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Ausgabe
03
2017


Steirische Fortschritte

Wirtschaft

Wer von E-Mobilität und automatisiertem Fahren spricht, der denkt in erster Linie an die Elektronikschmieden in Kalifornien oder an den genial vermarkteten Tesla von Elon Musk. Doch wir brauchen gar nicht in die Ferne schweifen. Wir haben in Österreich einige Forscher, die auf diesem Sektor auch ganz vorn mitmischen.


Etwa Atanaska Trifonova und Helmut Oberguggenberger, die am Austrian Institute of Technology (AIT) mit dem Einsatz neuer Materialien für neue Batterietypen experimentieren. Oder Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Hermann Steffan, an dessen Vehicle Safety Institute (VSI) an der Technischen Universität Graz viele Fäden für das Auto von morgen zusammenlaufen.

Als Maschinenbauer begann Steffans Karriere bei AVL List. Dort war er an der Entwicklung diverser Simulationsmodelle beteiligt. Dieses Knowhow transferierte er in die Unfallrekonstruktion und machte sich mit einem Programm zur Rekonstruktion von Verkehrsunfällen mit der Dr. Steffan Datentechnik GmbH selbstständig. Heute hat dieses Unternehmen 35 Mitarbeiter und betreut weltweit 6.000 Installationen.

Sichere Leitschienen, effizientere Dummys

Als Frank Stronach 2004 an der TU Graz vier Lehrstühle stiftete, wurde einer der Fahrzeugsicherheit gewidmet: Das Kompetenzzentrum "Virtual Vehicle", das heute mit 200 Mitarbeitern mit den meisten Automobilherstellern und Forschungsgruppen in aller Welt kooperiert, holte sich den Steffan als wissenschaftlichen Leiter.

Anfangs stand die passive Sicherheit zur Milderung der Unfallfolgen im Vordergrund. Ein Problem, das allen Autoherstellern auf den Nägeln brannte. Dafür wurden sicherere Leitschienen und effizientere Dummys entwickelt. Seit einigen Jahren liegt der Forschungsschwerpunkt bei aktiven Sicherheitssystemen. "Mit denen sollen Unfälle überhaupt vermieden werden", verweist Steffan auf neue Einsatzmöglichkeiten der Halbleitertechnologie. Spezielle Sensoren wie Radar, Laser oder Infrarot könnten die Straßenränder vor dem Fahrzeug überwachen. Wird ein Fußgänger geortet, sollte der Fahrer zuerst gewarnt werden - und wenn dieser nicht reagiert oder die Reaktionszeit zu lang dauert, dann sollte zudem das Fahrzeug automatischgebremst werden.

Diese Erfahrungen fließen derzeit in die Weiterentwicklung autonomer Fahrsysteme ein. Dafür wurden mit dreidimensionalen Scannern Teststrecken mit einer Genauigkeit von zwei Zentimetern vermessen. "Wir kennen genau jede Sichtweite, jede Straßenbegrenzung und jede Fahrbahnmarkierung." Steffans Forscher in den TU-Laborsverknüpfen diese objektiven Daten mit der Datenauswertung individueller Testfahrten. Überprüft werden sowohl Daten aus Probefahrten auf öffentlichen Straßen (Verhalten der Fahrzeuge in Standardsituationen, etwa bei Hell-Dunkelkontrasten in Tunneleinfahrten) als auch Daten aus Fahrten auf gesperrten Teststrecken, bei denen man das Fahrverhalten in riskanten Situationen simuliert. "Das fließt dann in die Algorithmen der Systeme ein."

Dies entspricht aus der Sicht Steffans der Situation von Fahrschülern, denen man das richtige Fahrverhalten beibringen will. "Bei uns lernen das halt die Autos." Die TU hat dafür auch jene Spezialwerkzeuge entwickelt, um diese Tests überhaupt erst durchführen zu können.

Größere Reichweite bei gleichem Volumen

"Die Teststrecke wird dann von einer GesmbH verwaltet, die sie allen Interessenten zur Verfügung stellt." Die Gründungsgesellschafter stehen mit Magna, AVL und der TU Graz bereits fest. An weiteren Interessenten dürfte kein Mangel bestehen.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt bei der Effizienz und Sicherheit der Batterien der neuen E-Autos. Statt der bisher - etwa bei Tesla - verwendeten Rundzellen wurden neue Batteriearchitekturen mit einer doppelt so hohen Dichte entwickelt. Diese benötigen zu ihrer Stabilität keinen massiven Rahmen - das bringt Gewichtsersparnis.

Sie lassen sich besser kühlen, erlauben maßgeschneiderte Zellgrößen und verursachen geringere Produktionskosten. "Das gibt ein Plus von 80 Prozent bei der Reichweite bei gleichem Volumen und gleichem Gewicht", sagt Steffan. Ihm geht es nun darum, die optimale Ummantelung und beste Positionierung dieser neuen Batterienherauszufinden.

Müssen Batterien wirklich getauscht werden?

"Wie erkenne ich, ob eine Batterie beschädigt ist?" Steffan schildert weiters das Problem, da derzeit bereits bei kleinen Unfällen aus Sicherheitsgründen die teuren Batterien getauscht werden. Aufgrund seiner Erfahrungen aus der Unfallforschung wird anstelle der bisherigen Thermoüberwachung an neuen Überwachungssystemen - sowohl intern in der Batterie als auch extern im Auto - gearbeitet. Damit soll die Gefahr eines Batteriebrandes bei Verkehrsunfällen, die bisher für negative Schlagzeilen sorgten, minimiert werden. Alle warten daher gespannt, mit welchen neuen Forschungsergebnissen die TU Graz demnächst die Fahrzeugindustrie überraschen wird.








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