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24.11.2016 | Nutzfahrzeuge | Im Fokus | Onlineartikel

Fahrerlos elektrisch in die Zukunft?

Autor:
Dr. Alexander Heintzel

Das automatisierte Fahren kommt in Riesenschritten. Nutzfahrzeuge sind dabei in vielem eigentlich schon weiter als Pkw. Denn hier zählen nicht Emotionen, sondern allein die Kosten.

Die IAA für Nutzfahrzeuge 2016 in Hannover stand ganz im Zeichen emissionsarmer Antriebsaggregate unterschiedlicher Elektrifizierungsgrade sowie neuer Entwicklungen im Bereich automatisiertes Fahren. Fortschrittliche Assistenzsysteme lassen Lastwagen sehen, denken und handeln. Bei deren Entwicklung hilft das Potenzial, Pkw-Technik auf Nutzfahrzeuge zu transferieren. Wie der Güterverkehr künftig wirtschaftlich und effektiv in puncto weiter gesteigerter Sicherheit und Fahrerentlastung profitieren kann, zeigte beispielsweise der Innovation Truck 2016 von ZF, dessen Technik auch im Artikel Minimierung der Unfallrisiken mit Lkw-Assistenzsystemen aus der ATZ 11-2016 vorgestellt wurde. Der Wagen weicht Stauenden teilautomatisiert aus, bleibt unterwegs selbstständig in der Fahrspur und rangiert autonom auf dem Betriebshof.

Auch Wabco spielt in diesem Konzert ganz vorne mit und bringt durch die Kooperation mit Mobileye beispielsweise modernste Kameratechnologie in die Nutzfahrzeuge, um die notwendige Vorausschau, Kartengenauigkeit, Real-Time-Updates und die notwendige Schwarmintelligenz entscheidend mit voranzutreiben. Das von Wabco entwickelte neue System OnGuardMax vereint zudem kamera- und radarbasierte Sensoren zur verbesserten 360 °-Umfelderkennung. 

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01.11.2016 | Entwicklung | Ausgabe 11/2016

Minimierung der Unfallrisiken mit Lkw-Assistenzsystemen

Fortschrittliche Assistenzsysteme lassen Lastwagen sehen, denken und handeln. Bei deren Entwicklung hilft das Potenzial, Pkw-Technik auf Nutzfahrzeuge zu transferieren. Wie der Güterverkehr davon künftig wirtschaftlich und effektiv in puncto …


Die Hersteller, allen voran Daimler, sehen die automatisierte Zukunft – wohl auch aufgrund der positiven Erfahrungen mit der Platoon Challenge – sehr optimistisch. So propagierte Wolfgang Bernhard, Leiter Daimler Trucks & Buses, in Hannover eine weitgehend automatisierte, vernetzte und hochgradig elektrifizierte Nutzfahrzeugwelt bereits ab 2020. So weit, so gut. Die spannenden Fragen rund um die Zukunftsthemen sind aber: Welche Schritte müssen noch technisch unternommen werden? Wann wird Level 3 endlich scharf geschaltet? Und wie treiben elektrifizierte Antriebe die Automatisierung voran? Grund genug für ATZ/MTZ bei den beiden Zulieferern Continental und Bosch nachzuhaken, wie weit denn die Entwicklungen aus ihrer Sicht vorangeschritten sind.

Interoperabilität ist Grundvoraussetzung

Immerhin sind ja noch ein paar gesetzliche Grundlagen zu schaffen und es macht auch wenig Sinn, beispielsweise nur markenspezifische Platoons einzusetzen. Eine noch zu schaffende Interoperabilität ist hier Grundvoraussetzung. Dennoch meint beispielsweise Michael Jörg Ruf, Executive Vice President Business Unit Commercial Vehicle & Aftermarket bei Continental Automotive: "In fünf Jahren können wir soweit sein, weil es technisch eigentlich kein Problem mehr ist, die Daten der verschiedenen Hersteller auszutauschen". Natürlich haben die verschiedenen Testfelder, vor allem in Bayern und Baden-Württemberg, viele Erfahrungswerte und Trainingsdaten geliefert und so den Prozess vorangetrieben. Der Conti-Ingenieur wünscht sich aber, dass die Politik noch besser in die nötige Infrastruktur, beispielsweise bei der Mobilfunknetzabdeckung, investiert. Denn nach wie vor wird 2020 als das Jahr benannt, in dem Level 3 des automatisierten Fahrens "scharf geschaltet" werden könne. Hierzu müssen einerseits alle sicherheitsrelevanten Fragen geklärt sein. Andererseits aber müssen auch genügend Fahrzeuge, die dieses können, im Handel verfügbar sein und das ist der eigentliche Knackpunkt. "Wir wären sicherlich technologisch bereit bis dahin", so Ruf, "ob das aber in Fahrzeuge eingebaut ist, das ist die spannende Frage".

Ähnlich sieht dies Johannes-Jörg Rüger von Bosch. Der Executive Vice President und Leiter des Bereichs Commercial Vehicle and Off-Road moniert in erster Linie das Fehlen klarer juristischer Rahmenbedingungen. Die technische Seite sieht er hingegen ebenfalls gut gerüstet für die kommenden Herausforderungen. Vor dem Hintergrund des "dramatisch ansteigenden Softwareanteils" wächst die Entwicklung laut Rüger domänenübergreifend zusammen, sodass bei jeder Optimierung des Powertrain auch Informationen von Navigation, Fahrprofilen oder e-Horizon miteinbezogen werden. Bezüglich des Platooning ist der Bosch-Manager eher zurückhaltend und hält als Einführungszeitpunkt frühestens Mitte der kommenden Dekade für realistisch: "Fünf Jahre sind zu kurz. Die technischen Herausforderungen sind noch mannigfaltig. Man muss Redundanzfunktionen haben, geeignet erproben und das dann in die Serie bringen. Das ist schon eine gewaltige Aufgabe".

Schwarmintelligenz fördert Synergien

Bis dahin liegen noch einige Hausaufgaben vor den Nutzfahrzeugherstellern. Um den reibungslosen Austausch von Umfelddaten zwischen Fahrzeug, Infrastruktur und Cloud sicherzustellen, müssen die Schnittstellen offengelegt und ein gemeinsamer Standard vereinbart werden. Anders, so Rüger von Bosch, werde hoch- oder vollautomatisiertes Fahren wie Platooning überhaupt nicht machbar sein. Darüber hinaus sind sichere regelmäßige Updates over-the-Air wichtig, um die notwendige Schwarmintelligenz für das (voll)automatisierte Fahren nutzen zu können. Security ist dabei "definitiv ein großes Thema", meint Rüger: "Ich sollte schon wissen, wer beim Flashen over-the-Air gerade was herunterlädt." Bosch sieht sich aber bei diesem Thema gut aufgestellt und hat bereits 2012 mit Escrypt den weltweit führenden Systemanbieter für eingebettete Sicherheit übernommen.

"Over-the air wird sich nur durchsetzen, wenn es sicher ist. Und davon sind wir überzeugt“, blickt auch Ruf von Continental positiv in die Zukunft. Er sieht darüber hinaus gerade bei der aufgrund der hochkomplexen Situation im urbanen Bereich besonders notwendigen Schwarmintelligenz mögliche Synergien zwischen traditionellen Herstellern und Zulieferern und sogenannten neuen Playern wie zum Beispiel Google. Unabhängig davon sieht er das Unternehmen dank der Entwicklungen wie der Road Database oder dem dynamischen, vernetzten eHorizon für diesen Bereich gut aufgestellt, um erfolgreich zu sein – ob alleine oder mit Partner.

Vollautomatisiertes elektrisches Fahren frühestens ab 2025

Allerdings dürfte hoch- oder gar vollautomatisiertes Fahren in Städten aufgrund der extremen Herausforderungen an Fahrzeug und Infrastruktur eher nach 2025 relevant werden. Rüger von Bosch sieht die Zukunft des automatisierten Fahrens bei der TCO-getriebenen Nutzfahrzeugsparte erst einmal auf den Autobahnen, wo dies aufgrund des eingeschränkten Situationsportfolios leichter umsetzbar ist. Der innerstädtische Verkehr sei "deutlich komplexer, wir sehen das ja beim Pkw, wo urbanes Fahren ja der eigentliche Anwendungsfall ist". Hier sind mithin noch einige Rahmenbedingungen zu schaffen, ehe die Vision Wirklichkeit werden kann. Spätestens dann aber könnte sich der Nutzfahrzeugverkehr komplett ändern meint Ruf von Continental: "Wir fahren von Hub zu Hub vollautomatisiert auf der Autobahn, fahren dann hybridelektrisch in die Städte und wickeln dort den Verteilerverkehr rein elektrisch ab". Auch Rüger von Bosch erwartet im Zeitraum der kommenden Dekade die Einführung eines vollelektrischen urbanen Verteilerverkehrs in ausgewählten Städten. Der Bosch-Manager geht allerdings nicht davon aus, "dass Langstrecken-Lkw wirklich rein batterieelektrisch fahren". Hier macht sicherlich eine Hybridisierung weitaus mehr Sinn, langfristig möglicherweise auch der Einsatz von Brennstoffzellen.

Es bleibt abzuwarten, ob dieser innerstädtische Verteilerverkehr dann tatsächlich vollelektrisch abgewickelt werden kann und ob insbesondere ein Smart-Grid- oder gar bidirektionales Laden, wie dies Daimlers Nfz-Chef Bernhardt propagiert, kommen wird. So hält beispielsweise Sven Schulz, CEO des Nfz-Batteriespezialisten Akasol "wenig von bidirektionaler Nutzung der Fahrzeugbatterien im Smart Grid, da dies nur schwer umsetzbar ist. Die Fahrzeug-Betreiber haben daran eigentlich kein Interesse, da dies die Lebensdauer der Batteriesysteme senkt und ihre Flexibilität in Sachen Verfügbarkeit der Fahrzeuge einschränkt". Vor dem Hintergrund der im Nfz-Bereich geforderten Laufzeiten von sieben bis zehn Jahren für Batteriesysteme ist dies ein durchaus ernstzunehmender Punkt.

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