Antriebstechniken der Zukunft: Mit voller Kraft in Richtung Zukunft?

Lesen, schlafen oder die Heizung in der Wohnung einschalten – eigentlich alltägliche Dinge. Doch wie wäre es, wenn wir all das während des Autofahrens erledigen könnten? Habt ihr euch schon mal gefragt, wie Autos in 20 Jahren aussehen? Wir haben uns auf die Suche nach Antworten für das Auto der Zukunft gemacht. – Tuan

Antriebstechniken Zukunft

Was kann das Auto der Zukunft?

Jede Menge! Neben Trends wie Dynamic Ridesharing oder Elektromobilität rückt das Thema autonomes und vernetztes Fahren immer mehr in den Fokus. Die Zeit, die man am Steuer „verschwendet“, soll zukünftig produktiver genutzt werden – zum Arbeiten, Filme Schauen oder ganz einfach zum Entspannen.

Heute übernimmt das Auto beim Fahren bereits einige Dinge für uns – automatisches Einparken, selbstständiges Einstellen von Licht oder automatisiertes Fahren um Kurven. Moderne Autos sind bereits jetzt mit diesen Features ausgestattet. Im Moment sprechen wir aber noch vom assistierten Fahren. Ziel der Autohersteller ist aber das vollautomatisierte, autonome Fahren. Das bedeutet: Autos fahren, steuern und parken ohne jeglichen Einfluss des Menschen.

„Vernetzt“ ist auch ein Begriff, der immer wieder im Zusammenhang mit zukunftsweisenden Themen und Projekten fällt. Nach Möglichkeit soll alles miteinander vernetzt sein – immer und überall. Der Mensch mit dem Smartphone, der Wohnung, dem Auto – ein geschlossener Kreislauf. Ziel: Das Auto der Zukunft soll ein riesiges Smartphone auf vier Rädern werden.

Shoppen und Kaffee trinken während der Fahrt?


Fährt das Auto ganz von selbst, bleibt natürlich wesentlich mehr Zeit für andere Dinge – Diese Feststellung ist Inspiration für viele Mobilitätsunternehmen. Die italienischen Entwickler von Next Future Transportation arbeiten aktuell an einer modularen, selbstfahrenden Transporteinheit, die mit einem Elektromotor angetrieben wird. Optisch erinnern diese Module an kleine Transportboxen, die sich zu einem langen Zug mit unterschiedlichen Aufgaben verknüpfen lassen. Passanten können flexibel per Smartphone ein Modul anfordern und sich an einem gewünschten Ort einsammeln lassen: So soll eine Transporteinheit Platz für elf Passagiere bieten.

Darüber hinaus kommen Service-Module mit integrierten Badezimmern, Cafés oder Läden hinzu. Alle Module lassen sich während der Fahrt miteinander koppeln, sodass neben dem reinem Transport viele Services genutzt werden können.

Next Future Transportation
Next Future Transportation


Oder wie wäre es mit einem „One size fits all“-Auto? Ein Transporter, der sich je nach Gebrauch zu einem Kleinbus, Pickup oder einer rollenden Küche umbauen lässt. Individualität und Flexibilität sind dadurch garantiert.

Mehr Technik, mehr Sicherheit?

Das Auto der Zukunft soll nicht nur das höchste Maß an Komfort bieten, sondern gleichermaßen den steigenden Anforderungen an Sicherheit im Straßenverkehr gerecht werden. Das Auto wird intelligenter und vernetzt sich mit anderen Fahrzeugen. Autos sollen in Zukunft miteinander kommunizieren, um sich gegenseitig vor Gefahrenzonen zu warnen oder Hinweise auf das Ende eines Staus oder liegen gebliebene Autos geben.

Externe Kommunikation: Fahrzeug und Umgebung

Nicht nur die Kommunikation zwischen den Autos soll vorangetrieben werden, sondern auch die mit der Umgebung. Beispiel: Die zukünftige Ampel funkt Autos an und informiert, wann diese wieder auf Grün schaltet – Ziel dabei ist vorausschauendes Fahren, flüssiger Verkehr und die Reduzierung von Schadstoffen. Ausgehend von diesem System, kann der Fahrer besser abschätzen, mit welchem Tempo er die Ampelphase noch schafft. Jedoch verleitet dies Autofahrer womöglich zu Geschwindigkeitsüberschreitungen, außerdem bleibt abzuwarten, ob diese Idee auch in überfüllten Metropolen umgesetzt werden kann.

Auch Autobahnen sollen in das vernetzte System integriert werden. So hat sich der Holländer Daan Roosegaarde das innovative Konzept „Smart Highway“ zur Straßenbeleuchtung ausgedacht. Herkömmliche Fahrbahnmarkierungen sollen durch ein lichtempfindliches Pulver ersetzt werden, damit tagsüber das Sonnenlicht in dem Material gespeichert wird und bei Dunkelheit Markierungen hell aufleuchten. Diese sollen bis zu zehn Stunden leuchten.

Im nächsten Schritt sollen Fernstraßen, die in der Nähe von Windrädern stehen, mit einer extra Spur für Elektroautos versehen werden. Fahren E-Autos auf dieser Spur, könnten sie ihre Batterie per Induktion aufladen. Des Weiteren sollen an Straßen angebrachte Sensoren vorbeifahrende Autos erkennen und diesen Teil der Straße beleuchten. Das heißt, es werden exakt nur die befahrenen Teile der Strecke beleuchtet, unbefahrene Teile bleiben dunkel. Die Energie für diese Beleuchtung soll ebenfalls von Windrädern generiert werden.

Studio Roosegaarde & Heijmans
Studio Roosegaarde & Heijmans

Welche Technologien benötigt das Auto der Zukunft?

Das Auto der Zukunft wird zu einer technischen High End-Maschine: Videokameras, Rundum-Laserscanner oder Radarsensoren könnten in der Zukunft zum Standard werden. Diese sind permanent in Betrieb und scannen während der gesamten Fahrt die Umgebung des Autos. Sie sind quasi die Augen des Fahrzeugs und erfassen Ampelsignale, Verkehrsschilder, Passanten oder Gegenstände auf der Fahrbahn.

Das Auto der Zukunft
dpa-infografik GmbH

Zudem wird das Auto der Zukunft wohl einiges an Gewicht verlieren. Autohersteller wollen zukünftig auf alternative Materialien wie Aluminium, Titan oder Carbon zurückgreifen. Hier spielt aber natürlich auch der Preis eine Rolle: Titan beispielsweise ist 50 mal teurer als Stahl und wird momentan nur in Supersportwagen wie dem Bugatti Veyron verbaut. Autobauer müssten ihre Produktions- und Fertigungsstraßen umrüsten, um die noch schwer zu verarbeitenden Materialien zu verwerten. Interessant sind dabei auch Materialgemische: Dämmung aus Thinsulate-Dämmmaterial, Karosserie aus Aluminium und Motorhaube aus Carbon. Auch sogenannte Multi-Material-Designs stehen hoch im Kurs.

Wie sieht es mit der Sicherheit und Haftung aus?

Aktuell ist in Deutschland der gesetzliche Rahmen für die neuen Fahrsysteme noch nicht ausreichend angepasst und bremst deshalb die schnelle Markteinführung aus. Ein erster Schritt in Richtung autonomes Fahren wurde im Mai 2014 gemacht. Die Wiener Konvention, auf die sich die deutsche Fahrerlaubnisverordnung (FeV) bezieht, wurde um einen Punkt aktualisiert: Fahrassistenzsysteme werden zugelassen. Jedoch nur jene, bei denen der Fahrer jederzeit in der Lage ist, das Auto wieder komplett zu übernehmen – für vollautomatische Fahrzeuge gibt es bislang noch keine einheitliche Regelung.

Szenario: Das autonome Auto steuert auf Fußgänger zu; ein Unfall ist unvermeidbar. Das Auto muss binnen Bruchteilen von Sekunden „entscheiden“, ob Insassen oder Fußgänger geschützt werden. Darf ein Auto bzw. der Entwickler entscheiden, welches Leben bevorzugt wird? Software-Entwickler stehen vor einem moralischem Dilemma. Fakt ist, der rechtliche Rahmen muss deutlich angepasst werden, damit autonom fahrende Autos auf deutschen Straßen unterwegs sein dürfen. Aktuell gilt: Verschuldet ein autonomes Fahrzeug einen Unfall, muss der Entwickler dafür haften. Im schlimmsten Fall sogar mit einer Gefängnisstrafe.

Um Unklarheiten bei Haftungsfragen im Vorfeld so gering wie möglich zu halten, wird, ähnlich wie bei Flugzeugen, eine Black Box eingebaut, die alle Logs und Fehler aufzeichnet. Jedes Fehlverhalten des Fahrers kann reproduziert werden und ihm im Zweifelsfall zur Last gelegt werden.

Auf der anderen Seite die Autobauer: Beispielsweise hat Volvo angekündigt, selbstfahrende Autos herzustellen und bei einem Unfall den gesamten Schaden zu ersetzen.

Es bleibt also die Wahl zwischen Black Box, also 100-prozentiger Überwachung, die im Zweifelsfall zum Nachteil des Fahrers ausgelegt wird und einem selbstfahrenden Auto, bei dem rechtlich alles vom Hersteller abgedeckt ist.

Angriffe von außen

Und was passiert, wenn von außen auf das Auto zugegriffen wird? Beispielsweise, wenn Hacker in das Bordsystem eindringen, um das Auto zu kapern und dieses dann nach Belieben beschleunigen, bremsen und steuern zu können? Zukünftige Fahrzeuge müssen mit einer hochsicheren Firewall ausgestattet werden, um externe Angriffe zu verhindern.

Nicht nur Hacker könnten eine Gefahr darstellen, auch schlechte Wetterverhältnisse können das Fahrzeug enorm beeinflussen. Zum Beispiel könnten einfallende Regentropfen die angebrachten Radarsensoren “verwirren”, sodass sie nicht mehr sauber funktionieren.
Anderes Beispiel: Steht die Sonne tief, wirkt sich das aktuell negativ auf die eingebauten Kameras aus. Diese können dann schlechter Fahrbahnmarkierungen erfassen und Auto-Steuerung berechnen.

Zur detaillierten Analyse geht’s hier lang!

Fazit


Autobauer entwickeln und testen, was das Zeug hält. Die einen setzen auf ultraleichte Materialien beim Bau von Karosserien, andere fokussieren sich eher auf die komplette interne und externe Vernetzung von Mensch und Fahrzeug, ganz andere wiederum wollen zuerst das Straßennetz revolutionieren. Die Tendenz ist klar: Alles drängt nach vorne in Richtung Zukunft. Für mehr Zeit für persönliche Dinge, und weniger verschwendete Zeit am Steuer. Wann autonome Autos zum Standard werden, ist noch schwer abzuschätzen. Der gesetzliche Rahmen muss jedoch erweitert werden, der Prozess läuft unter Hochdruck. Uns bleibt nur abzuwarten und zu schauen, was die Zukunft bringt.

Autor: Tuan Lai
Hallo, Tuan hier. Ich studiere Onlinekommunikation in Darmstadt. Bei flinc bin ich Werkstudent im Bereich Content Marketing & Customer Support.