Innovationen auf der IAA: Vom Abbiegeassistenten bis zum Solarglasdach
Nachhaltig ist ein Elektroauto nur, wenn es mit Ökostrom, beispielsweise aus Sonnenenergie betrieben wird. Auf der Dachfläche eines Elektroautos könnte man mit Solarzellen Energie erzeugen, sagten sich die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Schließlich steht ein Auto die meiste Zeit unter freiem Himmel. Die Forscher zeigen in Frankfurt ein farbiges Glasdach mit Solarzellen. Die so gewonnene Energie reiche für zusätzliche 1.300 Kilometer Fahrleistung pro Jahr. Dabei gehen die Entwickler von ihrem sonnenreichen Standort in Freiburg sowie einem Fahrzeug mit durchschnittlich 23 kWh pro 100 km Verbrauch aus. Die 366 Zellen im Dach liefern in der Spitze 300 Watt.
Natürlich ist ein Autodach selten optimal zur Sonne ausgerichtet, doch Projektleiter Martin Heinrich schätzt den Verlust beim Wirkungsgrad auf eine einstellige Prozentzahl im Vergleich zu einem senkrecht zur Sonne stehenden Hausdach mit Photovoltaik-Zellen. Die monokristallinen Siliziumzellen sind versetzt und leicht überlappend wie Dachziegel in einem Klebeverfahren auf dem Glas positioniert. So vermeidet man inaktive Flächen durch Zellzwischenräume und verringert Widerstandverluste durch die reduzierte Zahl der Zellverbinder.
Insgesamt drei Bypass-Dioden sorgen für stetigen Energiefluss, falls Teilbereiche des Dachs im Schatten liegen. "Bei der Farbwahl gibt es fast keine Einschränkungen" , sagt Heinrich. Somit sind die Solarzellen auf den ersten Blick kaum zu erkennen. Das Glasdach wiegt 18 kg und die Solarzellen reduzieren zusätzlich die Wärmeentwicklung im Inneren des Fahrzeugs. Noch hat das Freiburger Institut keinen Abnehmer aus der Autoindustrie für seine Idee. Doch der Einsatz von Solarzellen auf der Karosserie bei Projekten wie dem niederländischen Lightyear oder dem Sion von Sono Motors könnten das Interesse bei klassischen Autoherstellen wecken.
Stadtansicht in 3D
Bosch zeigt ein Display mit 3D-Effekt. Insbesondere beim Navigieren ist es praktisch, wenn der Fahrer durch die räumliche Darstellung präziser erkennt, an welcher Kreuzung er abbiegen soll. Aber auch für eine realistischere Darstellung von Entfernungen, beispielsweise beim Einparken mithilfe der Rückfahrkamera, hilft das 3D-Display. "Durch die Tiefenwirkung der Anzeige erfassen Autofahrer wichtige Informationen - etwa von Assistenzsystemen oder eine Staumeldung - schneller" , sagt Steffen Berns, Vorsitzender des Bereichsvorstandes von Bosch Car Multimedia.
Das Unternehmen setzt auf eine passive 3D-Technik, die ohne Eyetracking oder 3D-Brille auskommt. Es werden winzige Linsen auf das Display geklebt, so dass für den Betrachter ein räumlicher Eindruck entsteht. Auch der Beifahrer hat aus seiner Sitzposition einen 3D-Eindruck. Aktuell wird mit Displays bis zu 12 Zoll Diagonale getestet. Es gibt noch keine Anwendung in Serienfahrzeugen. Etwas weitergedacht, möchte Bosch mit Hologrammen arbeiten, die Fahrer vor Gefahren warnen.
Für den Service "Battery in the Cloud" gibt es bereits einen ersten Kunden. Der chinesische Fahrdienst Didi Chuxing wird die Auswertung von Batteriedaten in der Cloud nutzen. Während ein Batteriemanagementsystem im Fahrzeug auf das gleichmäßige Be- und Entladen der Zellen in dem Akku ausgelegt ist, werden in der Cloud die Daten kompletter Fahrzeugflotten ausgewertet. "Mit neuen datenbasierten Services verbessern wir Leistung und Lebensdauer der Akkus deutlich" , ist Markus Heyn, Geschäftsführer der Robert Bosch GmbH, überzeugt. Eine sportliche Fahrweise, häufige Ladestopps, Schnellladen bei zu hohen oder niedrigen Temperaturen setzen die Akkus unter Stress und verkürzen ihre Lebenszeit. Aus den Daten der Flotte berechnet die Software eine individuelle Ladekurve für jeden einzelnen Ladevorgang. Sie greift auch aktiv in Ladevorgänge ein. Ein Akku wird nicht bis 100 Prozent geladen, wenn die Umgebungstemperaturen entweder zu hoch oder deutlich zu niedrig sind.
Niemanden beim Abbiegen übersehen
Continental zeigt unter anderem einen Rechtsabbiegeassistenten für Pkw. Was von 2020 an für neue Lkw innerhalb der EU zur Pflicht wird, schreiben die Euro-NCAP-Sicherheitsszenarien von 2022 an auch für Pkw vor. Darum hat der Zulieferer einen Nahbereichs-Radar entwickelt, der statt mit 24 nun mit 77 Gigahertz arbeitet. Die höhere Frequenz sorgt für eine trennscharfe Auflösung. Das System erkennt neben dem Objekt auch seine Bewegungsrichtung und seine Geschwindigkeit.
Continental verkleinert die Bauform des Radarsensors, so dass er problemlos in den vier Karosserieecken untergebracht werden kann. Erkennt das System, dass sich von hinten ein Fahrzeug oder Radfahrer nähert, können die Türen auf dieser Seite nicht geöffnet werden. Beim Rechtsabbiegen liefert ein Schulterblick oft keinen klaren Blick. Zu kleine Fenster oder die C-Säule erschweren die Sicht. Der Nahbereichssensor erkennt herankommende Radfahrer oder Fußgänger und leitet automatisch eine Bremsung ein.
Digitaler Assistent auf der Rückbank
Einen spannenden Ausblick liefert der französische Zulieferer Valeo. Mit dem Valeo Voyage setzt sich der Fahrer einen virtuellen Assistenten auf die Rückbank. Valeo nennt es Cross-Reality (XR) und nutzt dazu die bereits vorhandenen Kameras, Sensoren und das Soundsystem im Fahrzeug. Die Daten werden über eine 5G-Verbindung an ein Service-Center übertragen. Der Mitarbeiter dort sieht und hört über eine VR-Brille, was der Fahrer im Auto sieht und hört. Für den Fahrer sitzt dieser Mitarbeiter auf der Rückbank. Er sieht seinen Avatar im Rückspiegel.
Statt nur einen telefonischen Notruf bei einem medizinischen Notfall abzusetzen, könnte so ein Notfallhelfer einen ersten Eindruck vom Patienten bekommen. Weiter gedacht könnte der Assistent aus der Ferne die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen, falls der Fahrer bewusstlos wird.
Für den Alltag denkt Valeo mehr an praktische Assistenzfunktionen. Der Helfer auf der Rückbank könnte als Fremdenführer auf Reisen etwas über die Umgebung erzählen. Oder er agiert in fremden Städten als erweitertes Navigationssystem.
Was verbraucht mein Auto tatsächlich?
Bereits verfügbar und mit viel praktischem Nutzen ist eine App des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) aus Kaiserslautern. Leider wird die Kraftstoff-App VMC RDE zunächst nur für Android angeboten(öffnet im neuen Fenster) . Die Software liefert realistische Verbrauchswerte für Pkw, egal mit welcher Antriebsart. "Die Normwerte der Hersteller berücksichtigen weder Fahrstil noch Streckenprofile" , sagt Dr. Sascha Feth vom Fraunhofer ITWM. Die Forscher haben die Daten zunächst mit Nutzfahrzeugen für Speditionen, Flottenbetreiber und Autohäuser zusammengestellt. Jetzt öffnen sie die Zusammenstellung auch für private Fahrer sämtlicher Pkw-Marken.
Natürlich liefern die WLTP-Verbrauchswerte die anfängliche Grundlage. Doch in der App kann man seinen Fahrstil (z.B. sportlich) sowie den verbrauchsintensiven Anteil von Stadtfahrten auf seinen täglichen Routen präzise angeben. Zudem berücksichtigt die App bei der Routenauswertung dreidimensionales Kartenmaterial. Steigungen erhöhen den Kraftstoffverbrauch. Das Ergebnis sind realistische Verbrauchs- und damit auch Kostenübersichten. Eine praktische Hilfe bei der Entscheidung für das nächste Auto.