Alle LKWs die du bisher gesehen hast, haben eine Sache gemeinsam: Sie sind sehr viel größer als ein normales Auto. Ist ja auch logisch, schließlich müssen LKWs große Mengen von einem Ort an den anderen transportieren können und brauchen dafür ordentlich Platz.

Damit der Fahrer sehen kann, was sich während der Fahrt rechts und links von ihm befindet, gibt es Seitenspiegel. Wenn du auf dem Fahrer- oder Beifahrersitz sitzt, kannst du sie durch das Fenster außen sehen. Sie spiegeln das, was sich auf der Straße neben dir befindet. Trotz der Rückspiegel gibt es manchmal Situationen, zum Beispiel beim Abbiegen, in denen Fußgänger oder Fahrradfahrer übersehen werden können – damit es nicht zu einem Unfall kommt, ist technische Hilfe hierbei sinnvoll.

Abbiegeassistent: Ein Müllfahrzeug im Stadtverkehr muss besonders auf Fußgänger und Radfahrer achtgeben. Assistenzsysteme helfen dem Fahrer dabei.
Gerade im Stadtverkehr kann es zu brenzligen Situationen kommen. — Bild: Daimler AG

Das Warnsystem

Stell dir vor, im Fahrzeug sitzt ein weiterer Beifahrer, der für den Fahrer nach anderen Verkehrsteilnehmern Ausschau hält und ihn warnt, bevor es zu einem Unfall kommt.

Ein Abbiegeassistent ist genau das –  nur dass kein Mensch auf die Straße schaut, sondern eine Kamera und Sensoren.

Wie genau funktioniert ein Abbiegeassistent?

An Stelle eines echten Menschen, der für den Fahrer Ausschau hält, ist eine Kamera am LKW angebracht. Diese Kamera sieht noch viel mehr als der Fahrer durch den Rückspiegel und erkennt alle Menschen, die sich in der Nähe des Fahrzeugs bewegen.

Wenn die Kamera einen Fußgänger erkannt hat, der sich gefährlich nah am LKW befindet, so erscheint ein Warnsignal – das heißt, im Fahrzeug leuchtet ein gelbes Licht auf. Der Fahrer weiß nun: “Jetzt muss ich aufpassen und langsamer fahren, denn jemand befindet sich neben mir!”

Droht ein Zusammenstoß zwischen dem Fußgänger und dem LKW, leuchtet ein rotes Licht auf und ein Alarmton ertönt. Spätestens wenn der Fahrer dieses Signal hört, muss er auf die Bremse drücken, sodass niemandem etwas passiert.

Doch der Assistent kann noch mehr

Die Kamera und die Sensoren können Fußgänger sehr schnell erkennen. Bevor ein Unfall passiert, können diese nicht nur warnen, sondern sogar selbstständig anfangen zu bremsen. Der Abbiegeassistent soll damit nicht nur dem Fahrer helfen, sondern auch den gesamten Straßenverkehr sicherer machen.

Beitragsbild: Adobe Stock // pro2audio

Wenn du ältere Geschwister hast oder andere Familienmitglieder, die gerade den Führerschein machen, hast du bestimmt schon von ihnen gehört, dass Einparken eine besonders knifflige Aufgabe ist. Das Fahrzeug muss – oft rückwärts! – so in die Parklücke gefahren werden, dass es nirgendwo anstößt. In der Fahrschule lernt man zwar, wie man es selber richtig macht – doch ein Parkassistent im Auto macht das Einparken wesentlich angenehmer. Bei ganz neuen Parkassistenten kann man sogar aus dem Auto steigen und das Einparken von außen per Smartphone unterstützen.

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Einparken, ganz ohne Fahrer? Die ganz neuen Parkassistenten können Erstaunliches! — Bild: Daimler AG

Elektronische Helfer für die Sicherheit

Doch nicht nur beim Einparken, auch beim Fahren sind die Systeme nützliche Helfer. Spurhalteassistenten warnen den Fahrer durch Vibrationen des Lenkrades, bevor er die weißen Linien überfährt und von der Spur abzukommen droht. Bei hohen Geschwindigkeiten, zum Beispiel auf Autobahnen, kann das nämlich richtig gefährlich sein. Doch manchmal muss man ja auf eine andere Spur fahren, etwa beim Überholen. Dafür gibt es Spurwechselassistenten: Wenn der Fahrer den Blinker antippt, um seinen Spurwechsel anzukündigen, überprüfen Sensoren, ob auf der Nebenspur alles frei ist und der Fahrer gefahrlos die Spur wechseln kann.

Abstandsassistenten sorgen dafür, dass man nicht zu dicht auf ein vorausfahrendes Auto auffährt, sodass man noch genügend Zeit hat zu reagieren, sollte dieses bremsen. Bei zu geringem Sicherheitsabstand besteht große Unfallgefahr! Wenn LKW jedoch in Kolonne einen geringeren Abstand einhalten, könnten sie Sprit einsparen. Dazu brauchen die Fahrer jedoch elektronische Hilfe, denn ein Mensch kann gar nicht so schnell reagieren. Deswegen forschen die Entwickler an einem Verfahren, das sich Platooning nennt – unsere beiden Kinderreporter haben bereits Gelegenheit gehabt, mehr darüber herauszufinden.

Wind und Wetter

Es gibt auch Assistenzsysteme, die besonders bei schlechtem Wetter, also bei wenn Regen und Nebel die Straßen rutschig machen und die Sicht nicht optimal ist, hilfreich sind. Ein paar davon, wie das Elektronische Stabilitätsprogramm ESP, den Regensensor und die Nebelschlussleuchte haben wir dir ja schon vorgestellt. Und auch an intelligentem Scheinwerferlicht wird gearbeitet, welches andere Verkehrsteilnehmer nicht blendet. So ist man bei sämtlichen Wetterverhältnissen sicher unterwegs.

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Bei solchen Straßenverhältnissen sind Assistenzsysteme eine echte Erleichterung — Bild: Pixabay

Emma und Nick im intelligenten Auto

Bei Daimler ist die Vernetzung von Systemen, Sensoren und Algorithmen unter dem Begriff “Intelligent Drive” gefasst. Das bedeutet wörtlich: intelligentes Fahren. Hierbei ist die Intelligenz des Fahrzeugs selbst gemeint, welches mit seinen Fahrerassistenzsystemen das Fahren sicherer macht und dem Fahrer schwierige Aufgaben erleichtert.

Auf der IAA 2017 in Frankfurt konnten sich die Genius Kinderreporter Emma und Nick – nachdem sie 3D-Druck und die neuen Roboter kennengelernt hatten – selber davon überzeugen, was “Intelligent Drive” kann. Im Fahrsimulator erlebten sie, wie das Auto von selber anhält, wenn der Fahrer gerade zu abgelenkt ist, um den Fußgänger auf der Straße zu bemerken. Schau dir das unbedingt im Video an:

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Beitragsfoto: Daimler AG

Fahren wir gerade zu schnell? Wie weit ist das Fahrzeug vor uns entfernt? Das und vieles mehr können Fahrerassistenzsysteme mit Hilfe von Sensoren wie Radar, Video oder Ultraschall erfassen. Bei Nebel und schlechter Sicht sind sogenannte Unfallpräventionssysteme und Notbremsassistenten besonders wichtig. Sie warnen den Fahrer in gefährlichen Situationen vor, damit er rechtzeitig bremsen kann. Zudem aktivieren sie automatisch die Bremsfunktion. Sind die Straßen rutschig und nass, erhalten Autofahrer Unterstützung des elektronischen Stabilitätsprogramms (kurz: ESP). Dieses gibt dem Auto wie der Name schon sagt während des Fahrens mehr Stabilität und verhindert, dass es ins Schleudern gerät.

Im Klimakanal wird ein Auto bei jeder Wetterlage getestet — Bild: Daimler AG

Assistent bei Wind und Wetter

Regnet es gerade? Auch das wissen Fahrerassistenzsysteme. Mit Hilfe eines Regensensors erkennt das System allerdings nicht nur, ob, sondern auch, wie stark es gerade regnet. Der Sensor misst, wie viele Regentropfen auf die Windschutzscheibe prasseln und aktiviert dann dem Regenwetter entsprechend den Scheibenwischer. Der Autofahrer muss sich um nichts kümmern der Regensensor macht das von ganz allein. Er ist übrigens gerade mal so groß wie ein Ein-Cent-Stück.

Der Regensensor weiß genau, ob es regnet oder nicht. — Bild: Pixabay

Ans Wetter angepasst fahren

Auch wenn Fahrerassistenzsysteme hilfreich sind und das Autofahren sicherer machen, müssen Autofahrer dennoch weiterhin vorsichtig fahren – insbesondere wenn es regnet oder neblig ist. Konkret heißt das: Autofahrer sollten bei schlechtem Wetter langsamer fahren und mehr Abstand zum vorausfahrenden Auto halten.

Fürs Autofahren bei Nebel gilt folgende Faustregel: Abstand ist gleich Geschwindigkeit. Das heißt, wenn man beispielsweise 50 Meter weit sehen kann, sollte man nicht schneller als 50 Kilometer pro Stunde fahren. Doch woher weiß ich, wie viel 50 Meter sind? Das kannst du ganz leicht feststellen: Zwei Leitpfosten – das sind die kleinen Pfähle am Straßenrand – sind auf geraden Strecken immer genau 50 Meter voneinander entfernt. Daran können die Autofahrer sich ganz leicht orientieren und so Entfernungen einschätzen.

Übrigens sollte man bei dieser Sichtweite von unter 50 Metern auch die Nebelschlussleuchte einschalten. Aber auch wirklich nur dann – sonst blendet das grelle Licht andere Verkehrsteilnehmer.

Bei solchen Wetterverhältnissen muss man besonders aufmerksam sein. — Bild: Pixabay

Beitragsfoto: Pexels

Um ein solches Chaos auf den Straßen zu vermeiden und den Verkehr besser zu regeln, gibt es Verkehrszeichen. Sie bestimmen, wer Vorfahrt hat oder welche Geschwindigkeit wo erlaubt ist. Sie warnen aber auch vor möglichen Gefahren wie steilen Straßen oder Bahnübergängen. Alle Verkehrszeichen und ihre Bedeutung sind in der Straßenverkehrsordnung (StVo) festgelegt. Wer sie nicht beachtet, wird bestraft.

Von der Warntafel zum Verkehrsschild

Heutzutage sind Verkehrszeichen zum Beispiel Ampeln oder Markierungen auf der Fahrbahn. Und was noch? Genau, Verkehrsschilder! Und die gibt es übrigens schon seit Mitte des 19. Jahrhunderts. Die allerersten Schilder sollten die Menschen vor Bahnübergängen warnen. Anfang des 20. Jahrhunderts führte der „Kaiserliche Automobil-Club“ unter Kaiser Wilhelm II. die ersten Warntafeln ein. Noch waren diese Tafeln nur mit Text beschriftet. Nach und nach wurden aber immer mehr Zeichen und Farben dafür verwendet. Seit 1923 sind nun nicht mehr die Automobilclubs für das Aufstellen von Verkehrszeichen zuständig, sondern der Staat.

Was gibt es für Verkehrszeichen?

Heute gibt es ganz viele verschiedene Verkehrszeichen. Ein Autofahrer lernt die Bedeutung, wenn er seinen Führerschein macht. Und nicht nur der Autofahrer: Auch Fußgänger und Radfahrer müssen über die Bedeutung der Verkehrszeichen Bescheid wissen, um sicher im Straßenverkehr unterwegs sein zu können. Sicher hast du auch schon einige Zeichen in der Schule gelernt.

Verkehrszeichen
Weißt du, was diese Verkehrszeichen bedeuten? Die Auflösung findest du am Ende des Beitrags; www.shutterstock.com / grebeshkovmaxim

Es gibt fünf verschiedene Arten von Verkehrszeichen: Gefahrenzeichen, wie beispielweise Warnungen vor Bahnübergängen, Baustellen oder Stau. Außerdem gibt es noch Richtzeichen. Das sind Vorfahrts- und Parkzeichen. Viele Richtzeichen sind rechteckig und blau – wie an Autobahnausfahrten, einige auch gelb. Die dritte Art der Verkehrszeichen sind die Vorschriftzeichen. Sie sind meistens rund und rot oder haben einen roten Rand. Sie geben zum Beispiel die Geschwindigkeitsbegrenzung, ein Halteverbot oder ein Überholverbot vor.

Auch Zusatzzeichen sind wichtig. Sie stehen nicht allein, sondern immer in Kombination mit einem anderen Verkehrszeichen, beispielsweise einem Richt- oder Vorschriftzeichen. Sie sind rechteckig und weiß und können andere Vorschriften zeitlich begrenzen. Oft gilt dann eine bestimmte Geschwindigkeitsbegrenzung – zum Beispiel nur von 9 bis 18 Uhr an einem Tag. Die letzte Art von Verkehrszeichen sind Verkehrseinrichtungen. Damit sind Absperrschranken bei Unfällen gemeint. Sie haben immer Vorrang. Sie setzen andere, vielleicht widersprüchliche Verkehrszeichen, außer Kraft.

Viele Sinneseindrücke im Straßenverkehr

Wie du dir denken kannst, sind aber alle Verkehrszeichen unnütz, wenn die Autofahrer sie nicht wahrnehmen. Autofahrer haben im Straßenverkehr allgemein sehr viele Sinneseindrücke zu verarbeiten. Die Geschwindigkeit, in der das Gehirn diese Eindrücke verarbeitet, ist aber begrenzt. Je schneller ein Autofahrer fährt, desto mehr Sinneseindrücke prasseln auf ihn ein. Das Gehirn beginnt bei hohen Geschwindigkeiten dann oft, die Wahrnehmung auf einen kleineren Bereich zu reduzieren. Ein Tunnelblick ist die gefährliche Folge. Deshalb sind Verkehrszeichen auf der Autobahn immer viel größer, als zum Beispiel in der Tempo-30-Zone.

Verkehrszeichen
Der Verkehrszeichen-Assistent von Daimler kann Geschwindigkeitsbegrenzungen erkennen und darauf aufmerksam machen / Bild: Daimler AG

Das Auto unterstützt den Fahrer

Trotzdem kann es beim Autofahren in einem unaufmerksamen Moment mal passieren, dass der Fahrer ein Verkehrszeichen übersieht. Das kann schlimme Unfälle zur Folge haben. Um die Sicherheit zu verbessern, bieten Autobauer wie Daimler Fahrerassistenzsysteme an, die Verkehrszeichen erkennen und den Fahrer darauf aufmerksam machen können.

Wie das funktioniert? Eine Kamera an der Innenseite der Frontscheibe filmt den Bereich vor dem Fahrzeug. Sie kann die runde Form der Schilder erkennen und aus dem Umfeld herausfiltern. Anschließend gleicht das Auto die Informationen mit den GPS-Daten des Navigationssystems ab. Das Auto weiß nun, wo es sich genau befindet und wie schnell es sich fortbewegt. So kann es erkennen, dass die aktuelle Geschwindigkeit nicht den Vorgaben auf dem Schild entspricht. Wenn nun der Fahrer am Schild vorbeifährt, warnt das System ihn, indem ein Signal ertönt und eine Meldung auf dem Display erscheint. Genial oder? Das Assistenzsystem kann vor allem Geschwindigkeitsbegrenzungen, Überholverbote und Fahrtrichtungen erkennen und berichtigen.

Auflösung des Bilderrätsels (links nach rechts): 1. Stop-Schild: Anhalten und Vorfahrt gewähren, 2. Durchfahrt verboten, 3. Gefahrstelle: vorsichtig und aufmerksam fahren, 4. Vorfahrtstraße

Beitragsbild: www.shutterstock.com / Carsten Reisinger

 

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