Morgenstadt - wie wir morgen leben

Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt, für realistisch. „Bis sie verwirklich ist, wird es jedoch noch eine ganze Weile dauern“, meint er. „Voraussetzung für komplett unfallfreies Fahren wäre ja, dass alle Verkehrsteilnehmer mit einem solchen elektronischen System ausgerüstet wären und dass sich die Autos untereinander verständigen können.“
    Forscher der Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik ESK in München arbeiten bereits heute an innovativen Konzepten im Bereich der Car-to-X-Kommunikation (kurz C2X genannt). Durch die digitale Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und mit der Infrastruktur kann das Auto nicht nur automatisch bremsen, sondern den Fahrer auch vor Zusammenstößen warnen und ihn stets über den aktuellen Zustand von Verkehr und Straße informieren.
    Zu diesem Zweck haben die ESK-Forscher eine Software entwickelt, welche die Kommunikation zwischen einer elektronischen Einheit im Fahrzeug und der Außenwelt ermöglicht und strukturiert. „Das System beruht auf einem speziell für Fahrzeuge entwickelten WLAN in Kombination mit GPS“, sagt Josef Jiru, der Projektleiter. „Position und Sensordaten des Fahrzeugs über Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Rutschen können an entsprechende drahtlose Kommunikationsknoten am Straßenrand, sogenannte Roadside Units (RSUs), gemeldet werden.“ Im Gegenzug erhalten die Fahrzeuge von den RSUs Informationen über den Straßenzustand vor ihnen, über eventuelle Unfälle und Staus oder über die optimale Geschwindigkeit, um auf der „grünen Welle“ mitzuschwimmen. In Zukunft werden solche Systeme selbstverständlich sein. Auch FOKUS ist auf dem Gebiet sehr aktiv – in dem Projekt simTD geht es darum, Autos automatisiert in Kolonnen fahren zu lassen, Stau-Enden automatisch zu erkennen, Wetterereignisse in die Navigation einzubeziehen und Ampeln verkehrsabhängig zu steuern.
MATERIALMIX IM AUTO
    Heute und in den nächsten Jahren setzt LBF-Chef Hanselka jedoch weiterhin auf die passive Sicherheit von PKWs. Da dies, ebenso wie die wichtigsten Komponenten der Elektrofahrzeuge, also Motoren und Batterien, das Gesamtgewicht erhöht, muss an anderer Stelle gespart werden. Fahrzeugbauer setzen deshalb auf konsequenten Leichtbau, und zwar für alle Komponenten. „In der Fraunhofer-Systemforschung Elektromobilität haben wir beispielsweise ein neuartiges Herstellungsverfahren für die Spulen von Elektromotoren entwickelt“, sagt Hanselka. „Sie werden dort gegossen, dadurch kann statt Kupfer auch das leichtere Aluminium zum Einsatz kommen. Weiter ist ein Leichtbau-Batteriekasten für Lithium-Ionen-Akkus entstanden. Ein Rad aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff hilft ebenfalls, das Gewicht zu reduzieren. All dies sind Beiträge zum Leichtbau, die wir sicherlich im Auto von morgen finden werden.“ Wesentliche Einsparungen lassen sich aber auch bei der Karosserie erzielen, die heute noch rund 40 Prozent des Fahrzeuggewichts ausmacht.
    Ein weiteres wichtiges Thema ist das Multi-Material-Design, denn künftig werden Autos aus einem bunten Materialmix bestehen, mehr noch als bisher. Neben der Frage des Werkstoffs werden auch die Konstruktion und Gestaltung, die Oberfläche, die Form sowie die Fertigungstechnik darüber entscheiden, welches Material man für welches Teil nimmt. So kommt es beispielsweise auf Steifigkeit und Festigkeit an, ebenso aber auf seine Eigenschaften bei Brand oder gegenüber Vibrationen. Das riesige Portfolio an Leichtbauwerkstoffen – Stahl, Aluminium, Titan und Magnesium, dazu Kunststoffe und Faserverbundwerkstoffe – werden künftig einen Materialmix bilden. Damit dieser am Lebensende des Autos wieder recycelt werden kann, „muss man bereits bei der Konstruktion daran denken, wie man das Fahrzeug wieder zerlegen kann“, so Hanselka. „Es wird eine Anleitung geben, wie man das Auto entsorgt: Man wird es in sortenreine Teile zerlegen, die gesammelt und wiederverwertet werden.“
WAS TREIBT KÜNFTIG UNSERE FAHRZEUGE AN?
    Elektrischer Strom wird für die Mobilität in der Morgenstadt die größte Rolle spielen. Das gilt nicht nur für die öffentlichen Verkehrsmittel wie Bahnen und Busse, sondern auch für PKWs. Ohne Frage sind mit Strom betriebene Autos sauberer und leiser, sie belasten die Umwelt deutlich weniger als vergleichbare Benziner oder Dieselfahrzeuge. Feinstaub, Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid und Stickoxide könnten damit künftig