anti-Blockier-System ABS erstmals in eine S-Klasse eingebaut. Das obere Fahrzeug mit ABS bleibt lenkbar, das untere ohne ABS rutscht unkontrolliert weiter.

 

Deswegen machen es sich Auto-Ingenieure zur Aufgabe gemacht, dem Fahrer Assistenzsysteme zur Verfügung zu stellen, die ihm helfen, auch unter schwierigen Bedingungen die Kontrolle zu behalten. Das Erste und Bekannteste ist das Anti-Blockier-System ABS, welches Daimler-Ingenieure in Kooperation mit Bosch entwickelt haben und erstmals 1978 in eine S-Klasse eingebaut wurde. Es verhindert, dass die Räder beim Bremsen auf rutschigem Untergrund blockieren und das Fahrzeug somit unlenkbar wird. Das ABS misst das Verhalten von jedem einzelnen Rad und regelt den Bremsdruck so, dass die Räder sich kontrolliert weiterdrehen und steuerbar bleiben. Dadurch ist es möglich, gleichzeitig zu Bremsen und einem Hindernis auszuweichen. Dieses kontrollierte Bremsen ist bei wintertypischen Bedingungen wie Schnee- oder Eisglätte besonders wichtig, da die Haftung auf der Straße sehr leicht verloren geht.

Auch das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP, eine Weiterentwicklung des ABS wurde zuerst in einer S-Klasse serienmäßig verbaut. Es erkennt, wenn der Fahrer eine Kurve einschlägt und bremst einzelne Räder gezielt ab, um das Auto auch bei Glatteis oder Nässe in der Spur zu halten. Wer im tiefsten Winter mal auf einer vereisten Landstraße gefahren ist, weiß ein solches Assistenzsystem sehr zu schätzen, da ein Fahrer in solchen Extremsituationen nur sehr begrenzt Kontrolle über das Automobil hat. Das zeigt sich in auch in den Unfallstatistiken. Der Winter hat uns fest im Griff? Von wegen!

Der weltweite Bestand an Automobilen wächst immer weiter. Mehr Fahrzeuge bedeuten aber auch mehr Verkehrsunfälle. Doch zum Glück sinkt die Anzahl der verletzten oder gar getöteten Personen in Deutschland seit einigen Jahren. Untersuchungen zeigen z. B., dass die Zahl der jährlich im Straßenverkehr Getöteten im Jahr 2007 ca. ein Drittel geringer war als in 2001. Dass allein in Deutschland heute noch rund 4.000 Menschen pro Jahr bei Verkehrsunfällen ums Leben kommen, ist natürlich schlimm. Trotzdem ist die Entwicklung positiv, denn noch 1970 starben über 20.000 Menschen auf deutschen Straßen! Die daraufhin eingeführte Anschnallpflicht und immer bessere Sicherheitssysteme haben bereits Wirkung gezeigt. Es bleibt jedoch eine Herausforderung für alle Automobilhersteller, zu einer weiteren Senkung der Unfallzahlen beizutragen!

 

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Die Vision vom unfallfreien Fahren

Die Erforschung und Weiterentwicklung moderner Sicherheitssysteme ist eine wichtige Aufgabe, der man sich insbesondere bei Daimler mit Hingabe widmet. Die Vision: unfallfreies Fahren! Doch wie kann man die Fahrzeugsicherheit am wirkungsvollsten weiterentwickeln? Woher weiß man, welche Probleme auftreten können und was man noch verbessern kann? Der erste wesentliche Schritt: Man untersucht z. B. Unfälle, die sich tatsächlich ereignet haben. Dies tut Daimler schon seit Ende der 1960er-Jahre: Über 4.000 Unfälle und Airbagauslösungen der jeweils aktuellen Mercedes-Benz Fahrzeuge wurden seither ausgewertet. Hinzu kommen theoretische Überlegungen und nachgestellte Unfallsituationen: So wurde z. B. schon 1959 in einem Mercedes-Benz Werk der weltweit erste Crash-Test durchgeführt. Bereits Ende der 1930er-Jahre machte sich der junge Ingenieur Béla Barényi Gedanken über die Fahrzeugsicherheit und konnte seine Ideen bei Daimler in die Praxis umsetzen. Er ersann etwa die stabile Fahrgastzelle mit „Knautschzonen“, also Bereiche in der Karosserie, die durch Verformen die Wucht eines Aufpralls reduzieren. Barényi formulierte außerdem als erster das Prinzip der sogenannten aktiven und passiven Sicherheit.

 

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Bild eines Crashtest-Dummy im Fahrzeug
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Sternstunde der Unfallforschung: Der Frontalaufprall eines Fahrzeugs der Baureihe W 111 ist am 10. September 1959 der erste Crashtest von Mercedes Benz.
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Crash im Computer: Leistungsfähige Berechnungsprogramme unterstützen die Mercedes-Ingenieure bei der Abstimmung der Airbag-Systeme.
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Luftpolster im Lenkrad: Als Ergänzung zum Sicherheitsgurt fängt der Airbag beim Frontal-Crash Kopf und Oberkörper auf und schützt vor schweren Verletzungen.
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Crash im Computer: Leistungsfähige Berechnungsprogramme unterstützen die Mercedes-Ingenieure bei der Abstimmung der Airbag-Systeme.
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Auf dem Nachtsicht-Display im Kombi-Instrument erkennen Autofahrer Fußgänger oder Gefahrenstellen auf der Fahrbahn weitaus früher als mit herkömmlichen Abblend-Scheinwerfern.
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Nachtsicht-Assistent Plus mit neuer Fußgänger-Markierung im Display.
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Abbiegelicht in Kombination mit den Bi-Xenon-Scheinwerfern.

 

 

Aktiv? Passiv? Integral?

Aktive Sicherheit beschreibt Systeme und Technologien, die der Vermeidung von Unfällen dienen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist das Antiblockiersystem (ABS): Es sorgt dafür, dass ein Fahrzeug auch beim Bremsen lenkbar bleibt. Die passive Sicherheit eines Fahrzeugs mindert die Unfallfolgen für die Insassen. So kann z. B. der Airbag bei einem Aufprall vor schweren Verletzungen schützen. Barényis Definition war viele Jahrzehnte lang eines der wichtigsten Prinzipien bei der Weiterentwicklung der Sicherheitstechnik. Heute verschwimmen die Grenzen zwischen aktiver und passiver Sicherheit zunehmend. Bei Daimler folgt man daher dem Konzept der so genannten integralen Sicherheit. Integral bedeutet so viel wie ganzheitlich. Damit ist gemeint, dass aktive und passive Sicherheit nicht isoliert voneinander betrachtet, sondern immer aufeinander abgestimmt werden.

Oberstes Ziel ist es, zu verhindern, dass überhaupt ein Unfall passiert. Da der Fahrer hierbei der entscheidende Faktor ist, wird er an Bord modernder Daimler-Fahrzeuge von leistungsfähiger Elektronik unterstützt. Sie hilft ihm, sicher zu fahren und alles Wichtige wahrzunehmen. Kommt der Fahrer doch mal in eine brenzliche Situation, helfen ihm Assistenzsysteme, typische Gefahren früher und besser zu erkennen. Das Fahrzeug „denkt mit“: Typische Notfallsituationen kann es selbständig erkennen und sogar helfend eingreifen, um einen Unfall zu verhindern oder zumindest die Aufprallgeschwindigkeit zu reduzieren. Sollte es am Ende doch einmal zu einem Crash kommen, schützt das Fahrzeug alle Beteiligten so gut wie möglich.

Schutzlose Fußgänger

Fußgänger gehören zu den am meisten gefährdeten Verkehrsteilnehmern. Sie sind weder von einer stabilen Fahrgastzelle umgeben noch tragen sie irgendwelche Schutzkleidung oder gar einen Helm. Deshalb liegt bei Daimler ein besonderes Augenmerk auf der Vermeidung von Fußgängerunfällen. Bei Dunkelheit sind Fußgänger besonders schwer zu sehen. In aktuellen Mercedes-Benz Modellen bekommt der Fahrer deshalb Unterstützung: Der Nachtsichtassistent erkennt mittels eines Infrarotscheinwerfers einen Fußgänger am Straßenrand noch bevor das Licht der Scheinwerfer ihn trifft. Der Fahrer kann so rechtzeitig seine Geschwindigkeit anpassen und besondere Vorsicht walten lassen. Auch beim nächtlichen Abbiegen können Fußgänger besser erkannt werden, denn das so genannte Abbiegelicht leuchtet quasi um die Ecke. Wenn der Fahrer in eine Straße einbiegen will, kann ein Fußgänger auf der Fahrbahn so früher und besser erkannt werden.

Doch auch wenn – nachts oder am Tage – ein Fußgänger plötzlich vor einem fahrenden Auto auf die Straße tritt, kann der Fahrer dank Antiblockiersystem (ABS) stark bremsen und gleichzeitig dem Fußgänger ausweichen. Ohne ABS hingegen würde das Auto bei einer Vollbremsung nur noch geradeaus rutschen und wäre nicht mehr lenkbar. Zusätzlich hilft der Bremsassistent, bei einer Gefahrenbremsung die Geschwindigkeit des Autos schneller zu verringern, indem er in einer Notbremssituation die maximale Bremskraft zur Verfügung stellt.

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Mercedes-Benz S-Klasse: Der Bremsassistent PLUS und der Abstandsregel-Tempomat DISTRONIC PLUS unterstützen den Fahrer bei Notbremsungen. Ist der Fahrer abgelenkt und registriert deshalb nicht die …

Besser Bremsen

Stell dir vor, der Fahrer eines Fahrzeugs ist während einer Fahrt auf der Autobahn einen Moment lang abgelenkt und lässt den Verkehr vor sich kurz aus den Augen. Natürlich sollte so etwas nicht passieren, trotzdem kommt es manchmal dazu. In einer solchen Situation hilft in vielen aktuellen Mercedes-Benz Modellen die so genannte PRE-SAFE-Bremse: Nähert sich das Fahrzeug bei großer Geschwindigkeit einem Hindernis, z. B. einem vorausfahrenden, langsamen Auto, können dies spezielle Sensoren im Fahrzeug erkennen. Etwa 2,6 Sekunden vor einem als möglich erkannten Aufprall gibt das System eine akustische Kollisionswarnung aus. Bremst der Fahrer trotzdem nicht, leitet das System selbständig eine Teilbremsung ein und kann weitere Sicherheitsvorkehrungen treffen: So können z. B. für den Fall eines bevorstehenden Unfalls die Sicherheitsgurte gestrafft und die Sitze in eine unter Unfallbedingungen günstigere Position bewegt werden. Reagiert der Fahrer auch 0,6 Sekunden vor dem Aufprall nicht, führt das Fahrzeug eine autonome Vollbremsung durch. Zwar ist der Crash dann meist nicht mehr zu verhindern, doch wird die Kollisionsgeschwindigkeit deutlich herabgesetzt, sodass Unfallschäden und Verletzungen reduziert werden können. Dies ist nur ein Beispiel für die modernen Sicherheitssysteme; es gibt noch zahlreiche weitere!