Hightech-Sicherheitssysteme: Von Bienen lernen - DER SPIEGEL
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Hightech-Sicherheitssysteme Von Bienen lernen

Wenn Toshiyuki Andoh einen Schwarm Bienen sieht, ist der Nissan-Forscher fasziniert und beruflich interessiert zugleich. Denn anders als Menschen schwirren die Insekten auch im dichtesten Pulk kollisionsfrei. In zehn Jahren sollen Autos diese Kunst auch beherrschen.
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Wären Menschen wie Bienen, dann hätten sie einen Blickwinkel von mehr als 300 Grad und kämen selbst im dichtesten Getümmel zum Ziel, ohne dass es zu einer Kollisionen käme. Modisch wäre eine solche Mutation nicht ganz unproblematisch, doch Ingenieure wie Toshiyuki Andoh würden sich freuen. Denn der Sicherheitsforscher bei Nissan würde gerne die Fähigkeiten der Bienen auf die Autofahrer übertragen.

Weil das nicht geht, soll bald schon die Technik einspringen und um das Auto eine elektronische Knautschzone legen, ähnlich wie Bienen im Flug sie nutzen: In der Luft baut jedes Insekt seinen eigenen Flugraum auf und überwacht diesen mit dem Panoramablick der Facettenaugen. Kommt ein Artgenosse zu nahe oder taucht ein anderes Hindernis auf, kann die Biene in beinahe jede beliebige Richtung ausweichen, haben die Nissan-Entwickler beobachtet.

Das auf ein Auto zu übertragen, fällt jedoch schwer. Zumal bislang kein Fahrzeug agil genug für solche Ausweichmanöver wäre. Doch zumindest einen kleinen Roboter mit dem kryptischen Kürzel BR23C haben die Nissan-Ingenieure schon entsprechend programmiert: Ein sogenannter Laser-Range-Finder lässt die Figur in einem Sichtfeld von 180 Grad auf zwei Meter Entfernung jedes Hindernis erkennen. "Im Bruchteil einer Sekunde imitiert BR23C daraufhin das Ausweichverhalten einer Biene, indem er entweder das Hindernis umsteuert oder sich auf der Stelle dreht. Im Gegensatz zu bislang gebräuchlichen Systemen läuft das Manöver rein instinktiv und binnen eines Wimpernschlages ab", sagt Andoh.

Bis daraus ein für den Straßenverkehr nutzbares System zur Unfallvermeidung wird, werde es wohl noch mindestens zehn Jahre dauern, schätzt Andoh. Auch andere Hersteller arbeiten an solchen Vorausschauenden Sicherheitssystemen und nutzen dabei Vorbilder aus der Natur. Volvo etwa will Erkenntnisse aus der Erforschung von Wanderheuschrecken nutzen. Denn auch diese Tiere legen viele Kilometer in dichten Schwärmen zurück, ohne miteinander in Berührung zu kommen.

Sensoren blicken nach hinten, zur Seite und nach vorn

Bis Bienen- oder Heuschrecken-Prinzip technisch umgesetzt sind, werden Assistenzsysteme wie bislang den Sichtbereich des Autofahrers vergrößern und so Kollisionen vorbeugen oder den Fahrer zumindest auf die drohende Gefahr aufmerksam machen. Das Autoheck wird durch Radarsensoren und die Rückfahrkameras der Einparkhilfen gesichert; auch zur Seite hin übernimmt immer öfter die Elektronik den Blick in den toten Winkel.

Die kritische Stelle für Assistenzsysteme jedoch liegt am Bug des Autos. Schließlich zählen Auffahrunfälle zu den häufigsten Unfalltypen. Seit vor etwa fünf Jahren die ersten Tempomat-Systeme mit automatischer Abstandsregelung angeboten wurden, bekommt die Elektronik zunehmend Zugriff auf die Bremse. Denn um eine sichere Distanz zum Vordermann zu halten, muss der Tempomat auch präzise verzögern. Nachdem solche Systeme anfangs nur in moderaten Geschwindigkeitsbereichen funktioniert, gibt es mittlerweile eine Reihe von Fahrzeuge, die etwa im Stopp-and-Go-Verkehr auch bis zum Stillstand automatisch abbremsen – und zwar schön langsam und komfortabel.

Respekt vor der Souveränität des Fahrers

Mit der neuen S-Klasse von Mercedes kam vor drei Jahren dann ein System in den Handel, dass auch der Sicherheit dient - das also jäh und heftig bremsen kann. Ähnlich wie mittlerweile auch im Honda Accord erkennt in diesem Fall ein Abstandsradar das Hindernis. Sodann wird der Fahrer mit einer abgestuften Warnstrategie zu selbständigem Handeln aufgefordert. Bleibt er untätig, weil er abgelenkt ist oder schläfrig, steigt die Elektronik kurz vor dem Aufprall selbsttätig in die Eisen – allerdings nur mit 40 Prozent der maximalen Bremskraft.

Technisch wäre zwar auch eine Notbremsung mit voller Bremskraft möglich, doch bislang haben die Entwickler diese Autonomie ihren Systemen noch nicht zugetraut. Zu groß war der Respekt vor der Souveränität des Fahrers, zu tief saß die Angst vor einer möglichen Fehlfunktion. Das ändert sich allmählich.

Mercedes bald mit automatischer Vollbremsung

So hat Volvo jetzt im SUV-Modell XC60 gegen Karambolagen im Stadtverkehr das "City-Safety-System" eingeführt. Bei dieser Technik kontrollieren Lasersensoren bei Geschwindigkeiten unter 30 km/h den Abstand zum Vordermann und leiten automatisch eine Vollbremsung ein, wenn eine Kollision droht. So können Unfälle mit einer Differenzgeschwindigkeit von 15 km/h völlig vermieden und bis zu 30 km/h immerhin entschärft werden.

Was bei den Schweden bislang im Stadtverkehr funktioniert, will Mercedes mit dem Debüt der neuen E-Klasse im kommenden Frühjahr auf alle Geschwindigkeitsbereiche ausweiten. "Nach Millionen von Testkilometern trauen wir es uns zu, als erster Hersteller eine autonome Vollbremsung einzuleiten", sagt Entwickler Jörg Breuer. 0,6 Sekunden vor dem drohenden Unfall, wenn eigentlich schon alles zu spät ist, baut das System den vollen Bremsdruck auf. Zwar kann die späte Vollbremsung einen Unfall kaum mehr verhindern. Doch statt mit Knochenbrüchen kommt der Fahrer womöglich mit ein paar blauen Flecken oder gar dem Schrecken davon.