Effizienz-Assistenten im Auto: Die technische Vernunft

Intelligente Systeme senken den Verbrauch

| Autor: Thomas Günnel

Alles „Grün“: Neben optimierter Hardware ist der Fahrer der größte Hebel, um Emissionen zu senken.
Alles „Grün“: Neben optimierter Hardware ist der Fahrer der größte Hebel, um Emissionen zu senken. (Bild: Thomas Günnel/»Automobil Industrie«)

Vorausschauend fahren spart Kraftstoff – das wussten Fahrlehrer schon in den Siebzigerjahren zu vermitteln. Zudem gab es Versuche, den Fahrstil der Menschen indirekt zu beeinflussen, zum Beispiel mittels digitaler Schilder, die eine Richtgeschwindigkeit anzeigen, mit der sich die nächste Ampel bei Grün erreichen lässt. Denn neben technischen Parametern beeinflusst der Mensch hinter dem Steuer den Verbrauch stark.

Wie stark, demonstrierte Mercedes-Benz jüngst im Rahmen einer Veranstaltung zum Messverfahren WLTP in Stuttgart in einem Fahrtest. Mit einem energieeffizienten Fahrstil, sagt der Hersteller, lässt sich der Verbrauch um bis zu 30 Prozent senken. Weil der Mensch aber von Natur aus eher unvernünftig ist, setzt der Automobilhersteller in seinen Modellen diverse Hilfsmittel ein, um vielleicht doch den einen oder anderen Liter Kraftstoff über diesen „weichen“ Faktor zu sparen. Dabei helfen aktuelle Assistenzsysteme und die allgegenwärtige Vernetzung.

Elektronischer Horizont für den Fahrer

Softwareseitig ist das zum Beispiel das bei Mercedes „Eco-Assistent“ genannte System. Audi, BMW und Co. setzen in ihren Modellen ähnliche Systeme ein, der Automobilzulieferer Continental bezeichnet das Ganze sinnig als „elektronischen Horizont“. Es coacht den Fahrer mit Hinweisen, wann er den Fuß vom Fahrpedal nehmen kann: weil ein Fahrzeug dicht vorausfährt, ein Geschwindigkeitslimit oder Kurven und Gefälle folgen. Weitere Funktionen sind etwa das Segeln und das gezielte Steuern der Rekuperation. Dafür nutzt er Navigationsdaten, Verkehrszeichenerkennung und Informationen der intelligenten Sicherheitsassistenten wie Radar und Stereokamera.

Im Hintergrund erstellt der Assistent permanent Ausrollsimulationen: Abhängig vom Ladezustand der Batterie und der Verkehrssituation ermittelt er dabei, ob das Fahrzeug beim Loslassen der Pedale weiterrollen sollte („Segeln“) oder ob es verzögert werden sollte und dabei die Batterie geladen werden kann (Rekuperation). Innerhalb der Systemgrenzen regelt das System den Schub dann situationsgerecht, sobald der Fahrer den Fuß vom Gas nimmt. Den Hinweis, dies zu tun, erhält er auch optisch: mittels eines Symbols „Fuß vom Gas“ im Zentraldisplay oder im Head-up-Display. Gleichzeitig erhält er per Grafik den Grund: zum Beispiel „Kreuzung voraus“ oder „Gefälle voraus“.

Segeln oder Rekuperieren?

Bei der Entscheidung, ob gesegelt oder rekuperiert werden soll, berechnet der Assistent vorausschauend die Fahrsituation. Beispiele sind Senken, Kuppen oder kommende Tempolimits, die das System anhand von Kartendaten erkennt. Ein Beispiel: Das Fahrzeug erkennt, dass nach einem Gefälle eine Steigung folgt, gleichzeitig ist ein Tempolimit angezeigt. Rechtzeitig bekommt der Fahrer die Meldung „Fuß vom Fahrpedal“. Folgt er diesem Hinweis, segelt das Fahrzeug weiter. Bergab rekuperiert es, aber nur so stark, dass die erlaubte Höchstgeschwindigkeit gehalten wird. Kurz vor dem Tiefpunkt der Senke beendet das System die Rekuperation und segelt erneut, um möglichst viel Schwung für die Bergauffahrt mitzunehmen.

Bei langsam vorausfahrendem Verkehr kann das System einen Segelvorgang abbrechen, um anschließend so stark zu rekuperieren, dass oft kein Bremseingriff erforderlich ist. Beschleunigt das vorausfahrende Fahrzeug, wird das Segeln automatisch wieder aktiviert. BMW bezieht bei seinen aktuellen Plug-in-Hybriden ebenfalls das vorausfahrende Fahrzeug, die Topografie und Ampeln mit ein. Denkbar ist zudem, direkt mit Ampelanlagen zu kommunizieren, um noch vorausschauender zu fahren. Aktuelles Beispiel: Einen Pilotversuch führten Audi und die Stadt Hamburg im vergangenen Jahr durch.

Auto und Ampel kommunizieren

Gemeinsam mit dem Online-Geodatendienst Here Technologies und dem Anbieter von Verkehrstechnik wie Ampelanlagen, Swarco, erprobten die Projektpartner einen Ampelphasenassistenten. Ähnlich der eingangs erwähnten Schilder, erhielten die Testfahrer auf Strecken mit insgesamt über 60 Ampeln im Stadtgebiet im Fahrzeug angezeigt, welche Geschwindigkeit sie für eine grüne Welle benötigen oder wie lange vor ihnen noch Rot ist – und konnten ihren Fahrstil anpassen.

Künftig sollen alle die Daten nutzen dürfen: in Navigations- und Assistenzdiensten in Fahrzeugen; oder in Apps – so wäre der Dienst auch für Radfahrer verfügbar. Für Hamburg bedeutet das: Grünzeitprognosen für über 1.000 Ampeln im Stadtgebiet.

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