Platooning funktioniert ähnlich wie die Elefantenkompanie aus dem Dschungelbuch: Der erste LKW gibt das Tempo vor, alle anderen folgen. Dabei muss nur der Fahrer des vordersten Fahrzeugs lenken und Gas geben beziehungsweise bremsen. Die Lastwagen dahinter sind via WLAN mit dem ersten Truck vernetzt und Computer kümmern sich während der Fahrt um alles. Die hinteren LKW-Fahrer müssen dann nur noch die Instrumente überwachen – ähnlich wie ein Flugkapitän, der den Autopiloten eingeschaltet hat. Während der Fahrt wird dann ab und zu die Position in der Kolonne gewechselt, sodass jeder Mal die Führung übernimmt.

Theoretisch lassen sich auch ganz unterschiedliche Fahrzeuge via WLAN miteinander verbinden – ein LKW könnte beispielsweise während der Fahrt das Signal aussenden, dass er bereit ist, andere in seinen Windschatten zu nehmen. Bis zu neun Fahrzeuge können sich der Kolonne dann anschließen.

Weniger Sprit, mehr Sicherheit

Dank der WLAN-Verbindung zwischen den LKWs kann der Sicherheitsabstand zwischen zwei Trucks von 50 Metern auf 15 Meter verringert werden. Bremst der erste LKW, so funkt er nämlich automatisch den nächsten an, der dann ebenfalls bremst. Das Ganze geschieht blitzschnell – nämlich innerhalb von 0,2 Sekunden. Ein Mensch würde in dieser Situation mindestens eine Sekunde benötigen, um die Lage zu erfassen und auf das Bremspedal zu drücken. Ein Sicherheitsabstand von 15 Metern wäre ohne die automatischen Bremssysteme also viel zu gefährlich.

Der Vorteil bei der Sache: Durch den verringerten Abstand können die hinteren Laster im Windschatten fahren. Dieser entsteht ganz ähnlich wie der durch Licht erzeugte Schatten: Treffen Lichtstrahlen auf einen Gegenstand, werden sie gebremst und hinter dem Gegenstand gibt es kaum noch Licht. Es entsteht ein Schatten. Bei Luftströmen ist das genauso. Hinter einem Gegenstand – beziehungsweise einem vorausfahrenden LKW – ist kaum noch Wind und es entsteht der sogenannte Windschatten. Die LKWs müssen dann weniger Gas geben, um die Geschwindigkeit konstant zu halten. Das spart Sprit und schont die Umwelt.

Mithilfe von Platooning lässt sich so einiges an Sprit einsparen. — Bild: Pixabay

Außerdem wird es dank Platooning in Zukunft wahrscheinlich viel weniger Unfälle mit LKWs geben. Momentan kann es für die Fahrer nämlich manchmal noch sehr anstrengend sein, sich den ganzen Tag auf den Straßenverkehr zu konzentrieren. Gelegentlich lässt dann auch schon mal die Konzentration nach, was im schlimmsten Fall zu einem Zusammenstoß führen kann. Mithilfe von automatischen Bremssystemen wird das voraussichtlich viel seltener passieren.  

Tests auf amerikanischen Autobahnen

Bislang wird das Platooning-Verfahren noch nicht auf den öffentlichen Straßen genutzt, denn das System befindet sich noch in der Testphase. Daimler führt im US-Bundesstaat Oregon auf den Highways derzeit verschiedene Tests durch, die zeigen sollen, ob das System sicher ist. Die amerikanischen Autobahnen eignen sich für diese ersten Tests besonders gut, denn sie sind lang und gerade und der Verkehr kann fließen. Stundenlang geht es im selben Tempo voran. Unter diesen Bedingungen lässt sich das neue Verfahren am besten ausprobieren.

Auf Autobahnen in den USA wird das Platooning-Verfahren derzeit getestet. — Bild: Pixabay

Beitragsfoto: Daimler AG

Der weltweite Transport von Waren ist für uns alle extrem wichtig. Sonst gäbe es keine gefüllten Supermarktregale und keine Klamotten in den Läden. Neben Flugzeugen, Schiffen und Zügen, sind es vor allem die Lkw auf den Straßen, die den Warentransport in diesem Ausmaß möglich machen. Diese Kolosse sind für uns unersetzlich: Sie transportieren jährlich rund drei Millionen Tonnen Güter. Und diese Zahl soll sich bis 2050 sogar verdreifachen. Das Problem ist, dass schon heute viele Autobahnen überlastet sind. Und die Umwelt? Auch die leidet. Deshalb wollte Daimler eine Lösung finden, um auch im Gütertransport weiterhin für Sicherheit und Fahrspaß zu sorgen. Eines ist klar: Eine Lösung wurde gefunden. Genius erzählt dir, wie sie heißt und aussieht.

VERBÜNDETER HIGHWAY PILOT

Platooning
Nicht nur vernetzt, sondern auch autonom fahren diese Trucks

Lastfahrzeuge werden nicht mehr als einzelnes Transportmittel wahrgenommen werden, sondern als Teil eines großen Zusammenspiels. Wie bei einem Team werden nicht die Spieler einzeln betrachtet, sondern die Stärke des Teams im Gesamten. Dieses System heißt „Highway Pilot Connect-System“ – oder auch „Platooning“. Esfunktioniert so: Lkw, die auf der Autobahn Güter transportieren, werden mit anderen Lkw auf der gleichen Strecke verbunden. Daher kommt das Wort „Connect“. Diese Verbindung trägt das WLAN. So eine Fahrweise kannst du dir vorstellen wie eine Elefanten-Kolonne. Und was das Spannendste an dem System ist? Die Teamplayer können autonom fahren. Das durften auch unsere Genius-Kinderreporter Emma und Nick schon testen – sie fuhren mit Daimler-Ingenieur Enrico Wohlfarth in einem autonom fahrenden Truck auf der Autobahn.

Platooning
Beim Truck Platooning fahren Lkw vernetzt in Kolonne

WEGGEFÄHRTEN

Wenn ein Lkw auf der Autobahn unterwegs ist und sich ein anderer Lastwagen nähert, verbinden sich die beiden Fahrzeuge über WLAN. Sie geben dem Fahrer ein Signal, dass sie gekoppelt wurden und der„Selbstfahrmodus“ aktiviert ist. Durch ihre zahlreichen Sensoren sind Lastwagen sicher auf der Straße unterwegs, denn sie können sich gegenseitig Signale geben: Bremst das erste Fahrzeug, weiß auch das Zweite, was zu tun ist. Bremsen!Natürlich können die Lkw-Fahrer trotzdem jederzeit wieder das Steuer übernehmen. Aber mal ehrlich: Wärst du der Fahrer, würdest du nicht auch lieber entspannen?

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VORTEILE FÜR MENSCH UND UMWELT

Durch die autonome Fahrweise der Lkw bleibt dem Fahrer Zeit, sich während der Fahrt einfach mal zu zurückzulehnen oder geschäftliche E-Mails zu beantworten. Es gibt aber noch mehr Vorteile, als nur Momente der Ruhe. Die miteinander vernetzten LKW im Platoon benötigen statt 50 Meter Sicherheitsabstand, nur noch 15 Meter. Das ist möglich, da die Technologie im Falle einer Gefahrensituation sehr viel schneller reagieren kann, als die menschlichen Fahrer.

Der verringerte Abstand zwischen den Lkw führt dazu, dass der Luftwiderstand erheblich sinkt. Wie in einer Achterbahn kriegen die hinteren Reihen weniger Luftwiderstand zu spüren. Der verringerte Luftwiderstand führt auch dazu, dass die LKW bis zu zehn Prozent weniger Kraftstoff benötigen und damit auch der CO2-Verbrauch erheblich stinkt. Außerdem werden durch die platzsparende Fahrweise auch Staus vermieden.

AUSBREITENDES NETZ

Wenn es irgendwann möglich ist, nicht nur die Fahrzeuge, sondern auch die Lagerhallen, Ankunftsziele und vielleicht sogar Raststätten und Fahrbahnen in das System einzubeziehen, wird der Gütertransport noch effizienter. Daran arbeitet Daimler. Die Ankunftszeit des Lkw wird automatisch an das Ziel übermittelt und die Wartezeiten beim Be- und Entladen können reduziert werden. Dafür ist es notwendig, möglichst global zu denken: Das Platooning-System soll nicht nur bei Trucks aus der eigenen Produktion funktionieren, sondern sich auch auf andere Lkw übertragen lassen.

Platooning
Premiere: Von Stuttgart bis Rotterdam sind die Trucks im Kolonne gefahren

VERSUCH GEGLÜCKT

Hört sich alles super an. Eine kleine Hürde gibt es bei dem Highway Pilot Connect-System aber noch: Es ist rechtlich noch nicht ganz erlaubt. Für autonomes Fahren im öffentlichen Verkehr liegt noch keine allgemeine Genehmigung vor. Trotzdem hat Daimler einen Versuch gewagt: Mit einer Sondergenehmigung schickte das Unternehmen drei über WLAN vernetzte, autonom fahrende Lkw mit Straßenzulassung auf die Autobahn A25. Im Rahmen der „Truck Platooning Challenge 2016“ der niederländischen Regierung fuhren die drei Lastwagen im Verbund von Stuttgart bis nach Rotterdam und erlaubten ihren Fahrern ein einzigartiges Erlebnis. Ergebnis: Die Testfahrt ist geglückt und der Weg in die Zukunft damit bereitet.

 

Bilder und Video: Daimler AG

Nein. Natürlich ist die Dichte des Verkehrs eine Bedingung für Stau. Also dass besonders viele Autos auf einer Straße zusammenkommen. Der eigentliche Grund liegt jedoch woanders. Ein Stau bildet sich immer dann, wenn Autofahrer plötzlich abbremsen. Das kann zum Beispiel durch Unfälle nötig sein oder auch durch Baustellen. Das Bremsen löst eine Kettenreaktion aus und es kommt zum Rückstau. Auch wenn ein anderes Auto abrupt die Spur wechselt und sich reindrängelt, muss man auf die Bremse treten. So kann sich sehr schnell ein Stau bilden, ohne dass es äußere Einflüsse wie etwa eine Baustelle gibt. Dieses Stauphänomen nennt man auch „Stau aus dem Nichts“ oder „Phantom-Stau“.

Phantomstau
Ein „Stau aus dem Nichts“ entsteht durch plötzliches Abbremsen

Stauforscher

Über Staus ärgern sich viele, nicht nur die Autofahrer auf dem Weg in den Urlaub. Auch für Unternehmen, die Güter mit LKW  über die Autobahn transportieren, sind Staus ein Problem. Durch Staus können sie Lieferzeiten nicht einhalten, ihre Fahrer sind länger unterwegs als geplant und das kostet Geld. Zur Stauvermeidung denken manche Politiker über Tempobegrenzungen nach. Doch diese Vorschläge sind umstritten. Und hier kommt die Verkehrswissenschaft ins Spiel. Sie prüft solche Ideen und versucht herauszufinden, wie genau Staus entstehen und wann sie trotz vieler Autos auf den Straßen ausbleiben.

„Verkehrswissenschaft“ ist der Oberbegriff für alle Wissenschaften, die sich mit dem Verkehr beschäftigen. Ihre Forschungen stellen die Stauwissenschaftler mit Hilfe mathematischer Modelle und statistischer Verfahren an. Am Computer simulieren Verkehrsforscher typische Szenarien und testen unterschiedlichen Einflussfaktoren wie Tempo oder Verkehrsdichte. So lässt sich auch die Staubildung nachstellen.

Wie kann man Staus vermeiden?

Nachtfahrt
Nachts zu fahren ist ein Trick für eine freie Fahrt

Was kann man also tun, um Staus zu vermeiden? Forscher empfehlen Autofahrern, sich antizyklisch zu verhalten, also nicht so wie die Masse der Autofahrer. So könnte man beispielsweise nachts in den Urlaub aufbrechen. Per Verkehrsnachrichten oder über Navigationssysteme kann man sich außerdem vor der Fahrt über Staumeldungen informieren und dann eine andere Route wählen. Schon jetzt gibt es an Autobahnen Sensoren, die die Verkehrsdichte erfassen. Die Staugefahr lässt sich abschätzen und Autofahrer werden gewarnt. Zum Beispiel mit Hilfe von elektronischen Tafeln. Mit diesen lassen sich auch Höchstgeschwindigkeiten je nach Verkehrssituation flexibel anpassen. Vor Baustellen können sie durch abgestufte Tempolimits die Fahrgeschwindigkeit stetig vermindern. Abruptes Bremsen bleibt auf diese Weise aus.

Chance Assistenzsysteme

Auch Assistenzsysteme, die Autofahrer beim Fahren unterstützen, helfen bei der Stauvermeidung. So ein System ist beispielsweise BAS Plus. Bei ihm messen Sensoren den Abstand zum Vorderauto. Wird der Abstand zu klein, kann das Auto ein automatisches Bremsmanöver auslösen. So würde man durch ausreichenden Abstand plötzliches Bremsen und dadurch verursachte Staus vermeiden.

Brems-Assistenten helfen den optimalen Abstand zum Vordermann einzuhalten

Sprechende Autos

Viele setzen auf das Auto der Zukunft, das autonom fahren kann, mit anderen Autos kommuniziert und zum Beispiel über WLAN Daten austauscht. Diese Car2Car-Kommunikation könnte Stauursachen wie Unfälle weitergeben. Andere Verkehrsteilnehmer können dann eine andere  Route wählen. Dass so etwas Sinn macht, zeigt ein Blick in die Tierwelt. Auf Ameisenstraßen herrscht reger Verkehr – Stau gibt es bei ihnen aber nie. Denn Ameisen kommunizieren beständig untereinander und passen sich einander an. Bis Autos auf Autobahnen so flüssig unterwegs sind wie Ameisen, dauert es wohl aber noch eine Weile.

 

Beitragsbild: PAKULA PIOTR, www.shutterstock.com
Bilder: Daimler AG