Auf der Überholspur
Wichtige Fortschritte
Bei Elektromotoren macht die Technologie rasante Fortschritte. Folgend zeigen wir die spannendsten Innovationen.
- Verbesserte Batterietechnologie: Innovationen bei den Batterien sorgen für eine höhere Energiedichte. Neue Akkus sind kompakter und speichern mehr Energie pro Gewichtseinheit, was zu grösseren Reichweiten und geringerem Gewicht führt. Ausserdem bieten neue Festkörperbatterien deutlich höhere Energiedichten, schnellere Ladezeiten und eine höhere Sicherheit im Vergleich zu den dominierenden Lithium-Ionen-Batterien.
Neue Batterie- und Ladetechnologien ermöglichen ausserdem kürzere Ladezeiten. Sie halten länger und haben mehr Ladezyklen. Dreh- und Angelpunkt ist dabei das sogenannte Batteriemanagementsystem (BMS). Fortschrittliche BMS überwachen und steuern die Batterieparameter, um die Leistung, Lebensdauer und Sicherheit zu optimieren. - Effizientere Elektromotoren: Kompaktere (und damit leichtere) Elektromotoren wandeln einen grösseren Teil der Energie in Bewegung um, was zu geringerem Verbrauch bei hoher Beschleunigung und Leistung führt und die Reichweite erhöht.
- Autonomes Fahren, Software und KI: Die Fahrzeug-Software nimmt den derzeit wichtigsten Stellenwert bei sämtlichen modernen Autos ein, Bild 5: Sie steuert alle Fahrzeugfunktionen und ermöglicht das Aufspielen neuer Updates – etwa wenn es um die Vernetzung der Fahrzeuge geht.
Zu den weiteren Features gehören Echtzeit-Informationen, Entertainment, Apps und Navigationssysteme. Letztere helfen unter anderem bei der Planung von Ladestopps und optimiert so die Reichweite.
Fahrerassistenzsysteme wie der Spurhalteassistent, der Abstandsregeltempomat oder auch der Notbremsassistent sind nur erste Schritte beim Zukunftsthema Nummer eins, dem autonomen Fahren (mehr dazu lesen Sie in der Box).
Bild 5: Ein gute Software ist das A und O für moderen FahrzeugeQuelle: Shutterstock/GagliardiPhotography
Wissen: autonomes Fahren
Shutterstock/Andrey_Popov
Aktuell gibt es noch keine Automarke, die Fahrzeuge mit vollständig autonomem Fahrbetrieb (Level 5) im öffentlichen Strassenverkehr anbietet. Das bedeutet, dass kein Auto derzeit in allen Situationen und unter allen Bedingungen ohne menschliches Eingreifen fahren kann. Die Verantwortung liegt weiterhin beim Fahrer. Allerdings gibt es Automarken, die Fahrzeuge mit fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystemen (Level 2 und teilweise 3) anbieten. Diese Systeme ermöglichen teilautonomes Fahren auf Autobahnen oder automatisches Einparken.
Die Hardware
Bezüglich Hardware ist die Sensorik für das autonome Fahren matchentscheidend: Laserscanner (LiDAR-Technologie) liefern hochpräzise 3D-Karten der Umgebung. Kameras erfassen in Echtzeit Bilder und Videos, um Objekte und Verkehrssituationen zu erkennen respektive diese abzugleichen. Vom Autohersteller integrierte Radar- und Ultraschallsensoren helfen, Objekte und Verkehrshindernisse auch bei schlechten Sichtverhältnissen zu erkennen.
Die Software
Des Weiteren ist Software in Kombination mit KI-Chips zur Auswertung der Echtzeitdaten Voraussetzung für autonomes Fahren. Zu den Funktionen zählt die zuverlässige Objekterkennung, wobei KI-Algorithmen Objekte wie Fussgänger, Fahrzeuge und Verkehrsschilder erkennen und klassifizieren. Das Fahrzeug trifft Entscheidungen in komplexen Verkehrssituationen. Per Umweltmodellierung wird ein Umgebungsmodell erstellt, um Entscheidungen zu fällen. Und auch bei der Pfadplanung spielt KI eine tragende Rolle. Sie soll die Fahrtroute (abhängige Parameter sind etwa Ankunftszeit, aktuelles Verkehrsaufkommen, Treibstoff-/Batterieverbrauch etc.) nach Fahrerwunsch anpassen. Dick im Geschäft als Chipdesigner ist auch hier Nvidia: Zu den Kunden zählen unter anderem Mercedes-Benz, Volvo sowie chinesische Automarken wie BYD oder Xiaomi.
Die Anbieter
Folgende Automarken bieten bereits jetzt oder in Kürze Fahrerassistenzsysteme an:
- Audi arbeitet an der Entwicklung von Systemen für autonomes Fahren und hat in seinen Modellen bereits einige fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme verbaut.
- Mercedes-Benz hat mit seinem Drive
- Pilot ein System entwickelt, das in bestimmten Situationen (etwa auf Autobahnen bei Stau) autonomes Fahren auf der Stufe Level 3 ermöglicht.
- BMW bietet in seinen Fahrzeugen eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen, die teilautonomes Fahren unterstützen.
- BYD hat angekündigt, zukünftig auch günstigere Modelle mit einem System für automatisiertes Fahren auszustatten. Das Assistenzsystem namens God's Eye soll in drei Modellen verbaut werden, die umgerechnet ab 9000 Franken kosten sollen. Das ist äusserst günstig.
- Hyundai und Kia bieten in ihren Fahrzeugen Fahrerassistenzsysteme an, die teilautonomes Fahren ermöglichen.
- Tesla bietet mit seinem «Autopiloten» und den «Full Self-Driving»-Funktionen eine Reihe von Fahrerassistenzsystemen, die teilautonomes Fahren ermöglichen.
- Toyota setzt beim autonomen Fahren auf den KI-Nvidia-Chip Orin sowie das Drive-OS-Beriebssystem, das ebenfalls von Nvidia entwickelt wurde. Grundlage ist dabei die Drive-AGX-Plattform, die sogar genug Rechenleistung bereithält, um autonomes Fahren auf Level 5 zu ermöglichen.
vor 2 Tagen
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