Schlagwort: Fahrerassistenzsysteme

Die Vision Zero könnte als Vorstellung einer Welt gesehen werden, in der niemand im Straßenverkehr ums Leben kommen muss. Wie die Vision Zero Unfalltote verhindern möchte, was eigentlich dahintersteckt und welche Technologien bereits in den Autos verbaut sind, erfährst du in diesem Artikel.

Die Strategie, die Leben schützt

Die Vision Zero (also die „Vision Null“) ist eine Strategie, die in Schweden entwickelt wurde und dort seit 1990 umgesetzt wird. Es geht darum, die Welt aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten und so sicher zu gestalten, wie man beispielsweise auch einen Arbeitsplatz sicher gestalten kann. Die Strategie zeigt Erfolg, denn in Schweden kommen auf 100.000 Einwohnerinnen und Einwohner 2,8 Verkehrstote. In Deutschland waren es 2018 4 Verkehrstote auf 100.000 Einwohnerinnen und Einwohner. Die Vision Zero basiert auf der Annahme, dass der Mensch Fehler macht und diese Fehler unter anderem mit Fahrassistenzsystemen und Veränderung der Umwelt ausgeglichen werden können. Es geht aber nicht nur darum, Straßen und Autos durch Technik sicherer zu gestalten. Die Vision Zero ist eine Grundeinstellung, an der wir alle beteiligt sind und zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr beitragen können. Die Europäische Kommission hat das Ziel, dass im Jahr 2050 niemand mehr auf den Straßen zu Schaden kommen soll. Wäre es nicht toll, wenn wir es schaffen, dieses Ziel zu erreichen? 

Solche Szenen will die Vision Zero in Zukunft vermeiden. Foto: Adobe Stock // qunica.com

Wo du die Vision Zero im Straßenverkehr triffst

Die Vision Zero kennst du bestimmt schon aus dem Straßenverkehr. Sie beinhaltet Regeln wie die richtige Gurtnutzung, Alkoholverbot am Steuer und Tempolimits. Die meisten Menschen überleben den Zusammenstoß mit einem Auto, das 30 km/h fährt. Bei 50 km/h sieht die Sache aber ganz anders aus. Obwohl diese Geschwindigkeit gar nicht spektakulär erscheint, kann sie schwere Folgen mit sich bringen. Deshalb sind viele Menschen dafür, dass man innerhalb einer Ortschaft nicht mehr so schnell fahren darf. Mit Hilfe eines Fahrassistenzsystems können Autos selbständig Notfallbremsungen durchführen, die Zusammenstöße  vermeiden. Ein Spurhalteassistent kann zum Beispiel dabei helfen, dass das Fahrzeug nicht von der Spur abkommt und bestimmte Geschwindigkeitssysteme sagen Fahrerin oder Fahrer Bescheid, wenn sie  auf der Autobahn zu schnell werden. Doch nicht nur das – auch auf den Straßen kann vieles verbessert werden. Man könnte beispielsweise Kreuzungen durch Kreisverkehre ersetzen oder Bushaltestellen verengen, sodass kein Auto mehr überholen kann. Somit könnten Mitfahrende beim Ein- und Aussteigen geschützt werden. Mit der ersten weiblichen Dummy-Puppe Eva, die du in unserem letzten Artikel kennengelernt hast, ist ein weiterer großer Stein in Sachen Verkehrssicherheit ins Rollen gekommen. Doch wie sieht die Zukunft aus?

Mehr Sicherheit durch autonomes Fahren

Stell dir vor, du sitzt in einem Auto, kannst die Füße hochlegen und nebenher ein Buch lesen – und dein Auto fährt von ganz alleine… Autonomes Fahren macht’s möglich! Was das genau bedeutet, kannst du in unserem Artikel zum autonomen Fahren nachlesen. Technologien wie Sensoren, Kameras, und Künstliche Intelligenz helfen dem Auto dabei, so auf seine Umwelt zu reagieren, wie es auch ein Mensch tun würde. Oder sollten wir lieber sagen: Besser als ein Mensch? Denn autonome Fahrzeuge können auf ihre Umgebung reagieren, ohne abgelenkt oder müde zu werden. Dadurch können Unfälle vermieden werden, die durch menschliche Fehler passieren. Außerdem lässt sich durch autonome Fahrzeuge die Straßensicherheit erhöhen, indem sie sich an die Verkehrsregeln halten und nicht schneller fahren als erlaubt. Sie können auch miteinander kommunizieren und kooperieren, um Verkehrsstaus zu vermeiden und sicherere Routen zu wählen. Verrückt, was die Technologie heute bereits alles kann, oder? Und in Zukunft brauchen Autos die Menschen dafür immer weniger.

Beim autonomen Fahren steuert das Auto wie von selbst. Foto: Adobe Stock // metamorworks

Die Assistenten – Helferlein mit großer Wirkung

Seit den 1960er Jahren gibt es das sogenannte „Integrale Sicherheitskonzept“, das immer weiterentwickelt wird. Dieses Konzept umfasst viele Sicherheitsmaßnahmen, die zusammenwirken, um den Personen im Auto und auch anderen Verkehrsteilnehmenden Schutz zu bieten. Dazu gehört, dass ein Auto bei einem Unfall so stabil wie möglich bleibt, zuverlässige Airbags und Sicherheitsgurte, die möglichst ohne Einschneidungen vor Verletzungen bewahren. Wie du jetzt schon weißt, gibt es mittlerweile noch einige weitere Funktionen, die ein Auto sicherer machen. So zum Beispiel den Bremsassistenten, der dafür sorgt, dass Auffahrunfälle vermieden werden. Aber wie macht er das? Wenn der Assistent erkennt, dass eine Zusammenprall in Sicht ist, löst er eine automatische Bremsung aus. Der Spurhalteassistent hilft der fahrenden Person dabei, dass das Fahrzeug innerhalb der Fahrbahnmarkierung bleibt. Das Auto gibt einen Ton von sich oder leuchtet auf, wenn dein Fahrzeug über die Markierung fährt und kann auch die Lenkung korrigieren. Mit einem Totwinkelassistent macht dich dein Auto darauf aufmerksam, wenn du ein Fahrzeug oder eine Person aus dem Augenwinkel nicht direkt sehen kannst und schlägt Alarm. Mit einem Parkassistent kann dein Auto das Einlenken übernehmen und den Abstand zu Hindernissen einschätzen. Mit einer Verkehrszeichenerkennung weiß dein Auto, welches Verkehrszeichen es vor sich hat und spiegelt dir das kommende STOP! Schild direkt aufs Armaturenbrett. Ein Müdigkeitswarnsystem macht dich darauf aufmerksam, wenn du erste Anzeichen von Müdigkeit aufzeigst. Ganz im Sinne der Vision Zero kann dies alles dabei helfen, Unfälle zu vermeiden und Risiken zu reduzieren.

Erfolge feiern und vorsichtig bleiben

Trotz der ganzen positiven Aspekte müssen wir eines beachten: Kein Fahrzeug ist vollständig gegen Unfälle geschützt! Darum wird bei der Vision Zero die Sicherheit ganzheitlich betrachtet. Es geht um sichere Autos, Straßen und natürlich auch darum, dass wir selbst aufmerksamer in unserem Alltag sind. Es bleibt immer eine gewisse Gefahr bestehen, vor allem in Situationen, in denen urplötzlich etwas passiert oder Fahrerin bzw. Fahrer  nicht aufmerksam genug sind. Deswegen ist es wichtig, dass Fahrerinnen und Fahrer immer  konzentriert sind und die Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs regelmäßig überprüfen lassen.

Um 2050 keine Unfalltoten mehr zu haben, muss also noch einiges passieren. Wir können aber sagen, dass wir mit der Vision-Zero-Strategie auf jeden Fall einen großen Schritt in die richtige Richtung gemacht haben und welche Funktionen bereits heute in unseren Autos verbaut sind, ist schon jetzt ziemlich toll. Wir dürfen allerdings nicht vergessen, dass wir im Straßenverkehr jetzt und auch in Zukunft immer die Augen offen halten sollten – egal, wie weit die Technik voranschreitet.

 

Beitragsfoto: Adobe Stock // Gerald Bernard

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: März 2023

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema Fahrzeugsicherheit:

Ein Auto, das sich von selbst und ohne menschliche/n Fahrerin oder Fahrer bewegt – sowas hast du bestimmt schon mal im Fernsehen gesehen. Denn in Filmen gehört das autonome Fahren zur festen Vorstellung von der Zukunft. Das Wort „autonom“ ist griechisch und bedeutet so viel wie „selbstständig“. Das autonome Fahrzeug lenkt sich also selbstständig durch die Straßen, während du und deine Eltern gemütlich darin schlafen, lesen oder spielen könnt. Dieser Traum soll bald zur Realität werden. Daran arbeiten Wissenschaftler/innen und Automobilhersteller.

Die Technik macht’s möglich

Damit Autos ohne menschliche Hilfe fahren können, benötigen sie eine Menge Technik. Denn sie müssen in der Lage sein, blitzschnell auf Veränderungen im Verkehr zu reagieren. Deshalb sind Sensoren die Augen und Ohren des Fahrzeugs. Manche von ihnen arbeiten wie Kameras und sehen das, was eine Fahrerin oder ein Fahrer sehen würde: zum Beispiel, wie die Fahrbahn verläuft. Andere arbeiten mit Echo-Ortung. Sie senden Ultraschallwellen in die Umgebung – also Geräusche, die wir nicht hören können. Sobald eine Schallwelle an ein Objekt wie einen Baum oder ein anderes Auto stößt, wird sie reflektiert. Der Sensor fängt dieses Echo ein und kann so berechnen, wie weit das Objekt entfernt ist. 

Die Sensoren sind die Augen und Ohren des Fahrzeugs. Foto: Adobe Stock // elenabsl

Auch wenn autonome Fahrzeuge aktuell noch nicht für den Straßenverkehr bereit sind – die Sensor-Technologie ist es. Sie kommt bereits heute beim automatisierten Fahren zum Einsatz. Du fragst dich, wo der Unterschied zwischen autonom und automatisiert liegt? 

Was ist was: automatisiert oder autonom? 

Es ist schon lange ganz normal, dass ein Fahrzeug die Person am Steuer ein bisschen unterstützt. Dafür werden sogenannte Fahrerassistenzsysteme in Autos verbaut. Mehr zu diesem Thema Fahrerassistenzsysteme kannst du in unserem Artikel “Intelligent Drive” nachlesen. Sie sorgen für mehr Sicherheit im Straßenverkehr. So verhindert beispielsweise das Antiblockiersystem, dass die Räder bei einer starken Bremsung blockieren. Das ist wichtig, damit der Fahrer oder die Fahrerin die Kontrolle über das Lenkrad behält. Das Antiblockiersystem schaltet sich bei einer Vollbremsung automatisch ein. Diese Art der Unterstützung fällt unter die erste Stufe des automatisierten Fahrens – also des Fahrens, bei dem das Auto Prozesse ohne menschliche Hilfe ausführen kann. Insgesamt gibt es fünf Stufen des automatisierten Fahrens, aber erst bei der letzten handelt es sich wirklich um autonomes Fahren.

Stufe 1: Im Auto sind einzelne Assistenzsysteme verbaut, die sich in einer gefährlichen Situation selbstständig aktivieren.

Stufe 2: Das Fahrzeug verfügt über einen Modus, in dem es für kurze Zeit die Spur halten, bremsen und beschleunigen kann – ohne, dass der Mensch die Hände am Lenkrad oder einen Fuß am Gaspedal hat.

Stufe 3: Der Wagen kann bestimmte Strecken ganz ohne menschliche Hilfe zurücklegen. Währenddessen dürfen der Fahrer oder die Fahrerin ihre Aufmerksamkeit vom Verkehr abwenden: Zeitung lesen, Nachrichten ins Handy tippen oder online einkaufen sind erlaubt. Doch sobald das System ein Problem meldet, muss der Mensch sofort wieder ans Steuer. 

Stufe 4: Das Auto fährt von alleine. Es übernimmt alle Funktionen und gibt sie nur im Notfall wieder an die Person im Fahrzeug ab. So ein Notfall ist eine Situation, für die das System nicht programmiert wurde. Das Auto weiß also nicht, welche Reaktion ausgeführt werden soll. Für diesen Fall muss der Mensch grundsätzlich in der Lage sein, die Kontrolle zu übernehmen. 

Stufe 5: Beim autonomen Fahren gibt es keinen Fahrer und keine Fahrerin mehr. Der Mensch wird zum Passagier – so wie ein Fahrgast im Zug oder Bus. Das System im Wagen trifft eigenständige Entscheidungen und hat die volle Verantwortung. Der Fahrgast kann nicht eingreifen und muss deshalb zu keiner Zeit das Steuer übernehmen. 

Die Unterschiede zwischen den 5 Stufen siehst du in dieser Grafik noch einmal ganz deutlich:

Stufen des automatisierten Kfz-Verkehrs. Foto: VCÖ (www.vcoe.at)

Bestimmt ist dir der Unterschied zwischen automatisiertem und autonomem Fahren schon aufgefallen. Beim automatisierten Fahren kann das Auto nur die Prozesse ausführen, für die es programmiert wurde. Das Fahrzeug folgt festgelegten Regeln. Doch sobald eine Situation auftritt, für die es nicht programmiert wurde, muss der Mensch eingreifen. Autonom ist ein Wagen erst dann, wenn er ganz ohne menschliche Unterstützung auskommt und selbstständig Entscheidungen treffen kann. Um spontan handeln zu können, verfügt ein autonomes Fahrzeug über selbstlernende Technik. Wenn du wissen willst, wie genau das funktioniert, dann schau doch mal in unseren Beitrag über Algorithmen.

Ein großer Schritt

Das System DRIVE PILOT macht automatisiertes Fahren der Stufe drei möglich. Foto: Mercedes-Benz Group AG

Seit diesem Jahr düst der erste automatisierte Wagen der Stufe drei über deutsche Straßen – es ist die neue Mercedes S-Klasse. Das System, das den Wagen automatisch fährt, heißt DRIVE PILOT. Es ermöglicht dem Fahrer oder der Fahrerin, bei viel Verkehr zu entspannen. Denn der Autopilot hält die Spur und den Abstand zu anderen Fahrzeugen. Das System darf im Stau auf der Autobahn eingeschaltet werden und maximal 60 Kilometer pro Stunde fahren. Damit erfüllt Mercedes-Benz als erster Automobilhersteller alle Anforderungen an Technik und Sicherheit eines hochautomatisierten Autos. Das ist ein großer Schritt in Richtung autonomes Fahren.

Beitragsfoto: Adobe Stock // metamorworks

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Mai 2022

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In diesen Artikeln erfährst du noch mehr zum Thema „Automatisiertes Fahren“

Heute sind Milena und ich im Prüf- und Technologiezentrum in Immendingen, wo die neue S-Klasse von Mercedes-Benz vorgestellt wird. Das Gelände ist riesengroß und es gibt verschiedene kilometerlange Straßen – und sogar Steilhänge und eine Fläche, auf der autonom fahrende Autos getestet werden, die Bertha-Fläche.

Vorstandsmitglied Markus Schäfer und die wichtigsten Erfindungen

Eingeladen wurden wir von Markus Schäfer. Er ist Mitglied im Vorstand bei Mercedes-Benz und wir sind gespannt, was er uns alles erzählen wird. Natürlich fragen wir uns, in welchen Fächern man in der Schule besonders aufpassen muss, um so einen Beruf machen zu können. Markus Schäfer sagt, dass eigentlich alle Fächer wichtig sind – besonders aber Mathe und Physik. Zum Glück mögen wir diese Fächer beide.

Vorstandsmitglied Markus Schäfer trifft die Genius Kinderreporter Alex und Milena in Immendingen
Vorstandsmitglied Markus Schäfer trifft Alex und Milena in Immendingen

Neben uns steht ein großes Modell eines Fahrzeugs, aber es ist kein normales Auto. Eigentlich ist es nur die Karosserie, aber darin ist das komplette Innenleben sichtbar. Wie das Skelett des Autos, so sieht das aus. Als Milena nach der wichtigsten Erfindung fragt, die es bei Daimler (jetzt Mercedes-Benz) gegeben hat, können wir einen genaueren Blick auf diese sogenannte „Schnittkarosse” werfen. Der Sicherheitsgurt in Verbindung mit dem Airbag, sagt Markus Schäfer, ist eine der wichtigsten Erfindungen. Beide haben schon unglaublich viele Menschen bei Unfällen vor Schlimmerem gerettet. Das Modell, das wir sehen, hat sogar ganze 18 Airbags. Markus Schäfer zeigt und erklärt uns ganz genau, wie das funktioniert und wo sie überall im Auto verbaut sind. 

Außerdem zeigt er uns an der Schnittkarosse, wo überall Sensoren und Kameras sind. Die sind wichtig, damit die Fahrerassistenzsysteme dabei unterstützen können, Unfälle zu vermeiden. Und damit diese Systeme im Straßenverkehr richtig funktionieren, wird genau das hier in Immendingen mit echten, fahrenden Autos getestet.

Ein Kind rennt auf die Straße? Kein Problem, dank Fahrerassistenzsystemen

Das wollen wir natürlich sehen! Markus Schäfer stellt uns Katharina Kupferschmid vor, die an der Entwicklung der Fahrerassistenzsysteme arbeitet. Sie nimmt uns mit nach draußen, wo wir tatsächlich bei verschiedenen Versuchen zuschauen können.

So können wir sehen, wie die neue S-Klasse rechtzeitig bremst, wenn zum Beispiel ein/e Fahrradfahrer/in oder ein Kind mit einem Ball unerwartet auf die Fahrbahn kommt. Da legt das Auto eine richtige Vollbremsung hin. Milena und ich staunen nicht schlecht. Und das Allerbeste ist: Weder der/die Fahrradfahrer/in noch das Kind werden vom Auto erwischt. Natürlich sind es keine echten „Versuchspersonen”, sondern computergesteuerte Attrappen aus Schaumstoff. Wie man die mit wenigen Mausklicks bewegt, schauen Milena und ich uns in der Schaltzentrale natürlich auch direkt an.

Und wie funktionieren die Fahrerassistenzsysteme nun genau? Katharina Kupferschmid erklärt uns, dass Kameras und Sensoren mit Radar am Auto verbaut sind und ständig im Einsatz sind. Und die können erkennen, ob ein Fahrrad oder Mensch im Weg ist. Wenn die Kameras und Sensoren beide dasselbe erkennen, reagieren sie blitzschnell, aktivieren den Bremsassistenten und das Auto kommt zum Stehen. Ganz schön clever, so eine Technik!

Vollbremsung selbst erleben: Milena und ich auf dem Track

Wie sich so eine Vollbremsung anfühlt, können Milena und ich jetzt am eigenen Leib erfahren, denn die Mitarbeitenden laden uns ein, bei einer Testfahrt mit der neuen S-Klasse mal dabei zu sein. Das lassen wir uns nicht zweimal sagen. Wir steigen – selbstverständlich hinten – ein und dürfen jeden der Versuche einmal live miterleben. Auch den, bei dem das Auto von 120 Stundenkilometern vor einem Schaumstofffahrzeug abbremst. Da werden wir ganz schön durchgeschüttelt – aber zum Glück gibt es Sicherheitsgurte!

Das war ein toller Abschluss dieses wirklich spannenden Tages auf der Teststrecke im Prüf- und Technologiezentrum in Immendingen! Wir sind gespannt, wo es für uns als Genius Kinderreporter als Nächstes hingeht.  

Bis dahin schaut euch doch unser Video aus Immendingen an:

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Alle Bilder: Mercedes-Benz Group AG

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: Mercedes-Benz Group AG

Elektronische Helfer für die Sicherheit

Doch nicht nur beim Einparken, auch beim Fahren sind die Systeme nützliche Helfer. Spurhalteassistenten warnen den Autofahrenden 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 Autofahrende den Blinker antippt, um seinen Spurwechsel anzukündigen, überprüfen Sensoren, ob auf der Nebenspur alles frei ist und der Autofahrende 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 Autofahrenden jedoch elektronische Hilfe, denn ein Mensch kann gar nicht so schnell reagieren. Deswegen forschen die Entwickler/innen an einem Verfahren, das sich Platooning nennt.

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 Mercedes-Benz 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 Autofahrenden 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 Autofahrende gerade zu abgelenkt ist, um die Fußgängerin oder den Fußgänger auf der Straße zu bemerken. Schau dir das unbedingt im Video an:

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Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Februar 2018

Beitragsfoto: Mercedes-Benz Group 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 die Fahrerin oder den Fahrer in gefährlichen Situationen vor, damit er rechtzeitig bremsen kann. Zudem aktivieren sie automatisch die Bremsfunktion. Sind die Straßen rutschig und nass, erhalten Autofahrende 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: Mercedes-Benz Group 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 Autofahrende 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 Autofahrende dennoch weiterhin vorsichtig fahren – insbesondere wenn es regnet oder neblig ist. Konkret heißt das: Autofahrende 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 sich die Autofahrenden 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

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: November 2017

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/e Autofahrer/in lernt die Bedeutung, während der Fahrstunden für den Führerschein. Und nicht nur die Autofahrenden: Auch Fußgänger/innen und Radfahrer/innen 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 Autofahrenden sie nicht wahrnehmen. Autofahrende haben im Straßenverkehr allgemein sehr viele Sinneseindrücke zu verarbeiten. Die Geschwindigkeit, in der das Gehirn diese Eindrücke verarbeitet, ist aber begrenzt. Je schneller ein/e Autofahrer/in 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 Mercedes-Benz kann Geschwindigkeitsbegrenzungen erkennen und darauf aufmerksam machen / Bild: Mercedes-Benz Group AG

Das Auto unterstützt die Fahrenden

Trotzdem kann es beim Autofahren in einem unaufmerksamen Moment mal passieren, dass die Fahrenden ein Verkehrszeichen übersehen. Das kann schlimme Unfälle zur Folge haben. Um die Sicherheit zu verbessern, bieten Autobauer wie Mercedes-Benz Fahrerassistenzsysteme an, die Verkehrszeichen erkennen und die Fahrenden 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/ die Fahrer/in am Schild vorbeifährt, warnt das System, 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

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Mai 2017

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 (jetzt Mercedes-Benz Group 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 die Fahrenden das Auto nicht mehr unter Kontrolle haben. 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 könnten die Fahrenden in der Extremsituation verhindern, indem sie den Druck auf die Bremse zu den richtigen Zeitpunkten immer wieder anheben und absenken. Doch das ist alles andere als einfach und für die Fahrenden in einer Situation, in der sie zum Beispiel auf ein Hindernis zufahren, 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, können die Fahrenden 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 den Fahrenden 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 die Fahrenden überhaupt reagieren können. Auf nasser oder rutschiger Fahrbahn oder in einer Kurve kann ein Auto auf zwei verschiedene Arten ins Schleudern kommen.

Wenn die Fahrenden zu schnell in eine Rechtskurve fahren, 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 die Fahrenden das Auto fahren möchten.

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 merken die Fahrenden 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 die Fahrenden auch lenken. 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 sollten Autofahrende 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.

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Stand: Mai 2017

Fotos: Mercedes-Benz Group AG