Sicherheit neu begreifen. Intelligent

Transkript

1 46 Thema Intelligente Bremsen. Vorausschauende Scheinwerfer. Systeme, die im Dunkeln sehen können. Fahrzeuge, die mögliche Zusammenstöße erkennen, bevor sie passiert sind: Mit den aktiven Sicherheitssystemen ihrer Fahrzeuge erschließt die BMW Group eine völlig neue Dimension in der automobilen Sicherheit. Sicherheit neu begreifen. Intelligent vorsorgen. Leben retten. Aktive und passive Sicherheit.

2 Herausforderung Zukunft Thema Zugang zu Technologien und Kunden Sicherheit 47 a b Bild a Klaus Kompaß Leiter Fahrzeugsicherheit bei der BMW Group. b Nach dem Crash Der neue BMW 7er nach einem Seitenaufprall mit mehr als 56 km / h. 14 Mio. PKW in Deutschland 46 Mio. PKW in Deutschland

3 48 Bild a Vorbereitungen Ein Dummy wird mit Hilfe eines Krans ins Fahrzeug eingehoben. Der Dummy wiegt mehr als 80 Kilogramm. b Richtig sitzen Die exakte Sitzposition des Dummys ist entscheidend für die Auswertung Messwerte pro Sekunde kann ein Dummy erfassen. 201 Mrd. Kilometer PKW-Fahrleistung in Deutschland 692 Mrd. Kilometer PKW-Fahrleistung in Deutschland 1970 a b

4 Herausforderung Zukunft Thema Zugang zu Technologien und Kunden Sicherheit Es beginnt spektakulär. Der Aufprall kündigt sich mit einem schnarrenden Sirenenton an, bevor ein unheilverkündender Rums das Gebäude erschüttert. Dann ist es still. Das Heck des Fahrzeugs ist vom Aufprall schwer zerknautscht. Der Ort des Geschehens liegt in gleißendem Scheinwerferlicht, High-Speed-Kameras haben jede Tausendstelsekunde des Crashs dokumentiert. Alltag in der größten von Crashtestanlagen der BMW Group. Die langgestreckte, betonummantelte Halle auf dem Gelände des Münchener Forschungs- und Innovations zentrums (FIZ) ist eine Art supermoderne Verschrottungsanlage zu Forschungszwecken. Täglich schießen hier Techniker nagelneue, mit Dutzenden Messpunkten ausgestattete Automobile gegen einen Betonblock, lassen sie von einer Hochgeschwindigkeitsbarriere rammen oder auf andere Weise vorsätzlich deformieren. Und alles im Dienste größtmöglicher, exakt kalkulierter Sicherheit. Um ein Auto weltweit zuzulassen, muss es mindestens 30 unterschiedliche Crashtests bestehen. Dazu kommen weitere Tests, um auch die hohen Sicherheitsstandards zu erfüllen, die sich die BMW Group selbst gesetzt hat. Seit über 30 Jahren erforscht das Unternehmen syste matisch die Ursachen von Unfällen und die wirksamsten Maßnahmen dagegen. Die Entwickler haben die Fahr zeuge des Konzerns mit Energie absorbierenden Knautschzonen, Sicher heits fahr gast zellen, Gurtsystemen, Airbags und vielen weiteren passiven Sicherheitssystemen ausgestattet, die heute tagtäglich das Leben und die Gesundheit von Autofahrern bewahren. Allein der Kopfseitenairbag, 1997 von der BMW Group als weltweit erstem Automobilhersteller in Serie gebracht, hat die Zahl und Schwere von Kopfverletzungen bei einem Seitenaufprall drastisch reduziert. Wie effizient diese und weitere Sicherheitstechniken in der Summe wirken, lässt sich auch an den Unfallsta tistiken ablesen: Obwohl sich zwischen 1970 und 2007 die Gesamtfahrleistung auf deutschen Straßen mehr als verfacht hat, ist die Zahl der Straßenverkehrsopfer im gleichen Zeitraum um etwa 77 Prozent zurückgegangen. Und genau das ist heute paradoxerweise ein Problem. Denn mittlerweile lässt sich die Sicherheit von Fahrern und Insassen auch mit den ausgefeiltesten passiven Sicherheitssystemen kaum mehr steigern. Natürlich könnten wir unsere Fahrzeuge mit weiteren Airbags ausstatten oder ihre Karosseriesteifigkeit weiter verstärken, sagt Klaus Kompaß, Leiter Fahrzeugsicherheit bei der BMW Group, aber das Potenzial passiver Systeme ist mittlerweile größtenteils ausgereizt. Seit einiger Zeit richten Kompaß und seine Kollegen daher ihr Augenmerk verstärkt auf die aktive Sicherheit, deren primäres Ziel nicht in der Milderung von Unfällen und ihren Folgen, sondern in deren Vermeidung besteht. Das aber verlangt von den Entwicklern einen deutlich erweiterten Blickwinkel über das Fahrzeug hinaus und hin zur Umgebung, in der es sich bewegt.

5 50 Bild a Lichtprobe Eineinhalb mal mehr Licht als mittags in der Wüste, 14 Hochgeschwindigkeitskameras benötigen viel Licht. b Anlauf Über 130 Meter misst die Beschleunigungsspur (länger als ein Fußballfeld). c / d Achtung, Versuch Mit 56 km / h gegen den Baum höchste Anforderungen an die passive Sicherheit. b a c

6 Herausforderung Zukunft Thema Zugang zu Technologien und Kunden Sicherheit 51 11,7 Minuten durchschnittliche Rettungszeit außerorts über Notruf Minuten durchschnittliche Rettungszeit außerorts über Notruf 21,2 mit BMW ConnectedDrive ohne BMW ConnectedDrive d

7 52 91 Prozent aller tödlichen Unfälle basieren auf vier Unfalltypen. Für alle vier Typen hat die BMW Group wirksame Fahrerassistenzsysteme am Markt oder in der Entwicklung. Unfalltyp 1: 41Prozent = Fahrunfall. In Serie: Spurverlassenswarnung Fernlichtassistent Adaptives Kurvenlicht Aktivlenkung In Erforschung oder Entwicklung: Kurveninfo Unterstützt werden sie dabei von Ingenieuren der BMW Group Unfallforschung, die reale Unfälle genauestens untersuchen und deren gesamten Ablauf in Computermodellen rekonstruieren. Dafür werten sie eigene Unfalldaten sowie Daten des Statistischen Bundesamts, des Unfallforschungsprojekts GIDAS (German In-Depth Accident Study) und des renommierten US-amerikanischen William Lehman Injury Research Center in Miami aus, mit dem die BMW Sicherheitsexperten eng kooperieren. Datensatz für Datensatz lernen die Unfallforscher auf diese Weise mehr über das, was auf den Straßen geschieht und wie gefährliche Situationen entstehen. So wissen sie beispielsweise, dass bei 41 Prozent aller tödlichen Verkehrsunfälle der Fahrer auf gerader Strecke die Kontrolle verliert. An zweiter Stelle folgen Unfälle im Längsverkehr, also Kollisionen mit entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeugen. Zusammenstöße beim Abbiegen, Einbiegen oder Kreuzen sind für 18 Prozent und jene mit querenden Fußgängern für zehn Prozent aller Unfälle mit Todesfolge verantwortlich. Noch aufschlussreicher wird es, wenn man sich in die Details vertieft: So handelt es sich bei 30 Prozent der Unfälle im Längsverkehr um Auffahrunfälle, häufig als Folge von zu geringer Aufmerksamkeit, zu geringem Abstand oder beidem. Von Kollisionen an Kreuzungen weiß man heute, dass 42 Prozent der Unfallverursacher vor dem Crash keinen Bremsversuch und 60 Prozent keinen Lenkversuch unternehmen. Ohnehin wurzeln nach amtlicher deutscher Statistik lediglich etwa zwei Prozent der Unfälle in technischen Mängeln, die noch zum größten Teil durch mangelnde Fahrzeugwartung entstehen. Fast immer übersehen, übertreiben oder verschätzen sich also die Fahrer. Das sind erschreckende Zahlen. Aber sie verraten Ingenieuren wie Klaus Kompaß, wo noch erhebliche Prä ventions poten ziale stecken. Der entscheidende Faktor, sagt der BMW Sicherheitschef, ist der Fahrer selbst. Er hat seine klaren Stärken in der Fahraufgabe und kann viele Dinge besser als jedes technische System. Es gibt aber auch Bereiche, wo die Technik dem Menschen überlegen ist. Mit ihrer Unterstützung können wir dem Fahrer helfen, Unfälle entweder zu verhindern oder ihre Folgen entscheidend abzumildern. Schon heute überwachen in Fahrzeugen der BMW Group ausgefeilte Fahrerassistenzsysteme die Fahrzeugumwelt und versorgen den Fahrer gezielt mit Informationen für schnelle, verantwortungsvolle Entscheidungen. Die Aktive Geschwindigkeitsregelung und die Spurverlassenswarnung unterstützen ihn beim sicheren Manövrieren. Eingreifende Systeme wie die Integral-Aktivlenkung oder der Wankausgleich Dynamic Drive stabilisieren sein Auto in brenzligen Situationen und optimieren die Umsetzung der Fahrerabsicht. Intelligente Navigationssysteme oder die Speed-Limit-Anzeige versorgen ihn mit relevanten Daten über die Verkehrssituation und die zulässige Höchstgeschwindigkeit.

8 Herausforderung Zukunft Thema Zugang zu Technologien und Kunden Sicherheit 53 a b Bild a Immer auf Kurs mit der Spurverlassenswarnung. b Sicherheit fängt beim normalen Fahren an Intelligente Fahrwerksregelsysteme tragen dazu bei, dass gar kein Unfall passiert. Unfalltyp 2: 22 Prozent = Unfälle im Längsverkehr. In Serie: Spurwechselwarnung Spurverlassenswarnung Adaptiver Bremsassistent Night Vision Fernlichtassistent ACC Zweistufiges Bremslicht Bremsassistent ABS, DSC, ASC In Erforschung oder Entwicklung: Geisterfahrerinfo Keines dieser Systeme aber wird dem Fahrer das Steuer je aus der Hand nehmen. Die finale Entscheidung liegt immer beim Fahrer selbst, sagt Kompaß, wir können ihm nur ermöglichen, die bestmögliche zu treffen. Dafür werden in den Fahrzeugen viele Sicherheitssysteme höchst effizient miteinander vernetzt. So liefert im neuen BMW 7er eine Kamera am Innenspiegel gleichzeitig Informationen für die Anzeige des gültigen Tempolimits, die Spurverlassenswarnung und den Fernlichtassistenten. Das integrierte Chassismanagement des 7er wiederum greift auf Getriebeschaltdynamik, Lenkunterstützung, Integral-Aktivlenkung, Gaspedalkennlinie, dynamische Dämpfer-Control sowie das Ansprechverhalten von DSC und Dynamic Drive zu. Hochkomplexe Applikationen wie diese, die die gesamte Fahrzeugarchitektur erfassen, fordern ganz unterschiedliche Entwicklerkompetenzen und sind von externen Zulieferern nicht in Summe zu leisten. Mit unserer Entwicklungsarbeit, meint Kompaß, sichern wir daher der BMW Group den Zugriff auf zukunftsweisende Technologien sowohl intern als auch von den Zulieferern. Und die Arbeit zahlt sich aus, auch wirtschaftlich. Inno vationen wie die Aktivlenkung, die Spurverlassenswarnung, Dynamic Drive und das adaptive Kurvenlicht sind heute per Patent geschützt. Kontinuierlich steigende Aufträge für Sicherheitsausstattungen wiederum zeigen, dass immer mehr Kunden Verkehrssicherheit als einen essentiellen Bestandteil ihrer Freude am Fahren begreifen. Typisch für die BMW Group, ergänzt Kompaß, ist unsere integrale Betrachtung des Themas. Wir analysieren die gesamte Prozesskette von der Unfallprävention bis zu Maßnahmen nach dem Aufprall. Und sorgen so für ein maximales Maß an Sicherheit. Aus ihren Unfallanalysen wissen die Ingenieure der BMW Group beispielsweise, dass mehr als die Hälfte aller tödlichen Fußgängerunfälle in der Dämmerung oder bei Nacht, also unter schlechten Sichtbedingungen geschehen. Und obwohl insgesamt nur etwa 20 Prozent aller Fahrten in der Nacht stattfinden, sterben etwa 40 Prozent aller Verkehrsopfer in der Dunkelheit. Als Antwort auf diese Herausforderung entwickelten die BMW Sicherheitsexperten ein intelligentes, einzigartiges Infrarotsystem, das Autofahrer bei Dunkelheit vor querenden Fußgängern oder Tieren warnt. Bei Night Vision, wie das System heißt, liefert eine Wärmebildkamera ein bewegtes Videobild der Straßensituation. Aufgrund der Temperaturdifferenz kann sein Sensor Menschen und Tiere bereits auf 300 Meter Entfernung ausmachen, selbst bei völliger Dunkelheit und außerhalb

9 54 a b Bild a Präventiver Schutz für Fußgänger und Radfahrer mit Side View um die Ecke schauen. b Das neue BMW Night Vision erkennt Fußgänger. c Forschung für die Zukunft Der Kreuzungsassistent basiert auf Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation. Unfalltyp 3: 1 8 Prozent = Unfälle in Kreuzungssituationen. In Serie: Side View Abbiegelicht ABS, Bremsassistent In Erforschung oder Entwicklung: Querverkehrsassistent Ampelsignalinfos des Lichtkegels der Scheinwerfer. Identifiziert Night Vision ein Lebewesen, das sich in Fahrbahnnähe bewegt, wird das Straßenbild im zentralen Control Display angezeigt, der Fahrer bei akuter Gefährdung auch aktiv gewarnt. Ähnlich vorausschauend agieren die BMW Entwickler auch bei ihrer eigenen Arbeit. So entwerfen sie heute bereits Antworten auf Herausforderungen, die erst übermorgen verstärkt auftreten werden. Eine davon ist die absehbare Zunahme der Kreuzungsunfälle. Studien belegen, dass Unfälle beim Abbiegen oder Kreuzen häufig durch Sichtbehinderungen verursacht werden zum Beispiel, weil ein Fahrer wegen parkender Autos den nahenden Querverkehr nicht kommen sieht. Und weil das so ist, forschen die BMW Entwickler heute bereits an der Königsklasse der Assistenzsysteme: der Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation. Mittels intelligenter Kommunikation untereinander könnten Fahrzeuge künftig beispielsweise ihren nachfolgenden Verkehr auf lokales Glatteis hinweisen. Ein Automobil, das sich einer Rechtsvor-Links-Kreuzung nähert, könnte den querenden Verkehr vorweg informieren, auch wenn er noch durch ein Gebäude verdeckt ist. Noch ist die Fahrzeug-Fahrzeug- Kommunikation Zukunftsmusik und funktioniert auch nur herstellerübergreifend, erklärt Kompaß, schließlich kann das System erst wirksam werden, wenn möglichst viele Fahrzeuge mit solchen Kommunikationssystemen ausgestattet sind. Immerhin hat die EU im Sommer vergangenen Jahres bereits für alle Mitgliedsstaaten einheitliche Funkfrequenzen für die Car2Car-Kommunikation reserviert; in Kürze werden in einem von der Bundesregierung unterstützten Forschungsprojekt die Potenziale dieser Kommunikation mit Fahrzeugen aller Hersteller ausgetestet werden. Bei der BMW Group liegen die Konzepte für die technische Umsetzung längst bereit.

10 Herausforderung Zukunft Thema Zugang zu Technologien und Kunden Sicherheit 55 c Unfalltyp 4: 10 Prozent = Fußgängerunfälle. In Serie: Fußgängererkennung Night Vision ABS, Bremsassistent In Erforschung oder Entwicklung: Aktive Gefahrenbremsung Klar ist: Auch mit den visionärsten Sicherheitssystemen werden sich Unfälle nicht hundertprozentig vermeiden lassen. Das Konzept der integralen Sicherheit bei der BMW Group umfasst daher sowohl das normale Fahren als auch die Phasen vor, während und nach der Kollision. Millisekunden vor einem Crash werden von der Auffahrwarnung gesteuert die Bremsbeläge angelegt und die Bremsanlage vorbefüllt. Sobald der Fahrer auf die Bremse tritt, wird auf Basis der Abstands- und Relativgeschwindigkeitsinformationen des ACC die Bremsung situationsgerecht optimiert. Der elektromotorische Gurtroller strafft die Gurte schon vor dem Aufprall. Nach dem Crash schaltet sich automatisch der Warnblinker ein und warnt andere Verkehrsteilnehmer. Die Fahrzeugsteuerung aktiviert die Innenbeleuchtung und öffnet die Zentralverriegelung, um Rettern den Zugang zu ermöglichen. Parallel wird über das Kommunikationsnetzwerk BMW ConnectedDrive automatisch die Rettungsleitstelle alarmiert und binnen Sekunden mit essentiellen Informationen über den Unfall versorgt. Entwickelt wurde das weltweit einzigartige System gemeinsam mit Unfallmedizinern des William Lehman Injury Research Center der Universität Miami. Herz des Systems ist ein intelligenter Algorithmus, der aus den Unfall- und Fahrzeugdaten die Wahrscheinlichkeit schwerer Verletzungen ableitet. Er basiert auf biomechanischen Unfallanalysen, bei denen Mediziner des Lehman Centers den Zusammenhang verschiedener Unfalltypen mit der Wahrscheinlichkeit schwerer oder lebensbedrohlicher Verletzungen untersucht hatten. Sobald eines der mittlerweile mit dem Notrufsystem ausgestatteten Fahrzeuge in einen Unfall verwickelt wird, berechnet das System aus Parametern wie Aufprallart, -schwere und -richtung den Grad des Insassenverletzungsrisikos und meldet die Daten zusammen mit der exakten GPS-Position des Fahrzeugs an die Leitstelle. Parallel baut der erweiterte Notruf eine direkte Telefonverbindung auf, über die das BMW Callcenter und der Rettungsdienst Kontakt mit dem Fahrer aufnehmen können. Ein solches System ist weltweit einmalig. In über (Un-)Fällen hat der BMW Notruf auf diese Weise bereits für schnelle Hilfe gesorgt. Erst kürzlich erreichte Klaus Kompaß der Bericht eines BMW Fahrers, der mit seinem Fahrzeug auf einem abgelegenen US- Highway die Leitplanken durchbrochen und sich überschlagen hatte. Der Mann steckte schwer verletzt an einer uneinsehbaren Stelle unterhalb des Highways fest, erzählt Kompaß, normalerweise hätte es Stunden oder Tage gedauert, bis man ihn dort entdeckt hätte. Über das BMW ConnectedDrive-System des Wagens aber wurde die Leitstelle alarmiert und der Rettungswagen gezielt zum Unfallort geschickt. Der Mann überlebte. All diese Sicherheitsfeatures werden, bevor sie in die Serienfertigung gehen, in den Crashanlagen der BMW Group zahlreichen Härtetests unterzogen. All das erfordert enorme Anstrengungen, Zeit und auch Geld. Aber es eröffnet der BMW Group Zugang zu Zukunftstechnologien, von denen die Kunden des Konzerns unmittelbar profitieren. Und auch wenn einem beim Besuch der Crashanlage angesichts der deformierten Neufahrzeuge mitunter das Herz blutet: Jeder Crash unter Testbedingungen hilft, reale Verletzungen auf der Straße zu vermeiden.