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Auf die Plätze, sicher, los!

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Tags: NullUnfälle, AutonomesFahren, Sicherheit

Eines ist sicher: Neue Sitzpositionen werden beim automatisierten und autonomen Fahren nur kommen, wenn die Insassen dabei gut geschützt bleiben. Systeme von ZF helfen dabei.
Achim Neuwirth, 27. März 2019
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Achim Neuwirth ist seit 2011 als Autor für ZF tätig. Der Publizistiker schreibt bereits seit rund 20 Jahren über Mobilitätsthemen in allen Facetten.
Dürfen Fahrerhände irgendwann weg vom Lenkrad bleiben, wird man sie kaum nur in den Schoß legen wollen; sondern mobil arbeiten, relaxen, sich unterhalten oder ins Entertainment-Angebot abtauchen. Fahrschulmäßig aufrecht und in einer festgelegten Position sitzen? Eher hinderlich dabei.

Ergo eröffnen sich beim automatisierten und autonomen Fahren Möglichkeiten für neue und zusätzliche Sitzpositionen; und zwar im klassischen Pkw genauso wie beispielsweise in kommenden Robo-Taxis, die gar keinen Fahrer mehr vorsehen. Eines aber geht im Visionären oft unter: Voraussetzung für diese neue Freiheit im Auto ist ein hoher Insassenschutz. ZF arbeitet und forscht intensiv an integrierter Sicherheit, die das ermöglichen soll.
Je höher die Automatisierung, umso ungewöhnlicher das Innenraumkonzept und die Sitzanordnung.

Retter im Sitz

„Freiheit braucht Sicherheit“, betont Dr. Michael Büchsner, Leiter der Division Passive Sicherheitstechnik bei ZF. „Darum erforschen und entwickeln wir bewährte Insassenschutzsysteme weiter, um Fahrzeugherstellern Spielräume für die zusätzlich gewünschten Sitzpositionen zu eröffnen.“ Schließlich würde ein konventioneller Airbag im Lenkrad kaum helfen, wenn der Fahrer seinen Sitz um 90 Grad gedreht hat. Dasselbe gilt für Konzepte, bei denen das Volant im Auto-Modus wegklappt oder überhaupt nicht mehr vorgesehen ist. Ähnliches Bild beim Gurt: Fest in der Karosserie verankert, würde er zum Beispiel einen Passagier in einer nicht konventionellen Sitzposition nicht mehr ausreichend zurückhalten können.
Wie könnte die Lösung aussehen? „Wir integrieren den Gurt und die Airbags direkt in den Sitz“, erklärt Norbert Kagerer, der den Bereich Integrated Safety bei ZF verantwortet. „Dadurch entsteht eine Art Sicherheitszelle im Auto, die mit den Passagieren mitwandern kann.“ Andere Bereiche können von Airbags abgedeckt werden, die sich beispielsweise aus dem Armaturenbrett, dem Dachhimmel oder zwischen den Sitzen entfalten.
„Der Gurt und die Airbags kommen künftig direkt in den Sitz und schaffen eine Art Sicherheitszelle im Auto, die sich mitbewegen kann.“
— Norbert Kagerer, Leiter Integrated Safety bei ZF

Wachsames Auge

Dank einer dreidimensional sehenden Kamera für den Innenraum wird das Fahrzeug künftig zudem vor einer erkannten Crashgefahr Zusatzerkenntnisse liefern können: Zum Beispiel wo Insassen gerade in welcher Haltung sitzen. Wie groß diese sind. Und wohin sie schauen. Diese Erkenntnisse können die Rückhaltesysteme dann für die jeweils bestmögliche Wirkung nutzen. Hinzu kommen Informationen, die andere elektronische Assistenten zusammen mit der Umfeldsensorik von ZF melden.
Schrittweise Annäherung
In der noch fernen Ära des autonomen Fahrens wird sich der „Lenker“ voraussichtlich für ein entspanntes Nickerchen hinlegen oder seinen Sitz kurzerhand zu den Fondpassagieren umdrehen können. Aktuell steht jedoch der erste Schritt bevor: Beim automatisierten Fahren soll man schon bald weiter nach hinten rücken und die Lehne stärker neigen dürfen. Sicherheitstechnisch betrachtet kommen damit zur heute üblichen Normposition im manuellen Fahrmodus (1) zwei neue hinzu – nämlich der Arbeitsmodus (2) und die so genannte Zero-Gravity-Position (3).
Von wegen ferne Zukunftsmusik: Neue Fahrersitzeinstellungen wie die hier gezeigten (2, 3) könnte das automatisierte Fahren schon bald möglich machen - vorausgesetzt, es stehen darauf abgestimmte Insassenschutzsysteme wie jene von ZF bereit.

Kleine Verschiebung, große Wirkung

„Unsere Crash-Simulationen haben gezeigt, dass die Insassen bei einem Frontalaufprall schon im Arbeitsmodus sehr viel höheren Belastungen ausgesetzt sind, wenn wir bei unkonventionellen Sitzpositionen die gängigen Rückhaltesysteme verwenden“, so Dr.-Ing. Frank Laakmann, Leiter der Entwicklungsbereiche Integrated Safety und Active Restraints bei ZF. So können die Verletzungsrisiken von Kopf, Nacken, Hüfte sowie von Ober- und Unterschenkel steigen. Anschließend führte ZF dieselbe Simulation mit seinen neuen Lösungen wie dem sitzintegrierten Sicherheitsgurt und einem positionsadaptiven, zweistufigen Fahrerairbag durch. Prompt lagen alle Belastungswerte wieder auf dem bisherigen, niedrigen Niveau.
Das deutet auch eine andere bevorstehende Herausforderung an: Bis dato gibt es die eine Normposition, mit der Autos in einer bestimmten Anzahl an realen Versuchen gecrasht werden. Das in Zukunft mit den hunderten verschiedenen Sitzpositionen durchzudeklinieren, wäre jedoch viel zu aufwändig. „Da sind eindeutig unsere Kompetenzen beim virtuellen Testen gefragt“, sagt Büchsner. Sein Team ist gut vorbereitet. Es weiß, wie stark die neuen Sitzpositionen für autonomes Fahren von den neuen Sicherheitslösungen abhängen.
"Wir entwickeln bewährte Insassenschutzsysteme weiter, um Fahrzeugherstellern immer mehr Spielräume für die gewünschten Sitzpositionen zu eröffnen."
— Dr. Michael Büchsner, Leiter Division Passive Sicherheitstechnik bei ZF