Ein führender Hersteller von Bremssystemen und sicherheitsrelevanten Technologien für Nutzfahrzeuge, Knorr-Bremse, fokussiert sich zunehmend auf die Entwicklung redundanter Systeme für die Automatisierung von Lkw. Diese Systeme sollen Automatisierungsstufen bis hin zu Level 4 unterstützen, wobei sich der Schwerpunkt auf Redundanz in den Bereichen Bremsen, Lenkung und Energieversorgung richtet. Diese Technologien sollen sowohl für herkömmliche als auch für zukünftige autonom fahrende Nutzfahrzeuge die Sicherheit und Zuverlässigkeit erhöhen. Knorr-Bremse wird seine Innovationen auf der IAA Transportation 2024 vorstellen und lädt Experten zu einem Austausch über ihre Fortschritte ein.
Sicherheit durch Systemredundanz
Das Ziel von Knorr-Bremse ist es, durch den Einsatz redundanter Systeme ein Höchstmaß an Sicherheit für den hochautomatisierten Betrieb von Nutzfahrzeugen zu gewährleisten. Diese Lösungen ermöglichen es, dass wesentliche Funktionen wie Bremsen und Lenken weiterhin funktionieren, selbst wenn ein Teilsystem ausfällt. Wie Bernd Spies, Mitglied des Vorstands von Knorr-Bremse, erläutert, bietet das Unternehmen bereits Produkte für Automatisierungslevel 2 bis 4 an. Durch die Integration dieser Technologien wird nicht nur die Betriebssicherheit, sondern auch die Verfügbarkeit des gesamten Systems verbessert, was für autonome Fahrfunktionen entscheidend ist.
In einem speziell entwickelten Forschungsprojekt, ATLAS-L4, arbeitet Knorr-Bremse an einem Prototyp eines Lkw, der redundante Bremssysteme und eine doppelte Lenkung integriert. In diesem Kontext wurde auch das innovative Sicherheitskonzept „Steer-by-Brake“ entwickelt, das im Notfall die Lenkfunktion unterstützt. Erste Testläufe auf gesicherten Strecken verliefen erfolgreich und bestätigen die technische Machbarkeit.
Herausforderungen und Potenziale der Redundanztechnik
Eine der zentralen Herausforderungen bei der Umsetzung von Redundanzsystemen ist die Komplexität der technischen Anforderungen. Die Automatisierung von Lkw erfordert Technologien, die bei Fehlern selbstständig eingreifen und die Funktionsfähigkeit aufrechterhalten. Dies führt zu einer Erhöhung der Komponentenanzahl und der Komplexität der Systemtests. Knorr-Bremse begegnet dieser Herausforderung durch die Entwicklung modularer Lösungen, die flexibel auf die jeweiligen Anforderungen der Fahrzeughersteller zugeschnitten werden können.
Zu den fortschrittlichsten Systemen zählt das elektro-mechanische Bremssystem (EMBS), das eine Weiterentwicklung klassischer Bremsen darstellt. Es bietet zusätzliche Sicherheitsfunktionen und wird durch Steer-by-Wire-Technologie ergänzt, welche die konventionelle mechanische Lenkung ersetzt. Durch die modulare Architektur lassen sich diese Lösungen sowohl in automatisierte als auch in konventionelle Lkw integrieren.
Ein weiterer Fortschritt ist das redundante Energieversorgungssystem von Knorr-Bremse. Dieses Konzept sichert die Stromversorgung von kritischen Systemen wie Lenkung und Bremsen durch zwei voneinander unabhängige Energiekreise ab. Dadurch wird sichergestellt, dass auch im Falle eines Stromausfalls die sicherheitskritischen Funktionen weiterhin voll funktionsfähig bleiben.
Zukunftsorientierte Technik für den Straßeneinsatz
Knorr-Bremse bringt nicht nur Redundanzsysteme auf den Markt, sondern entwickelt auch intelligente Steuerungseinheiten wie den Truck Motion Controller (TMC). Diese Einheit synchronisiert die Steuerung der Fahrzeugaktoren, darunter Bremsen, Lenkung und Antrieb, um die Fahrzeugdynamik optimal zu kontrollieren. Besonders in gefährlichen Situationen greift der TMC ein und sorgt dafür, dass das Fahrzeug stabil bleibt, auch wenn ein Teil des Systems ausfällt.
Die erweiterten Fahrerassistenzsysteme (ADAS) von Knorr-Bremse sind ebenfalls auf der IAA Transportation 2024 zu sehen. Diese Systeme übertreffen die Anforderungen der neuesten europäischen Sicherheitsrichtlinien und bieten zusätzliche Funktionen wie den toten Winkel-Assistenten (BSIS) und das Abbiegeassistenzsystem (MOIS). Besonders hervorzuheben ist das neue ADAS-System mit Fusionstechnologie, das durch die Kombination von Radar- und Kameradaten eine präzisere Erkennung von Fußgängern und Radfahrern ermöglicht. Bei Gefahr greift das System automatisch ein, um eine Notbremsung einzuleiten.
Vernetzte Systeme für höhere Effizienz
Neben den Fortschritten bei den Redundanzlösungen arbeitet Knorr-Bremse auch intensiv an der Vernetzung von Fahrzeugen und deren Systemen. Die Kombination aus redundanten Bremssystemen und hoch entwickelten Assistenzsystemen schafft die Grundlage für eine vollständig integrierte Fahrzeugsteuerung. Diese ermöglicht nicht nur ein sichereres Fahren, sondern verbessert auch die Effizienz und den Betrieb der Fahrzeuge. Durch die Vernetzung der verschiedenen Systeme können Daten in Echtzeit ausgewertet und verarbeitet werden, was eine präzise Steuerung des Fahrzeugs in allen Situationen gewährleistet. Die Fahrerassistenzsysteme von Knorr-Bremse agieren hier als Bindeglied zwischen den verschiedenen Komponenten, indem sie etwa die aktuelle Verkehrslage, den Zustand der Straße und die Fahrzeugdynamik kontinuierlich überwachen und analysieren.
Ein wichtiger Meilenstein in der Vernetzung ist die Integration der Systeme in die sogenannte Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation. Diese Technologie ermöglicht es den Fahrzeugen, miteinander sowie mit der Umgebung zu kommunizieren, um frühzeitig auf potenzielle Gefahren wie Baustellen, Unfälle oder widrige Wetterbedingungen reagieren zu können. Die V2X-Kommunikation in Kombination mit den Redundanzsystemen von Knorr-Bremse sorgt dafür, dass hochautomatisierte Lkw sicherer und effizienter am Straßenverkehr teilnehmen können.
Fazit und Ausblick
Mit seinen fortschrittlichen Redundanzlösungen und intelligenten Steuerungssystemen positioniert sich Knorr-Bremse als Vorreiter in der Automatisierung von Lkw. Die modularen und skalierbaren Technologien bieten Flexibilität für verschiedene Einsatzszenarien und Fahrzeugtypen. Während der Fokus auf hochautomatisierte Lkw liegt, eröffnet die Technologie auch neue Möglichkeiten für konventionelle Fahrzeuge. Auf der IAA Transportation 2024 haben Fachleute die Gelegenheit, die neuesten Entwicklungen live zu erleben und sich über die Zukunft des autonomen Fahrens zu informieren. Quelle: Knorr-Bremse
