Bild 1: Die Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel eröffnete am 14. September 2017 die IAA, die unter dem Motto "Zukunft erleben" stand.

Bild 1: Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel eröffnete am 14. September 2017 die IAA, die unter dem Motto „Zukunft erleben“ stand. (Bild: Nicole Ahner)

| von Dr.-Ing. Nicole Ahner

Das kommt – daran gibt es keinen Zweifel mehr, wenn man sich auf der 2017 genauer umgehört hat. Was vor zwei Jahren noch durch CO2-Vorgaben zum Klimaschutz befeuert werden sollte, hat sich nun in reelle Nachfrage gewandelt: die Kunden wollen ein Elektrofahrzeug oder einen Plug-in-Hybrid besitzen. Vorbehalte wie die Reichweitenangst scheinen langsam in den Hintergrund zu treten. Und auch der Dieselskandal – natürlich ein Thema in vielen Reden der Eröffnungsveranstaltung (Bild 1) –  hat einen Anteil daran, dass Elektroautos endlich Fahrt aufnehmen. Damit sich dieser Trend fortsetzt ist nun die Politik gefragt, die richtigen Impulse zum Ausbau der Ladeinfrastruktur zu geben.

Bild 2: Chargepoint stellte auf der New Mobility World sein Konzept für den Ausbau des Netzes an Ladestationen in Europa vor - Benutzerfreundlichkeit steht dabei an erster Stelle.

Bild 2: Chargepoint stellte auf der New Mobility World sein Konzept für den Ausbau des Netzes an Ladestationen in Europa vor – Benutzerfreundlichkeit steht dabei an erster Stelle. Nicole Ahner

Erste Erfolge sind bereits sichtbar: Chargepoint stellte auf der New Mobility World seine Strategie zum Ausbau des Ladenetzes in Europa vor, dem nach China zweitgrößten Markt für Elektrofahrzeuge (Bild 2). Dabei setzt das Unternehmen auf Benutzerfreundlichkeit und will das derzeit eher verwirrende und fragmentierte europäische Netz von Ladestationen entwirren. Gegen die Reichweitenangst will auch TomTom ein Mittel gefunden haben und stellte seinen EV-Service (Electric Vehicle) vor, der Fahrern von Elektroautos bei der Entscheidung helfen soll, wann und wo sie ihr Fahrzeug aufladen können. Welche Highlights und Neuvorstellungen es im Zuliefererbereich gab, beleuchtet der Beitrag im Folgenden genauer.

Technikakzeptanz durch Innovation

Dr. Elmar Degenhart, Vorstandsvorsitzender von Continental, erschien im selbstfahrenden Robo-Taxi zur Presskonferenz. Das Technologieunternehmen setzte auf der IAA 2017 auf nahtlose Mobilität und Innovation. Mit dem Cruising-Chauffeur bietet Continental einen Autopiloten für Autobahnfahrten an – damit kann sich der Fahrer während der täglichen Pendelfahrten entspannt zurücklehnen. Auch im niedrigen Geschwindigkeitsbereich wie zum Beispiel beim Parken nimmt das Fahrzeug dem Fahrer Stress ab. Für den Erfolg des automatisierten Fahrens ausschlaggebend sieht Continental auch neue Cockpit-Konzepte, denn schließlich soll der Fahrer in seinem neuen Lebensraum sowohl entlastet als auch unterhalten werden.

Bild 3: Technikakzeptanz lässt sich vor allem durch Innovationen erreichen, meinte Dr. Elmar Degenhart von Continental – und stellte das mittels AR-Brille betrachtbare Cockpit der Zukunft vor.

Bild 3: Technikakzeptanz lässt sich vor allem durch Innovationen erreichen, meinte Dr. Elmar Degenhart von Continental – und stellte das mittels AR-Brille betrachtbare Cockpit der Zukunft vor. Nicole Ahner

Besucher am Stand konnten mit einer Augmented-Reality-Brille in das Cockpit der Zukunft eintauchen (Bild 3). Mit einem Mixed-Reality-Modell verwandelt sich eine unscheinbare Ton-Form ohne jegliche Instrumente in ein animiertes Anwenderszenarium: Das Cockpit der Zukunft passt sich dynamisch an die jeweilige Fahrsituation an. Beim Thema vertritt Degenhardt die klare Meinung, dass sich nur durch Innovationen und millionenfache Anwendung wirkliche Technikakzeptanz erreichen lässt, nicht durch politische Vorgaben oder Prämien. Eine dieser Innovationen ist ein hochauflösendes 3D-Lasersystem, das die Umgebung bei Tag und Nacht wahrnimmt und voraussichtlich ab 2020 in Serienproduktion gehen soll.

Notentriegelung macht Schlüssel überflüssig

Auch die Fahrzeugtür ist bei Continental intelligent und verfügt über eine Notentriegelungstechnologie, die mechanische Notschlüssel bei entladener Autobatterie überflüssig macht. Das System nutzt eine gepufferte Energie des Türsteuergeräts, die ausreicht, um die Tür noch einmal entriegeln zu können. Der sogenannte Smart Access ermöglicht außerdem den Fahrzeugzugang über das . Das Herzstück dieser Lösung ist der virtuelle Schlüssel, der auf dem mobilen Endgerät zwischengespeichert wird und aus einem fälschungssicheren Datensatz besteht. BLE- oder NFC-Transceiver-Module sind im Fahrzeug verteilt, um eine Lokalisierung des autorisierten Smartphones sowohl von innen als auch von außen zu ermöglichen. Wird ein berechtigter, virtueller Schlüssel erkannt, erteilt das System die Erlaubnis, das Fahrzeug zu öffnen und den Motor zu starten – mechanische Schlüssel sind damit überflüssig.

Lesen Sie auf der nächsten Seite über Autos, die Müdigkeit erkennen, Lidar ohne bewegliche Teile und automatische Notbremsungen.

Auto erkennt Müdigkeit

Bild4

Bild 4: Assistenzsysteme waren ein großes Thema bei den Zulieferern – hier zu sehen das Mymobius-System von Valeo, das Müdigkeitserscheinungen des Fahrers erkennt. Valeo

Autonomes Fahren und waren auch am Stand von Valeo zentrale Themen. Hier feierte Mymobius seine Weltpremiere, eine Lösung, die Technologien von Valeo und Cloudemade miteinander kombiniert (Bild 4). Mymobius beobachtet die Gewohnheiten der Fahrer und lernt daraus, beispielsweise ob der Fahrer Müdigkeitserscheinungen zeigt oder welche seine bevorzugten Strecken sind. Damit sagt das System Erwartungen des Fahrers voraus und passt die Umgebung im Fahrzeug entsprechend an, um die zu erhöhen. Sensoren, und Konnektivitätsmodule senden Nutzungs- und Kontextdaten an die , die mit Profiling-Lösungen verarbeitet werden.

Eine Vielzahl an Sensoren zur Beobachtung des Außenbereiches sind für das autonome Fahren notwendig. Aufgrund ihrer Einbauposition sind diese jedoch Staub, Schmutz, Eis und Schnee ausgesetzt. Für Lidar-Sensoren bringt Valeo als Antwort auf die steigende Nachfrage seitens der OEMs das vollautomatische Reinigungssystem Everview auf den Markt. Das System ist mit einem kleinen, einziehbaren Arm und mehreren Düsen ausgestattet, die Flüssigkeit auf die Sensoren sprühen und diese reinigen. Pro Reinigung verbraucht Everview nur 25 ml Reinigungsflüssigkeit und verfügt über eine Entfrostungsfunktion. Das Reinigungssystem funktioniert nahtlos mit allen herkömmlichen Pumpen und wird ab 2020 in einer deutschen Automarke verbaut.

Lidar ohne bewegliche Teile

Bild 5: Valeo stellte den Prototypen des Lidar-Sensors Velarray vor, der ohne bewegliche Teile auskommt. Dadurch sinkt der Preis für das 3D-Lasersystem auf etwa 1000 US-Dollar.

Bild 5: Velodyne stellte den Prototypen des Lidar-Sensors Velarray vor, der ohne bewegliche Teile auskommt. Dadurch sinkt der Preis für das 3D-Lasersystem auf etwa 1000 US-Dollar. Velodyne

Der Hersteller hochauflösender 3D-Lasersensoren Velodyne wurde von Mercedes-Benz Research & Development zur Weiterentwicklung von vollautomatischen und fahrerlosen Fahrzeugen ausgewählt. Am Stand zeigte das Unternehmen den Ultra-Puck VLP-32C, eine Weiterentwicklung der Puck-Serie mit 32 Kanälen speziell für Automotive-Anwendungen. Der Lidar-Sensor kann so 3D-Modelle des Fahrzeugumfelds mit einer Reichweite von bis zu 200 Metern liefern. Vorgestellt wurde auch der Prototyp des Velarray (Bild 5), mit dem Velodyne einen Ausblick auf neue Standards bei Bildqualität und Funktionalität für Fahren gibt. Der Sensor benötigt keine beweglichen Teile mehr, lässt sich so deutlich einfacher herstellen und fällt kleiner aus – was sich auch beim Preis bemerkbar macht. Schlagen Lidar-Sensoren mit beweglichen Teilen mit 7000 bis 8000 Dollar zu Buche, soll der Velarray schon um die 1000 Dollar zu haben sein. Velarray erfasst Bereiche im horizontalen Winkel von 120 Grad und vertikal mit 35 Grad mit einer Reichweite von 200 Metern.

Automatische Notbremsung

Eck-Daten

228 Welt- und 64 Europapremieren hatte die IAA 2017 zu bieten. Bei den Zulieferern waren , die den Fahrer in stressvollen Situationen unterstützen, besonders angesagt. Müdigkeit wird ebenso erkannt wie ein plötzlich auftauchender Radfahrer. Selbstparkende Fahrzeuge und Scheinwerfersysteme, die anderen Verkehrsteilnehmern zeigen, welche Manöver das fahrende Fahrzeug als nächstes vor hat, waren ebenso vertreten, wie hochauflösende Lidar-Sensoren, Reinigungssysteme für Sensoren, Computing- und Security-Lösungen für vernetzte Fahrzeuge, Hybrid- und Elektroantriebe und ein mit Flüssigkristallen dimmbares Panoramadach.

Verwunderte Blicke gab es zunächst auf der Pressekonferenz von Bosch, auf der Dr. Volkmar Denner das verlorene Vertrauen in den beklagte und dem Verbrennungsmotor noch eine lange Existenz prognostizierte. Bosch arbeite derzeit bei der Weiterentwicklung des Dieselantriebs an etwa 300 Euro-6D-bezogenen Kundenprojekten. Aber auch am Stand von Bosch ging es vor allem um automatisierte und vernetzte Parklösungen, eindrucksvoll im Außenbereich demonstriert wurde jedoch ein auf Radfahrer ausgelegtes Notbremssystem. Die Lösung ist besonders auf die Anforderungen des Innenstadtverkehrs ausgelegt und bezieht Radfahrer und Fußgänger mit ein. Diese stellen durch ihre Unberechenbarkeit ein vergrößertes Risiko dar und sind beim Verkehrsunfall selbst besonders gefährdet. Das vorausschauende Notbremssystem nutzt Radarsensoren und für die Erkennung der Verkehrsteilnehmer, warnen den Autofahrer rechtzeitig und greifen im Notfall automatisch ein. Vom Erkennen der drohenden Kollision dauert es mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker iBooster nur 190 ms bis die Bremsleitung aktiviert ist. Gerade in Bezug auf Radfahrer ist das System interessant, denn ab 2018 nimmt die Euro Notbremssysteme auf Fahrradfahrer in ihre Bewertungskriterien für die Sternevergabe auf.

Mehr als nur ein Hauptscheinwerfer

Automatisiertes Fahren macht auch vor Scheinwerfern keinen Halt, wie ZKW am Stand präsentierte. Im Fahrzeug soll die Fronteinheit eng mit optischen Sensoren zusammenarbeiten. So sollen die Scheinwerfer als Auge des Fahrzeugs die Funktion des Sehens übernehmen oder diese bestmöglich unterstützen. Das Ausleuchten der Fahrbahn spielt dabei nur noch eine untergeordnete Rolle. ZKW konzentriert sich dabei auf die Möglichkeit der Kommunikation mittels Lichtsignalen und Lichtsymbolen mit der Außenwelt, also mit anderen Verkehrsteilnehmern und Fußgänger und geht davon aus, dass dies bei autonom fahrenden Mobilitätskonzepten von großer Bedeutung sein wird. Das Auto zeigt beispielsweise dem Fußgänger am Zebrastreifen, dass es diesen erkannt hat und bremsen wird. Oder es wird der Fahrweg, beispielsweise beim Abbiegen deutlich ausgeleuchtet, sodass andere Verkehrsteilnehmer sehen, wohin sich das Auto bewegen wird. Autonom fahrende Autos zeigen so ihrer Umwelt durch Licht, welche Fahrmanöver geplant sind und bald ausgeführt werden – auch eine Änderung der Geschwindigkeit oder ein Wechsel der Fahrtrichtung wird durch die kenntlich gemacht.

Auf der nächsten Seite stehen , und im Vordergrund.

Vernetzung, 5G – und wie Halbleiterhersteller helfen können

Bild 6: Qualcomms CEO Steve Mollenkopf betonte, wie Halbleiterhersteller der Automobilindustrie beim Thema Digitalisierung unter die Arme greifen können und ließ natürlich auch die bevorstehende Übernahme von NXP nicht unerwähnt.

Bild 6: Qualcomms CEO Steve Mollenkopf betonte, wie Halbleiterhersteller der Automobilindustrie beim Thema Digitalisierung unter die Arme greifen können, und ließ natürlich auch die bevorstehende Übernahme von NXP nicht unerwähnt Nicole Ahner

Qualcomms CEO Steve Mollenkopf (Bild 6) erwartet, dass bis 2022 etwa zwei Drittel aller Fahrzeuge vernetzt sind. Die Zukunft des Automobils wird immer autonomer, was Sicherheit und Produktivität erhöht. All dies verändere die Art, wie das Ökosystem funktioniere – für Halbleiterunternehmen, Systementwickler, OEMs und Cloudserviceanbieter. Qualcomm stelle zwar vornehmlich Halbleiterbauelemente her, beschäftige sich aber auch mit System-Design und liefere damit die Möglichkeiten für die , die Vision vom vernetzten, autonom fahrenden Fahrzeug Wirklichkeit werden zu lassen. Eine ausschlaggebende dies zu erreichen sei 5G, wobei dabei oft nur an den Mobilfunksektor gedacht würde. Mollenkopf wagt jedoch die Prognose, dass etwa 20 Prozent der wirtschaftlichen Auswirkungen von 5G für die Automobilindustrie abfallen werden.

5G bedeute dabei niedrigere Latenzen, höhere Sicherheit und als Resultat mehr Serviceangebote. Dies alles sei keine reine Zukunftsmusik mehr, sondern fände bereits ab 2019 statt. Mollenkopf sieht Qualcomms Aufgabe vor allem darin, seine Erfahrungen und Möglichkeiten aus dem Mobilfunksektor in der Automobilindustrie einzusetzen. Vernetzung mit der Cloud über die Telematik-Einheit sei dabei nur eine Komponente, denn in Zukunft seien Fahrzeuge zusätzlich miteinander vernetzt. Dadurch ergeben sich Geschäftsmodelle, die heute noch nicht vorstellbar sind, aber Qualcomm arbeite bereits jetzt an den Technologien, diese zu ermöglichen.

Gerade beim Computing sieht Mollenkopf Qualcomm bereits breit aufgestellt im Automobilsektor, denn schon heute verwenden bereits 12 der 25 größten Automobilhersteller Qualcomms Snapdragon-Prozessoren. Seinen Platz im Automotive-Ökosystem werde Qualcomm durch den bisher größten Deal in der – der Übernahme von NXP – noch weiter festigen. Mit dem Erwerb von NXP will Qualcomm seine Zusammenarbeit mit der Automobilindustrie noch weiter beschleunigen und sieht gerade mit der Digitalisierungswelle seine Rolle darin, speziell der Automobilindustrie auch speziell in Deutschland dabei zu helfen, technologisch führend zu bleiben.

Bild 7: Beim Besuch der Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel am Stand von Qualcomm erklärte Steve Mollenkopf, dass Qualcomm mit seiner Erfahrung aus dem Mobilfunksektor deutschen OEMs dabei helfen will, in technologisch führender Position zu bleiben.

Bild 7: Beim Besuch der Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel am Stand von Qualcomm erklärte Steve Mollenkopf, dass Qualcomm mit seiner Erfahrung aus dem Mobilfunksektor deutschen OEMs dabei helfen will, in technologisch führender Position zu bleiben. Nicole Ahner

Am Stand von Qualcomm wurden unter anderem die Weiterentwicklungen am dynamischen, induktiven Halo-Ladesystem vorgestellt, dessen deutlich verkleinerte Komponenten jetzt nur noch einen Bruchteil an Gewicht und Platzbedarf im Vergleich zur Vorgängerversion mitbringen. Gegenüber der Kanzlerin erklärte Mollenkopf am Stand von Qualcomm (Bild 7), dass er das Auto als den größten Innovationstreiber des kommenden Jahrzehnts sieht, so wie es das Mobiltelefon im vergangenen Jahrzehnt war. Konnektivität im Fahrzeug benötige aber auch ein Ökosystem, das sie entsprechend unterstütze, wie beispielsweise vernetzte Infrastruktur. Wenn Autos miteinander und mit der Infrastruktur kommunizieren, erhöhe dies die Sicherheit im Straßenverkehr enorm, denn auf diese Weise sieht das Auto Dinge, die der Mensch nicht sehen kann.

Keine Vernetzung ohne Security

Vernetzte Fahrzeuge bedeuten aber auch, dass immer mehr Datenverbindungen angreifbar sind – daher ist die Vernetzung ohne entsprechende Lösungen für die Cybersecurity undenkbar. Harman stellte an seinem Stand eine Automotive-Cybersecurity-Lösung für OEMs und Flottenmanager vor. Demonstriert wurde, wie sich Harmans Shield-Plattform mit der QRadar-Security-Intelligence-Plattform von IBM, Idetos Cloakware-Secure-Environment-Schutzlösung für ECUs und dem Automotive-Security-Management-Framework von G+D Mobile Security kombinieren lässt. Die End-to-End-Lösung ermöglicht die On-Board-Erkennung und Bekämpfung von Sicherheitsrisiken, kombiniert mit einer Backend-Analyse und einem forensischen System. Damit sollen OEMs und Flottenmanager von Anfang über eine starke Cybersecurity-Basis für ihre Fahrzeuge verfügen.

Auf der nächsten Seite erwartet Sie unter anderem ein dimmbares Panoramadach.

Dimmbares Panoramadach

Bild 8: Neben einem dimmbaren Panoramadach stellte Webasto sein selbst entwickelte Hochvolt-Batteriesystem vor, das für alle Zelltypen geeignet ist.

Bild 8: Neben einem dimmbaren Panoramadach stellte Webasto sein selbst entwickeltes Hochvolt-Batteriesystem vor, das für alle Zelltypen geeignet ist. Nicole Ahner

Erstmals auf einer Messe zu sehen war das von Webasto, Merck und LG Chem gemeinsam entwickelte, dimmbare Panoramadach. Das Dach besteht aus drei Segmenten (inklusive Heckscheibe) und gewährt vollständige Transparenz und schafft durch den freien Blick auf den Himmel ein offenes Raumgefühl im Innenraum. Dimmbar ist das Dach segmentweise durch Liquid-Crystal-Technologie, wobei sich die Lichtdurchlässigkeit im Innenraum variabel regeln lässt. Doch nicht nur ästhetische Lösungen wurden am Stand von Webasto vorgestellt – auch in der Elektromobilität stellt sich das Unternehmen unter dem Motto „Advanced Future Driver“ breit auf. Drei stationäre Ladelösungen mit 22 kW Ladeleistung und eine mobile Ladestation mit 11 kW wurden ebenso vorgestellt wie das weitgehend von Webasto selbst entwickelte Hochvolt-Batteriesystem (Bild 8). Das System eignet sich für alle Zellformate, egal ob zylindrisch, pouch oder prismatisch. Als Design-to-Cost-Lösung entwickelt Webasto das Batteriesystem individuell für die jeweiligen Herstelleranforderungen.

48-Volt-Mildhybridsystem

Bild 9: Delphi stellte unter anderem sein 48-V-Mildhybridsystem vor, das den Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum herkömmlichen Verbrennungsmotor um bis zu 15 Prozent senken soll.

Bild 9: Delphi stellte unter anderem sein 48-V-Mildhybrid vor, das den Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum herkömmlichen Verbrennungsmotor um bis zu 15 Prozent senken soll. Nicole Ahner

Delphi stellte am Stand sein 48-Volt-Mildhybridsystem vor (Bild 9), das mit seiner intelligenten des Antriebsstrangs den Kraftstoffverbrauch um bis zu 15 Prozent im Vergleich zum herkömmlichen Verbrennungsmotor senken soll. Geringere NOx-Emissionen und Kosten für die Abgasnachbehandlung, eine verbesserte Antriebsperformance sowie ein komfortableres Start-Stop-System gehören zu den weiteren Vorteilen. Sowohl für Hybrid- als auch für Elektrofahrzeuge ist der kombinierte Wechselrichter und DC/DC-Wandler, der untergebracht in einem Gehäuse, eine bauraum- und kostenoptimierte Lösung darstellt. Er ist ein Schlüsselelement für Funktionen wie Rekuperation oder Stopp-Start.

Hybride, Range-Extender, Elektroantriebe

Bild 10: Mehr als nur einen Blick unter die Motorhaube gewährte Schaeffler auf der IAA 2017. Serienlösungen für Hybridantriebe waren ebenso vertreten wie der Radnabenantrieb eWheel-Drive.

Bild 10: Mehr als nur einen Blick unter die Motorhaube gewährte Schaeffler auf der IAA 2017. Serienlösungen für Hybridantriebe waren eben so vertreten wie der Radnabenantrieb eWheel-Drive. Nicole Ahner

Mehr als nur einen Blick unter die Haube gewährte Schaeffler an seinem Stand (Bild 10). Am Stand dabei waren Serienlösungen für Hybridantriebe von P1 bis P4, aber auch Lösungen für Elektrofahrzeuge wie modular aufgebaute, elektrische und Antriebe bis hin zum Radnabenantrieb eWheel-Drive. Dieser hochintegrierte bietet Vorteile bei Raumnutzung, Manövrierbarkeit, Fahrdynamik und aktiver Sicherheit, was ihn besonders für das automatisierte Fahren interessant macht.

Um Herstellern ein ganzheitliches Elektroantriebssystem zu liefern, kombiniert Borg Warner sein eGear-Drive-Getriebe mit dem HVH-Elektromotor (High Voltage Hairpin) in einem kompakten Bauteil. Borg Warners eDM (electric drive module) dient als Primär- oder Sekundärantrieb für Elektrofahrzeuge und P4-Hybride. Die integrierte Konstruktion von Elektromotor und in einem Gehäuse ermöglicht Einsparungen hinsichtlich Gewicht, Bauraum und Kosten. Magna stellte an seinem Stand neben Leichtbaulösungen für elektrobetriebene auch ein Elektro-Konzeptfahrzeug FC Reev mit Brennstoffzellen-Extender vor. Der Extender lässt sich in jedes bestehende Fahrzeug einbauen und soll die Vorteile von zwei verschiedenen, alternativen Antriebsarten kombinieren: das schnelle Tanken und höhere Energiedichte von Wasserstoff sowie die vorhandene Infrastruktur zum elektrischen Laden.

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