Kategorie: Allgemein

Bus-Rapid-Transit
In Brasilien fahren Gelenkbusse des Bus Rapid Transit Systems

Das BRT ist alles andere als eine gewöhnliche Buslinie. Welcher Unterschied dir wohl zuerst auffällt, sind die Busse. Die sind irgendwie größer, oder nicht? Und sehen die nicht ein wenig aus wie Züge? Die Idee für das Bus Rapid Transit war nämlich auch, den Zugverkehr auf der Straße nachzuahmen. Mit Bussen. So sollte das neue Transportsystem die Vorteile des Schienenverkehrs nutzen können, aber trotzdem eine Buslinie bleiben. Dieses Konzept hat sich auf der ganzen Welt bewährt. Vor allem in Städten, in denen große Menschenmassen auf eine zügige Beförderung zählen. Wie zum Beispiel die Fans der Olympischen Sommerspiele in Rio de Janeiro. Doch was ist außer den Fahrzeugen so besonders an BRT?

Bus Rapid Transit Brasil
Die BRT Busse ahmen Züge nach und sehen aus wie zwei Waggons auf Reifen

BAHN FREI

Wie du weißt, ist es bei Zügen einfacher, Fahrpläne zu erstellen und diese auch einzuhalten. Sie müssen nie im Stau stehen oder sich mit Umleitungen und Baustellen herumschlagen. Und warum? Weil sie ihre eigene Fahrbahn haben –die Schienen. Genau das haben die Busse auch. Sie haben eine separate Fahrspur auf der Straße. Und das ohne teure Schienen bauen zu müssen. Diese exklusiven Busspuren machen sie unabhängig vom übrigen Verkehrsgeschehen, deshalb können sich die Fahrgäste immer auf ihre Pünktlichkeit verlassen. Denn niemand will den Startschuss zum Rennen oder die erste Runde eines Matchs verpassen.

ZIELEINLAUF

BRT
Auf exklusiven Fahrspuren ziehen die BRT Busse am übrigen Verkehrsgeschehen vorbei

Selbst wenn dann doch einmal eine rote Ampel in Sicht ist, verlieren die Flitzer keine Zeit. Sie werden an diesen Lichtsignalanlagen priorisiert – also als wichtiger eingestuft – und vorbei gelassen. Die Ampeln schalten für sie immer auf Grün, es gibt kein Time-Out. Das nennt man „Vorrangschaltung“.

MEHRKAMPF

Nicht nur in Brasilien, auch in Megastädten wie Istanbul oder kleinen europäischen Städten wie Straßburg gibt es dieses Beförderungssystem. Denn für jeden Standort entwickelt Mercedes-Benz eine individuelle Lösung. Das betrifft sowohl das Verkehrsnetz selbst, als auch die Fahrzeuge. Sie variieren zum Beispiel in der Antriebstechnologie, der Größe und Fußbodenhöhe des Busses, sowie der Gestaltung. So kannst du auf der ganzen Welt ein einzigartiges BRT-System entdecken.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Wir verraten dir zunächst einmal, woher Wolken eigentlich kommen und was sie genau sind. Sie sind Ansammlungen von winzig kleinen Wassertröpfchen, die gemeinsam in der Atmosphäre schweben:als Wolke. Aber wie wird Wasser zu schwebenden Tröpfchen? Der Trick der Natur steckt im Verdampfen.

FLUGKÜNSTLER

Wolken
Von der flüssigen Form verdampft Wasser und steigt mit warmer Luft nach oben
  • Durch die Wärme von Luftmassen oder der Einwirkung von Sonnenstrahlen erhitzt sich Wasser und wird zu Dampf. Dieser ist dann aber noch keine Wolke.
  • Das aufgedampfte Wasser steigt Richtung Himmel, denn es ist an die warme Luft gebunden und diese ist leichter als andere Luftmassen.
  • Dort oben kühlt die Luft ab und dann passiert es: Die Tropfen kondensieren zu Wolken.

Den Vorgang „Kondensieren“ kennst du vom Nudeln kochen. Wenn du deine Hand über das kochende Wasser hältst, wird deine Handfläche langsam ganz schön nass. Wie du merkst, kondensiert der Wasserdampf wieder zu Tropfen. Das ist also das Geheimnis, wie Wolken entstehen. Die nächste Frage ist aber, wie schnell sie wirklich sind.

WOLKENTACHO

Tacho
Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs lässt sich im Cockpit überprüfen

Das Märchen, dass Wolken immer so schnell sind, wie die umgebende Luft, ist nicht wahr. Denn sie können sich langsamer oder sogar schneller als der Wind bewegen. Das hängt davon ab, wie Druck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit schwanken. Wusstest du, dass sich eine Wolke auch gegen den Wind bewegen kann? Außerdem ist es auch von großer Bedeutung, auf welcher Höhe die Wolken ziehen. Denn es gilt die Faustregel: je höher, desto schneller. Nun lässt Genius aber die Zahlen sprechen:

AUTO VS WOLKE

Die meisten Wolken haben eine Geschwindigkeit von 40 bis 60 Kilometern pro Stunde. Das trumpft eine Gewitterwolke aber mit links. Zwar kommt es dir vielleicht so vor, als würde sie ewig an Ort und Stelle bleiben, allerdings erreicht sie erstaunliche Geschwindigkeiten. Bis zu 100 Stundenkilometer. Doch selbst diese Wolkenart kann noch von einer anderen eingeholt werden. Und zwar von Wolkenschleiern in Starkwindbändern. Gäbe es einen Wolkentacho, würde dieser voll ausschlagen auf 120 Stundenkilometer.

Wolken_Wettrennen (2)
Wolken fliegen teilweise so schnell wie Autos fahren

Es kommt also ganz auf die Autofahrerin oder den Autofahrer an. Sollte sie oder er nicht gerade in Schrittgeschwindigkeit durch das Wohngebiet schleichen, kann sie oder er es mit den Wolken aufnehmen. Sie können so lange mit dem Fahrenden mithalten, bis dieser auf der Autobahn Gas gibt und schneller als 120 Stundenkilometer fährt. Und dank Besonderheiten an Mercedes-Benz Fahrzeugen, wie den Panorama-Dächern, kannst du die Wolken sogar während der Fahrt beobachten. Wegen der großen Entfernung kannst du zwar nicht einschätzen, wer gerade die Nase vorn hat, aber noch mehr Fahrspaß bringt das imaginäre Rennen allemal.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2016

Beitragsbild: Syda Productions, www.shutterstock.com
Bild 1 und 2: Mercedes-Benz Group AG
Bild 3: Oleksandr Rybitskiy, www.shutterstock.com

Die Anfänge…

3D-Druck Prothese
3D-Drucker können ziemlich viel, auch diese Handprothese wurde einfach gedruckt

Schmuck, Werkzeuge, Prothesen… Die Liste mit Produkten, dich sich mit so einem 3D-Drucker herstellen lassen scheint aktuell endlos. Doch seit wann ist das eigentlich so? Als Erfinder des 3D-Druck gilt der Amerikaner Chuck Hull, der seine Druck-Technologie bereits 1986 als Patent anmeldete. Allerding war das komplette Verfahren eines 3D-Drucks sehr teuer  und aufwändig. Es dauerte einige Jahre als zum Beginn des 21. Jahrhunderts die Kosten für eine 3D-Produktion anfingen zu sinken. Erst dadurch wurden die Geräte auch für Masse und vor allem viele Unternehmen interessanter. Seither findet er in vielen unterschiedlichen Branchen Verwendung, wie z.B. in der Architektur, im Automobildesign oder im Maschinenbau. Besonders häufig werden mit den Geräten Prototypen für spezielle Design-Entwürfe gedruckt – die Umsetzung des realen Bauteils kann somit deutlich beschleunigt werden.

Die Technologie…

Technik
Beim 3D-Druck entsteht ein Gegenstand in dem er Schicht für Schicht vom Drucker aufgebaut wird

Wenn Gegenstände aus Plastik oder anderen Materialen gefertigt werden, geschieht dies normalerweise in einem sogenannten subtraktiven Prozess. Dabei wird das Teil aus einem Materialblock gefräst. Ganz anders beim 3D-Druck: Bereits Erfinder Hull etablierte den Begriff der „additiven Herstellung“. Hier werden die unterschiedlichen Werkstoffe, ob Plastik, Metall oder Keramik übereinander geschichtet. Dadurch verbraucht man nur so viel Rohmaterial, wie auch tatsächlich benötigt wird und es entsteht deutlich weniger Abfall.

Noch vor dem eigentlichen Druck muss der gewünschte Gegenstand jedoch erst einmal mithilfe einer speziellen digitalen Software am Computer designet werden. Das entworfene Objekt wird dann von der Software automatisch in einzelne Schichten unterteilt. Diese Info geht nun an den 3D-Drucker, der jede einzelne ca. 0,1 Millimeter dicke Lage reproduziert und aufeinander sprüht. Die verbundenen Einzelschichten ergeben am Ende den fertigen Gegenstand.

Der Hype…

Drucker
In einem 3D-Drucker steckt ziemlich viel Technik, deswegen sind sie nach wie vor sehr teuer

Weniger Rohstoffverschwendung, Produktion vor Ort, Einsparungen beim Transport usw. Bei so vielen Vorteilen ist die Begeisterung rund um den 3D-Druck natürlich riesig. Viele Expertinnen und Experten gehen davon aus, dass das Verfahren das Potential besitzt, unsere Industrie und Wirtschaft komplett zu verändern. Sogar im privaten Umfeld könnte der 3D-Druck schon bald immer wichtiger werden, wenn Smartphonehüllen oder Ersatzteile für die Spülmaschine einfach selber ausgedruckt werden können.

Doch viele dieser Theorien sind mittlerweile schon ein paar Jahre alt. Stellte man sich vor drei Jahren noch vor, dass heutzutage der 3D-Druck eine neue Ära einläuten wird , ist seither nicht viel passiert: Bei uns zu Hause stehen immer noch ganz normale Papierdrucker und auch viele Unternehmen setzen nach wie vor auf das klassische Fräsen. Die Kosten für die 3D-Geräte sind nämlich nach wie vor hoch und auch der Druckprozess für ein einzelnes Bauteil dauert vergleichsweise sehr lange. Zwei wichtige Faktoren, die die Euphorie bis heute bremsen.

Die Zukunft…

Der erste Hype von vor ein paar Jahren ist also etwas abgeflacht. Trotzdem hat der 3D-Druck den Status einer „Spielerei“ bereits weit überschritten. Zwar scheint das Verfahren aktuell für Massenproduktionen noch ungeeignet, dennoch kann man davon ausgehen, dass sich die Technologie weiterhin schnell weiterentwickeln und verbreiten wird. Vor allem für spezielle Bauteile ist die Drucktechnik genial. So gibt es bereits Konzepte für eine Mondbasis oder Häuser auf dem Mars, die mit Hilfe von 3D-Druck entstehen sollen.  Aber auch bei weniger spektakulären Anwendungen könnte sich der 3D-Druck schnell etablieren. So planen auch Automobilhersteller wie Mercedes-Benz, die Technik im Rahmen der Smart Factory für die Entwicklung von Prototypen oder speziellen Werkzeugen einzusetzen.

Bis du dir Schmuck oder Spielzeug einfach ausdrucken kannst, werden bestimmt noch ein paar Jahre vergehen. In der Industrie wird der 3D-Druck jedoch vermutlich schon bald zum Mainstream gehören.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juli 2016

Bilder: pixabay.com

Nein. Natürlich ist die Dichte des Verkehrs eine Bedingung für Stau. Also dass besonders viele Autos auf einer Straße zusammenkommen. Der eigentliche Grund liegt jedoch woanders. Ein Stau bildet sich immer dann, wenn Autofahrerinnen oder Autofahrer plötzlich abbremsen. Das kann zum Beispiel durch Unfälle nötig sein oder auch durch Baustellen. Das Bremsen löst eine Kettenreaktion aus und es kommt zum Rückstau. Auch wenn ein anderes Auto abrupt die Spur wechselt und sich reindrängelt, muss man auf die Bremse treten. So kann sich sehr schnell ein Stau bilden, ohne dass es äußere Einflüsse wie etwa eine Baustelle gibt. Dieses Stauphänomen nennt man auch „Stau aus dem Nichts“ oder „Phantom-Stau“.

Phantomstau
Ein „Stau aus dem Nichts“ entsteht durch plötzliches Abbremsen

Stauforscher

Über Staus ärgern sich viele, nicht nur die Autofahrerinnen und Autofahrer auf dem Weg in den Urlaub. Auch für Unternehmen, die Güter mit LKW  über die Autobahn transportieren, sind Staus ein Problem. Durch Staus können sie Lieferzeiten nicht einhalten, ihre Fahrerinnen und Fahrer sind länger unterwegs als geplant und das kostet Geld. Zur Stauvermeidung denken manche Politiker über Tempobegrenzungen nach. Doch diese Vorschläge sind umstritten. Und hier kommt die Verkehrswissenschaft ins Spiel. Sie prüft solche Ideen und versucht herauszufinden, wie genau Staus entstehen und wann sie trotz vieler Autos auf den Straßen ausbleiben.

„Verkehrswissenschaft“ ist der Oberbegriff für alle Wissenschaften, die sich mit dem Verkehr beschäftigen. Ihre Forschungen stellen die Stauwissenschaftler/innen mit Hilfe mathematischer Modelle und statistischer Verfahren an. Am Computer simulieren Verkehrsforscher/innen typische Szenarien und testen unterschiedlichen Einflussfaktoren wie Tempo oder Verkehrsdichte. So lässt sich auch die Staubildung nachstellen.

Wie kann man Staus vermeiden?

Nachtfahrt
Nachts zu fahren ist ein Trick für eine freie Fahrt

Was kann man also tun, um Staus zu vermeiden? Forscher/innen empfehlen Autofahrerinnen und Autofahrern, sich antizyklisch zu verhalten, also nicht so wie die Masse. So könnte man beispielsweise nachts in den Urlaub aufbrechen. Per Verkehrsnachrichten oder über Navigationssysteme kann man sich außerdem vor der Fahrt über Staumeldungen informieren und dann eine andere Route wählen. Schon jetzt gibt es an Autobahnen Sensoren, die die Verkehrsdichte erfassen. Die Staugefahr lässt sich abschätzen und Autofahrerinnen oder Autofahrer werden gewarnt. Zum Beispiel mit Hilfe von elektronischen Tafeln. Mit diesen lassen sich auch Höchstgeschwindigkeiten je nach Verkehrssituation flexibel anpassen. Vor Baustellen können sie durch abgestufte Tempolimits die Fahrgeschwindigkeit stetig vermindern. Abruptes Bremsen bleibt auf diese Weise aus.

Chance Assistenzsysteme

Auch Assistenzsysteme, die Autofahrerinnen und Autofahrern beim Fahren unterstützen, helfen bei der Stauvermeidung. So ein System ist beispielsweise BAS Plus. Bei ihm messen Sensoren den Abstand zum Vorderauto. Wird der Abstand zu klein, kann das Auto ein automatisches Bremsmanöver auslösen. So würde man durch ausreichenden Abstand plötzliches Bremsen und dadurch verursachte Staus vermeiden.

Brems-Assistenten helfen den optimalen Abstand zum nächsten Fahrzeug einzuhalten

Sprechende Autos

Viele setzen auf das Auto der Zukunft, das autonom fahren kann, mit anderen Autos kommuniziert und zum Beispiel über WLAN Daten austauscht. Diese Car2Car-Kommunikation könnte Stauursachen wie Unfälle weitergeben. Andere Verkehrsteilnehmerinnen und Verkehrsteilnehmer können dann eine andere  Route wählen. Dass so etwas Sinn macht, zeigt ein Blick in die Tierwelt. Auf Ameisenstraßen herrscht reger Verkehr – Stau gibt es bei ihnen aber nie. Denn Ameisen kommunizieren beständig untereinander und passen sich einander an. Bis Autos auf Autobahnen so flüssig unterwegs sind wie Ameisen, dauert es wohl aber noch eine Weile.

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Stand: Juni 2016

Beitragsbild: PAKULA PIOTR, www.shutterstock.com
Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Viele Punkte zur Sicherheit

Der Anschnallgurt gilt als eine der wichtigsten Erfindungen des 20. Jahrhunderts. Bereits im Jahre 1902 wurde im Geschwindigkeits-Rekordwagen Baker Torpedo der erste Sicherheitsgurt eingebaut und rettete bei einem gescheiterten Rekordversuch direkt das Leben der Insassen. Von dort an entwickelte man die Anschnalltechnik weiter – in verschiedenen Ausführungen: Heute kennst du aus dem Flugzeug die sogenannten Beckengurte mit zwei fixierten Punkten links und rechts der Hüfte. Bei Pilotensitzen und im Rennsport kommen häufig Vier- oder auch Fünfpunktgurte vor, die zusätzlich noch über beide Schultern gehen. Und bei Autos hat sich der Dreipunktgurt etabliert. Seit 1974 besteht eine Einbaupflicht bei Neuwagen – seit 1976 auch die Anschnallpflicht. Unfallforscher/innen gehen davon aus, dass dadurch die Gefahr von tödlichen Verletzungen um bis zu 50 Prozent verringert werden kann.

Sicher ist nicht sicher genug

Beltbag
Das Prinzip vom klassischen Anschnallgurt ist bekannt und nach wie vor sehr sicher

Das Material und die Technik des klassischen Dreipunktgurtes ist bekannt: Die sogenannte Gurtzunge des aus etwa 30.000 Polyesterfäden verwobenen Gurtes rastet beim Anschnallen im Gurtschloss ein. Wenn es zu einem Unfall kommt und die angeschnallte (Mit-)Fahrerinnen oder der angeschnallte (Mit-)Fahrer nach vorne gedrückt wird, blockiert der Aufrollmechanismus und die Person wird im Sitz gehalten.

Über die Jahre wurde dieses zuverlässige System mit Gurtstraffern oder Gurtkraftbegrenzern weiter optimiert. Doch nach wie vor sehen Entwickler/innen im Sicherheitsgurt ungenutztes Potential und feilen weiter am perfekten Halteband. Die neueste Entwicklung: eine Kombination aus Gurt und Airbag.

Luft im Gurt

Konzept
Beim Beltbag wird der Anschnallgurt wie ein Airbag aufgeblasen

Beltbag nennt sich der neueste Clou der Gurtentwickler von Mercedes-Benz. Er soll das Verletzungsrisiko noch weiter sinken. Kombiniert wurde dabei die etablierte Airbag-Technik mit den bekannten Funktionen des Sicherheitsgurtes: Wie wir dir in einem anderen Artikel bereits erklärt haben, erkennen bei einem Unfall die sogenannten Crash-Sensoren den Aufprall und das Airbag-Steuergerät wird ausgelöst. Doch neben des normalen Airbags wird beim Beltbag-System jetzt auch noch Luft in die Anschnallgurte gepumpt. Dadurch verbreitert sich der Gurt auf seine dreifache Größe. Die auf den Körper wirkenden Kräfte verteilen sich jetzt auf den ganzen Körper und noch gleichmäßiger auf den Knochenbau – deutlich mehr Sicherheit und auch mehr Komfort sind die Folge.

Das Anschnallen selbst funktioniert dabei wie bisher auch, allein das Material des Beltbags wirkt durch die integrierten Luftpolster weicher und lässt sich bequemer tragen – auch im normalen Zustand. Allerdings kommen die genialen Gurte nur auf der Rückbank zum Einsatz. Der Grund: Hinten gibt es keine frontal wirkenden Airbags. Auf den Vordersitzen Air- und Beltbags zu kombinieren, wären dann doch ein paar Luftpolster zu viel.

Weitere Upgrades in Planung

Gasgenerator
Der Gasgenerator ist für die Luftbefüllung der Gurte zuständig

Aktuell haben die Beltbags jedoch noch mit ein paar Problemchen zu kämpfen: Genau wie bei den klassischen Airbags werden die Straffer und der Gasgenerator für die Luftzufuhr pyrotechnisch gezündet. Das bedeutet, dass der Vorgang nur ein einziges Mal funktioniert – nach einer Zündung muss das System ausgetauscht werden. Deshalb soll die Pyrotechnik schon bald durch winzige elektronische Motoren ersetzt werden. Damit könnten die Beltbags immer wieder und ohne Austausch zum Einsatz kommen.

Durch eine integrierte Elektronik könnten sogar noch mehr Upgrades vorgenommen werden: zum Beispiel eine individuelle Anpassung der wirkenden Kraft an Gewicht und Größe des Passagiers. Bis es dazu kommt, werden sicher noch ein paar Jahre vergehen – luftgepolsterte Anschnallgurte wirst du jedoch schon ab jetzt in immer mehr Autos finden können.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Juni 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

STRÖMUNGSAKUSTIK

Und was hat „Aero“ mit „Akustik“ zu tun? Die Strömungsakustik, so heißt sie auch, handelt von aerodynamisch erzeugten Geräuschen. Das sind Geräusche, die durch Luftströme entstehen. So wie beim Autofahren. Das Ziel ist es, diese Akustik zu reduzieren, damit die Fahrt für alle noch komfortabler und entspannter wird. Dafür werden die Windgeräusche im Aeroakustik-Windkanal gemessen. Sowohl im, als auch am Versuchsfahrzeug.

Aeroakustik-Windkanal
Im Windkanal wird die Akustik der Luftströme erforscht

Um realitätsnahe Ergebnisse zu erhalten, darf die winderzeugende Anlage die Messung nicht beeinflussen. Denn auch sie verursacht Lärm, der von den Messinstrumenten aufgenommen wird. Aus diesem Grund sind Geräuschdämm-Maßnahmen in die Einrichtung integriert. So ist von der 28 Quadratmeter großen Düse nichts mehr zu hören. Diese Dämmung macht den Windkanal im Mercedes-Benz-Entwicklungszentrum Sindelfingen zum leisesten Aeroakustik-Windkanal weltweit.

LAUTLOS BEI 140 STUNDENKILOMETER

Zugeführter weißer Rauch macht die Luftströme sichtbar
Zugeführter weißer Rauch macht die Luftströme sichtbar

Doch die Akustik ist nicht das Einzige, das unter die Lupe genommen wird. Expertinnen und Experten versuchen, die Form und Eigenschaften der Fahrzeuge immer weiter zu optimieren. So soll einerseits eine Straßenlage mit geringsten Auftriebswerten gestaltet werden. Andererseits möchte Mercedes-Benz einen niedrigen Luftwiderstand seiner Fahrzeuge erreichen. Doch wozu das Ganze?

VIEL WIRBEL UM LUFT

Es geht wieder einmal um Komfort und Sicherheit. Ein Auto, das bei Wind und Wetter gut auf der Straße liegt, kann Leben retten. Ein anderer wichtiger Aspekt ist allerdings die Effizienz. Das bedeutet, mit Ressourcen schonend umzugehen. Beim Autofahren meint man dabei zunächst den Kraftstoffverbrauch. Das Erstaunliche ist nämlich, dass du eine Menge Sprit sparen kannst, wenn die Aerodynamik stimmt. Die Windlast ist wie eine Kraft, gegen die das Auto ankämpfen muss. Und das verbraucht eine Menge Energie, also Sprit. Dieses Problem kennen sogar Sportlerinnen und Sportler. Damit auch ihre Energiereserven so lange wie möglich ausreichen, nutzen Radfahrerinnen und Radfahrer die perfekte Aerodynamik. Sie haben bei der Fahrt ja auch mit Windströmungen zu tun.

Statt eines Fahrzeugs war sogar auch schon mal ein Mensch im Mercedes-Benz Aeroakustik-Kanal: Sebastian Kienle, der Ironman-Welt- und Europameister. Er hat die Windschlüpfrigkeit seiner Ausrüstung getestet.

FÜNF-BAND-SYSTEM

Windkanal
1939 war die Messanlage im Werk Untertürkheim noch in den Kinderschuhen

Doch nicht nur die Fahrzeuge, sondern auch die Forschungsanlagen haben sich enorm entwickelt. Dazu hat die Mercedes-Benz Group AG (ehemals Daimler AG), 230 Millionen Euro in den Ausbau des Mercedes-Benz Technology Center investiert. So können heute Windgeschwindigkeiten von bis zu 265 Stundenkilometer erzeugt werden.

Außerdem gibt es eine moderne Fahrbahnsimulation – dank des Fünfbandsystems. Jedes Rad läuft auf einem eigenen kleinen Laufband und unter der Mitte des Fahrzeugs befindet sich ein großes Band. Es läuft unter dem Fahrzeugboden. Alle fünf Bänder sind synchron mit dem Wind aktiv, sie laufen also gleichzeitig mit derselben Geschwindigkeit: Es herrschen die gleichen Bedingungen wie auf der Straße. Davon konnte man vor knapp einem Jahrhundert nur träumen. Wenn wir uns diesen Fortschritt bewusst machen, können wir sehr gespannt sein. Denn wer weiß, wohin der Wind unsere Technik noch trägt?

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Stand: Juni 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Um die Straße im Dunkeln sehen zu können, brauchst du Licht. Das ist klar. Doch Licht ist nicht gleich Licht. Es kann sehr unterschiedlich sein und das ist auch gut so. Denn so lässt es sich je nach Bedarf anpassen. Wie du weißt, ist nämlich jede Fahrsituation anders: Die Wetter- und Verkehrslage ändert sich ständig und jede einzelne Straße hat ihre Besonderheiten. Spuren, Kurven, und Kreisverkehre zum Beispiel. Deshalb ist es notwendig, dass die Scheinwerfer nicht nur leuchten, sondern ihr Licht auch während der Fahrt immer wieder anpassen. Wie ein Lichtertanz sozusagen.

LICHTPERFORMANCE

Scheinwerfer
Der MULTIBEAM-LED Scheinwerfer sorgt für höchste Auflösung

An diesen cleveren Beleuchtungssystemen, die während der Fahrt mitdenken, haben Mercedes-Benz Expertinnen und Expertet getüftelt. Das Ergebnis ihrer Arbeit ist die hochmoderne Einrichtung MULTIBEAM-LED. Ganze 84 Hochleistungs-LED sind darin verbaut. Und sie sind einzeln ansteuerbar, sie können also unabhängig voneinander leuchten. Das macht es möglich, den Leuchtstrahl in seiner Form zu beeinflussen.

Raster
Jede LED-Birne erleuchtet einen eigenen Bereich auf der Straße

Stell dir vor, du hältst zwei Taschenlampen nebeneinander in der Hand. Wenn du beide anknipst, entsteht ein breites Licht. Knipst du nur das rechte an, hast du die Form des Lichtes verändert. Jetzt siehst du nur rechts ein rundes Licht. Das geht, weil du die Taschenlampen einzeln ansteuern kannst, so wie MULTIBEAM-LED seine Leucht-Dioden einzeln ansteuert. Bloß, dass das System nicht nur zwei Leuchtkörper hat, sondern eben 84. Und das ist nicht das einzig Erstaunliche an der Erfindung. Genius verrät dir mehr.

BLENDFREIE FAHRT

Beim Entwickeln der neuen Scheinwerfer war das wichtigste Ziel: Den Gegenverkehr minimal stören. Denn wenn dieser geblendet wird, herrscht akute Unfallgefahr. Dem entgeht das Lichtsystem mit intelligenten Manövern:

 

  • Aktives Kurvenlicht: Es erkennt über die Kamera, ob eine Kurve naht. Diese wird frühzeitig ausgeleuchtet und bereits vor Ende der Kurve schwenkt das Licht wieder auf Geradeausposition.
    Kurvenlicht
    Gefahren am Ein- und Ausgang der Kurve werden schneller erkannt
  • Abbiegelicht mit Kreisverkehrfunktion: Schon vor Einfahrt in den Kreisverkehr aktiviert das System die Abbiegelichtmodule auf der linken und rechten Seite.
    Kreisellicht
    Auch im Kreisel wird dank MULTIBEAM-LED kein Verkehrsteilnehmer übersehen
  • Fernlichtmodus: Erkennt das System entgegenkommende oder vorausfahrende Fahrzeuge, werden einzelne Dioden abgeschaltet. Es entsteht eine Lichtlücke in U-Form.
    Pixel
    Die LED schalten sich ab, wenn in ihrem Bereich ein Fahrzeug liegt

SPOTLIGHT ON

Zudem gibt es zum Beispiel das Schlechtwetter-Licht. Es reduziert bei Regen die Reflexionen auf der Gegenfahrbahn. All diese Funktionen wendet das Fahrzeug während der Fahrt an. Dabei arbeitet es mit Informationen, die eine Kamera in der Frontscheibe des Autos sammelt. Diese Kamera kennst du schon von Sicherheitsassistenten wie BAS PLUS. So wird 100 Mal die Sekunde die ideale Lichtverteilung berechnet. Auch die Daten des Navigationssystems werden mit einbezogen. So weiß die Anlage, wo es mit Autobahnen, Kreisverkehren und Kreuzungen zu rechnen hat.

 

Design
Das preisgekrönte Design hält mit der Technik locker mit

AUGENBRAUE

Aber nicht nur die Funktionen des modernen Lichtsystems sind außergewöhnlich, sondern auch das Design. Das wurde sogar mit einem Preis ausgezeichnet. Es betont den High-Tech-Charakter der E-Klasse Limousine. Besonders ausdrucksstark ist die sogenannte doppelte Augenbraue des Tagfahrlichts. Sie verleiht dem Auto einen fokussierten Blick. Bei Tag und bei Nacht.

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Stand: Mai 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Smart Factory = Roboter-Fabrik?

Roboterwerk
Der Einsatz von Robotern gehört schon seit vielen Jahren zum Standard beim Automobilbau

Stell dir vor, dein Vater bestellt ein Auto. Von seiner Bestellung im Internet über die komplette Fertigung, bis zur Lieferung des neuen Flitzers vor die Haustür, kommen so gut wie nur Maschinen mit dem Auto in Kontakt – keine Menschen. Wenn man weit in die Zukunft blickt, könnte es vielleicht eines Tages dazu kommen. Doch aktuell verfolgen Autobauer wie Mercedes-Benz andere Ziele: In ihren intelligenten Fabriken wollen sie zwar auf modernste und intelligente Roboter setzen – sie sollen jedoch nicht komplett eigenständig, sondern im perfekten Einklang mit den Mitarbeiter/innen arbeiten.

Wie so eine Smart Factory aussieht und warum sie der Kern der Industrie 4.0 ist, haben wir dir bereits in den ersten beiden Teilen unserer Serie erklärt. Deshalb nehmen wir nun noch einmal den Faktor Mensch als wichtigen Teil in der intelligenten Fabrik unter die Lupe.

Eine Frage der Ethik?

Das Roboter irgendwann einmal Menschen bei vielen Aufgaben komplett ablösen ist eine Theorie, vor der tatsächlich nicht wenige Menschen Angst haben. Vor allem Personen, deren Jobs von intelligenten Maschinen ausgeübt werden könnten.

Die Tatsache ist, dass Roboter tatsächlich viele Tätigkeiten schneller und besser ausführen können als wir Menschen. Sollte man nun trotzdem aus ethischen Gründen auf diese Maschinen verzichten, damit die Monteur/innen nicht ihren Arbeitsplatz verlieren? Wenn wir beim Beispiel von Mercedes-Benz bleiben, stellt sich diese Frage allerdings nicht: Für den Fahrzeughersteller heißt es nicht Mensch oder Roboter, sondern Mensch mit Roboter. Diese Strategie bietet die größten Chancen: Roboter erledigen ausdauernde Aufgaben, in denen sie besser sind und entlasten dadurch den Menschen anstatt ihn zu ersetzen. Dieser kann somit seine Zeit und Energie bei Tätigkeiten einsetzen, bei denen die menschlichen Fähigkeiten viel besser zur Geltung kommen, wie beispielsweise die Kommunikation oder die Kreativität.

Smart Factory = Mensch-Roboter-Fabrik

MRK
Mercedes-Benz setzt in seiner Smart Factory auf die Zusammenarbeit von Robotern und Menschen

Um unsere Ausgangsfrage zu beantworten: Nein, unsere Autos werden nicht in Zukunft von Robotern alleine gebaut. In der Automobilbranche werden trotz Industrie 4.0 die Mitarbeiter/innen weiterhin im Mittelpunkt stehen. Denn menschlichen Faktoren wie Erfahrung, Flexibilität und Kreativität sind auch durch Smart Factories nicht ersetzbar. Somit wird die Fabrik der Zukunft nicht menschenleer sein.

Im Gegenteil: Mercedes-Benz möchte die perfekte Kooperation zwischen Robotern und Menschen auf lange Sicht in seinen Fabriken etablieren. Dabei interagieren die Mitarbeiter/innen direkt mit den Maschinen, als ob es ihre Kollegen wären: So nehmen bestimmte Roboter erst auf einen Schubser hin ihre Arbeit auf, oder es müssen bestimmte Gelenkarme vom Monteur zunächst an den richtigen Startpunkt bewegt werden. Beim sogenannten „Robot Farming“ betreut ein/e Mitarbeiter/in gleich mehrere Roboter.

Noch mehr über das Zusammenspiel von Menschen und Robotern bei Mercedes-Benz erfährst du in diesem Video:

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Zielerreichung durch Zusammenarbeit

InCarRob
Beim so genannten „InCarRob“ sitzt der Roboter im Fahrzeug und übernimmt anstrengende „Überkopf-Tätigkeiten“

Mercedes-Benz zielt also keineswegs auf eine komplette Technisierung und Automatisierung in intelligenten Fabriken ab. Durch die sogenannte Mensch-Roboter-Kommunikation sollen wichtige Ziele, wie eine bessere Qualität und die Steigerung der Produktivität erreicht werden. Wenn Menschen weniger körperliche Arbeit in den Fabriken verrichten müssen, können sie auch im höheren Alter ihren Job noch gut ausfüllen. Es werden also auch in Zukunft weiterhin viele technische Entwicklungen kommen, die unsere Produktionsprozesse und somit die ganze Arbeitswelt verändern werden.

Wirklich große Ziele lassen sich jedoch auch in der fernen Zukunft nur dann erreichen, wenn man die Kompetenzen der Menschen in die neuen Abläufe mit einbezieht.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: Mai 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

Die Smart Factory als Teil der Industrie 4.0

TecFabrik
In der TecFabrik von Mercedes-Benz werden die neuesten Maschinen für den Einsatz in einer Smart Factory entwickelt und getestet

In unserem ersten Teil der Serie Industrie 4.0 haben wir dir erklärt, was es mit diesem Begriff auf sich hat und wie diese vierte Phase der industriellen Revolution entstanden ist. Jetzt wollen wir aber einmal ins Detail gehen und uns genau anschauen, wie sich die Arbeitsprozesse durch die Industrie 4.0 in den intelligenten Fabriken verändert haben. An diesem Ort sollen sich nämlich Maschinen, Produkte und industrielle Prozesse durch das sogenannte Internet der Dinge vernetzen. Indem sie untereinander kommunizieren, wird die gesamte Umgebung intelligent und vor allem selbständig. Auch der Begriff Smart Factory bezeichnet offiziell eine Produktionsumgebung, in der sich die Maschinen selbst organisieren – weitgehend ohne menschliche Eingriffe.

Das hat die Smart Factory alles drauf

Virtuelle Montage
Bei der virtuellen Montage bauen die Monteure ein Auto per modernster Technik und Bewegungssensoren

Die intelligente Fabrik steht also für eine komplette Vernetzung einer gesamten Wertschöpfungskette und bildet den Kern eines digitalen Unternehmens. Doch was genau passiert jetzt eigentlich in so einer futuristischen Fabrik? Ganz einfach ausgedrückt: Ein Produkt – das noch nicht hergestellt wurde – trägt seine Fertigungsinformationen einfach bei sich. Die Maschinen in der Smart Factory können diese Daten selbständig lesen und wissen somit automatisch was sie zur Herstellung des Produkts beitragen müssen. Somit kann der Weg des Produktes durch die gesamte Fertigungsanlage automatisch gesteuert werden. Das Ganze nennt sich dann „Digitale Prozesskette“.

Doch in so einer Smart Factory kommen natürlich noch ein paar mehr Elemente zum Einsatz. Hier ein paar Highlights:

  • Virtuelle Montage: Noch bevor ein Produkt wie beispielsweise ein Auto in einer Smart Factory überhaupt gebaut wird, kann der Ablauf der Herstellung über ein Tool genauestens getestet werden. Ähnlich wie bei der Spielekonsole Wii, bei der man alles über Bewegungsteuerung bedient, können auch bei der virtuellen Montage Bauteile in einem Fahrzeug befestigt werden – aber eben nur auf dem Computerbildschirm. Dabei können die Techniker/innen perfekt einschätzen, wie sich die einzelnen Arbeitsschritte am effektivsten umsetzen lassen.
  • Mensch-Roboter-Kommunikation: Roboter gibt es in Fabriken schon länger. Früher mussten diese allerdings bedient werden – in Smart Factories arbeiten heute Mensch und Roboter Hand in Hand. Solche Roboter können zum Beispiel die Batterie in einem Fahrzeug einbauen, reagieren aber automatisch sobald eine Personen unterstützend eingreift.
  • Fahrerlose Transportfahrzeuge: Auch die Anlieferung der Bauteile passiert in intelligenten Fabriken automatisch. Dazu sind im Hallenboden überall Magnete eingebaut, die in Kombination mit einer einprogrammierten WLAN-Steuerung den Kurs von Transportfahrzeugen navigieren.

Die Ziele der Smart Factory

Im Detail verfolgt natürlich jedes Unternehmen, das auf eine intelligente Fabrik setzt, unterschiedliche Ziele. Speziell bei Mercedes-Benz, versucht man durch den Einsatz der kompletten Vernetzung diese fünf Hauptziele zu erreichen:

  • Größere Flexibilität: In der heutigen Zeit müssen die Produkte jedes Unternehmens immer „Up-to-Date“ sein. Speziell in der Autobranche werden die Kundenwünsche immer individueller. In einer Smart Factory kann man die Fertigungsprozesse viel schneller anpassen und somit auch besser auf die Nachfrage reagieren.
  • Erhöhte Effizienz: Jedes Unternehmen möchte von seinen Ressourcen wie Energie oder Vorräte so wenig wie möglich verschwenden. Eine intelligente Fabrik, in der jeder Schritt programmiert und alles genauestens überwacht wird, erleichtert es, mit den vorhandenen Produktionsmitteln noch effizienter umzugehen.
  • Höhere Geschwindigkeit: Wer schneller seine Prozesse anpassen kann, kann auch schneller seine Produkte fertigen und früher liefern.
  • Attraktives Arbeitsumfeld: In einer Smart Factory ändern sich viele Arbeitsabläufe und Tätigkeiten komplett: Statt den Schraubenschlüssel in die Hand zu nehmen, müssen die Mitarbeiter/innen jetzt Hand in Hand mit Robotern arbeiten – für die meisten Mitarbeiter ist dies deutlich attraktiver.
  • Intelligente Logistik: Zur Smart Factory gehört nicht nur der eigentliche Bau des Fahrzeugs. Der komplette Prozess von der Bestellung bis zur Auslieferung soll automatisch erfolgen.

Wie genau Mercedes-Benz die Entwicklung seiner eigenen Smart Factory vorantreibt, erfahrt ihr in diesem Video:

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Eine Zukunft ohne Mitarbeiter/innen?

Smart Factory
In einer Smart-Factory arbeiten die Mitarbeiter jetzt Hand in Hand mit den Robotern

Wie du siehst, hat so eine intelligente Fabrik einige Vorteile – auch für dich als Kundin oder Kunde: Wenn du also irgendwann einmal ein Auto bestellen wirst, kannst du davon ausgehen, dass jeder individuelle Wunsch von dir berücksichtigt wird und dein neuer Renner trotzdem blitzschnell gebaut werden kann.

Doch wenn jetzt alles schon von den Maschinen so gut wie alleine erledigt wird, brauchen Fabriken dann in Zukunft überhaupt noch Mitarbeiter/innen, die wirklich Hand anlegen? Die Antwort ist eindeutig: Ja. Doch wie schon erwähnt, sehen die Arbeitsschritte für die Menschen in einer Smart Factory komplett anders aus. Wie genau diese Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern aussieht, und ob nicht doch in naher Zukunft die Maschinen komplett übernehmen, klären wir im dritten Teil unserer Serie zur Industrie 4.0.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: April 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG

OPTIMIERUNG DER BREMSKRAFT

Die Unfallforschung zeigt, dass viele Fahrerinnen und Fahrer in einer riskanten Verkehrssituation zwar schnell genug reagieren, aber häufig nicht richtig bremsen. Oft werden Geschwindigkeit und Abstand der voranfahrenden Verkehrsteilnehmerinnen und Verkehrsteilnehmer falsch eingeschätzt und die Bremse wird zu schwach betätigt – es kommt zur Kollision. Um das zu vermeiden oder die Aufprallgeschwindigkeit zu reduzieren, optimiert BAS PLUS die Bremskraft je nach Verkehrssituation. Dabei verstärkt der Assistent die Verlangsamung – falls erforderlich – automatisch bis zur Vollbremsung, sobald die Bremse getätigt wird. Sein Ziel: den verfügbaren Abstand zum Vordermann bestmöglich auszunutzen, ohne die Lage für den rückwärtigen Verkehr unnötig zu verschärfen.

Optimierung der Bremskraft
Der neue Brems-Assistent wird vorher auf der Straße genau getestet

WACHSAME SENSORIK

Doch woher weiß BAS PLUS, was zu tun ist? Er verarbeitet Daten. Zu diesen gehören Geschwindigkeit und Beschleunigung des eigenen und des vorausfahrenden Fahrzeugs. Und: Er misst den Abstand zwischen den beiden Autos. Damit entscheidet er sich in jeder Bremssituation individuell für die richtige Reaktion. Aber wie sammelt BAS PLUS diese Informationen? Das funktioniert mit Hilfe eines modernen Radarsystems. Ein Fernradar unter der Kühlermaske des Autos scannt den Fahrbereich bis zu 200 Meter und noch einmal bis zu 60 Meter vor dem vorausfahrenden Fahrzeug. Zwei weitere weitwinklige Nahbereichsradar-Sensoren decken – hinter der vorderen Stoßfängerverkleidung – eine Reichweite von 30 Metern ab. Sie funktionieren wie Augen, mit denen das Auto über drei Fahrspuren nach vorne schauen kann und die benötigten Daten sammelt. Ihnen entgeht auch bei Unaufmerksamkeiten des Fahrers nichts.

Wachsame Sensorik
Das System prüft Abstand, Geschwindigkeit und Beschleunigung in drei Radarbereichen

TEAMARBEIT DER CREW

Auch unser Bremsassistent braucht manchmal etwas Unterstützung. Denn er kann seine korrigierende Arbeit eben nur dann leisten, wenn die Fahrerin oder der Fahrer erst mal auf die Bremse drückt. Stell dir aber vor, die Fahrerin oder der Fahrer ist abgelenkt und bemerkt beispielsweise das Stauende auf der Autobahn nicht. Dann kommt ein anderes Crewmitglied zur Hilfe: das PRE-SAFE PAKET. Die PRE-SAFE Bremse sendet jetzt eine optisch akustische Warnung an die Autofahrerin oder den Autofahrer, um die Person zur Reaktion aufzufordern. Entweder diese springt an und bremst, dann kann auch unser BAS PLUS wieder mithelfen. Oder aber sie bleibt weiterhin abgelenkt, dann leitet die PRE-SAFE Bremse eine selbstständige Teilbremsung ein. In beiden Fällen hat unsere Besatzung einen schlimmen Crash vermieden und womöglich sogar Leben gerettet.

Unfallvermeidung
Durch diese Technologie konnten ein Fünftel aller Auffahrkollisionen verhindert werden

INTELLIGENT DRIVE

Mit diesen und weiteren Assistenzsystemen verfolgt Mercedes-Benz das Ziel, Komfort und Sicherheit beim Fahren weiter zu erhöhen. Wichtig dabei sind technische Innovationen, die die Vision des unfallfreien und autonomen Fahrens weiter vorantreiben. Sie unterstützen die Fahrerin und den Fahrer in seiner Wahrnehmung, reagieren in Sekundenbruchteilen und schützen die Insassen und andere Verkehrsteilnehmer vor schweren Unfällen.

Hinweis: Die in diesem Text enthaltenen Informationen und Aussagen werden von unserem Team sorgfältig recherchiert und geprüft. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass dieser Text keinen wissenschaftlichen Anspruch erhebt. Die primäre Zielsetzung unserer Blogartikel besteht darin, junge Leserinnen und Leser für MINT-Themen zu begeistern und komplexe Inhalte in einer verständlichen Form zu vermitteln.

Stand: April 2016

Bilder: Mercedes-Benz Group AG