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Wie funktioniert eigentlich ESC?

Technologie

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26/11/2018
 

Assistenzsysteme helfen Unfälle zu vermeiden. In einer neuen Serie auf VisionZeroWorld erklären wir, wie ABS, Airbag & Co eigentlich funktionieren. Heute: die Elektronische Stabilitätskontrolle.


Dass der 21. Oktober 1997 eine Zäsur in der Mobilitätsgeschichte des Menschen darstellen würde, ahnte an jenem Herbsttag am Rande von Stockholm niemand. Doch dieser Oktobertag würde tatsächlich so bedeutungsvoll werden wie vielleicht nur die Mondlandung oder der Moment, als ein unbekannter Tüftler vor tausenden von Jahren das Rad erfand. An jenem Tag kippte auf einem Testgelände ein Exemplar der damals neuen Mercedes A-Klasse um – das Ereignis wurde weltweit als "Elchtest" berühmt. Die Folge: Das brandneue, kurz zuvor erst entwickelte und von Daimler als Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) in der S-Klasse eingeführte System setzte zum globalen Siegeszug an. Heute ist jeder Neuwagen mit einer solchen elektronischen Stabilitätskontrolle ausgerüstet – Continental ist einer der führenden Hersteller für diese so wichtige, Sicherheit schaffende Technologie.


Zu verdanken aber ist der schnelle Erfolg auch der schwedische Autozeitschrift "Teknikens Värld". Die Redakteure testen seinerzeit im Oktober 1997 verschiedene Fahrzeuge, um das "Auto des Jahres" zu finden. Zu den Prüfungen gehörte auch der sogenannte doppelten Spurwechseltest, bei dem durch abruptes Hin- und Herlenken ein Ausweichmanöver simuliert wurde, ganz so, als würde man einem Elch auf der Straße ausweichen. Robert Collin, stellvertretender Chefredakteur von "Teknikens Värld", saß am Steuer der A-Klasse und kippte das jüngste Modell aus Stuttgart aufs Dach. Es folgte der Rückruf: Alle A-Klasse Mercedes wurden mit einer breiteren Spur und härteren Federn ausgestattet – und mit einem elektronischen Stabilitätsprogramm ESP. Als Konsequenz baute Daimler das Assistenzsystem serienmäßig in jedes Auto. Mittlerweile müssen alle neuen Pkw- und Nutzfahrzeugmodelle, die in der Europäischen Union zugelassen werden, mit einem solchen System ausgerüstet sein. Seit 2014 gilt dies für alle Neufahrzeuge, auch wenn die Baureihe selbst schon seit einigen Jahren auf dem Markt ist.

Kleines Gerät, große Wirkung: Das MK 100® ESC High Plus von Continental vereint die Komfortanforderungen von Fahrerassistenzfunktionen mit den hohen Druckdynamikanforderungen der Autonomen Notbremsfunktion (AEB). Damit leistet das System einen Beitrag zur Vermeidung von Unfällen oder vermindert deren Folgen. Foto: Continental

 

Und wie funktioniert die elektronische Stabilitätskontrolle, die bei Continental unter dem Kürzel ESC produziert wird und die den Straßenverkehr signifikant sicherer macht? Technisch verbirgt sich hinter dem Begriff der elektronischen Stabilitätskontrolle (ESC) ein elektronisch gesteuertes Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, das durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder und Motoreingriff dem Ausbrechen des Wagens entgegenwirkt. ESC ist eine Erweiterung und Verknüpfung des Antiblockiersystems (ABS) mit einer Antriebsschlupfregelung (ASR) und einer elektronischen Bremskraftverteilung sowie einer Giermomenten-Regelung. Das Assistenzsystem kann also vermeiden, dass ein Fahrer in Gefahrensituationen wie plötzlichen Ausweichmanövern die Kontrolle über das Fahrzeug verliert, indem es einzelne Räder beim Über- oder Untersteuern ganz gezielt abbremst und über die Motorschnittstelle die Motorleistung regelt. Dafür vergleicht das System bis zu 150 Mal pro Sekunde den Fahrzustand mit den Absichten des Fahrers. Ein in der Lenksäule verbauter Sensor misst, wie das Lenkrad in die eine oder andere Richtung bewegt wird, und gibt damit Hinweise auf die gewünschte Fahrtrichtung. Die Daten vom tatsächlichen Fahrzeugverhalten liefern hochsensible Sensoren, die unter anderem das Motormanagement und das ESC steuern. Herzstück des Systems ist ein so genannter Gierraten-Sensor, der die Drehung des Fahrzeugs um die Hochachse misst und der bis 1995 lediglich in der Luft- und Raumfahrt zur Anwendung kam. Das System greift aktiv ein, sobald die ESC-Elektronik eine wesentliche Abweichung des berechneten Fahrzustandes vom Fahrerwunsch feststellt. Innerhalb von Millisekunden wird dann entweder durch Abbremsen des kurvenäußeren Vorderrades ein Übersteuern verhindert, oder durch Abbremsung des kurveninneren Hinterrades ein Untersteuern korrigiert. Das Fahrzeug bleibt stabil in der Spur.

Dank ESC lassen sich gefährliche Fahrsituationen deutlich sicherer bewältigen. Grafik: Continental

 

Dass die Straßen seit Einführung des ESC-System deutlich sicherer geworden sind, ist also auch dem Elchtest am 21. Oktober 1997 zu verdanken. Peter Fuß vom Beratungsunternehmen Ernst & Young wertet das Thema Elchtest für die Autobranche in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung ebenfalls als Zäsur. „Die umgekippte A-Klasse war im Rückblick ein Geschenk des Himmels.“ Schließlich habe es den Unfall nur bei einem Test und nicht im realen Straßenverkehr gegeben, ohne dass es schwer Verletzte gegeben habe – die Testfahrer kamen damals mit leichten Blessuren davon. „ESP wurde danach zum Standard in der ganzen Branche, was die Sicherheit beim Fahren nachhaltig erhöht hat.“

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