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Sprechende Reifen

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12/02/2020
 

Lkw steuern autonom, Autos sprechen mit Straßenlampen, Assistenzsysteme machen das Fahren sicherer – und die Reifen? Werden auch mehr und mehr digital. Karim Fraiss, Head of Marketing & Operations Digital Solutions Nutzfahrzeugreifen bei Continental, erklärt auf VisionZeroWorld, wie er Reifen das Sprechen beibringt.


Herr Fraiss, die Autoindustrie wird digital – sogar Lkw-Reifen werden vernetzt. Wie kann man sich denn einen digitalen Reifen vorstellen?

Man kann es so sagen: Wir bringen dem Reifen das Sprechen bei. Der Reifen wird intelligent und lernt zu kommunizieren. Er soll dem Bordsystem, dem Fahrer oder dem Flottenmanager Informationen über seinen Zustand mitteilen können. In den bisherigen mehr als 100 Jahren seiner Geschichte ist der Reifen eigentlich ziemlich analog und offline gewesen. Man beschäftigte sich als Nutzer traditionell recht wenig mit diesem doch sehr wichtigen Bauteil am Fahrzeug. Nicht jeder nimmt wirklich einen Profiltiefenmesser in die Hand, und auch der Luftdruck wird nicht immer optimal kontrolliert. Besser ist es also, wenn sich der Reifen von selbst bemerkbar macht und alle relevanten Daten zu seinem Zustand mitteilt. Das ist entscheidend für mehr Sicherheit im Verkehr. Der Reifen stellt schließlich den Kontakt zur Straße her und lässt somit andere Fahrerassistenzsysteme ihre Kräfte entfalten. Daher statten wir Reifen mit Sensoren aus, die Auskunft über den Luftdruck und die Temperatur geben – und künftig noch zu vielen anderen Parametern.

Karim Fraiss ist Head of Marketing & Operations Digital Solutions Nutzfahrzeugreifen bei Continental. Er bringt Reifen das Sprechen bei. Foto: Continental

 

Wie führt die Vernetzung von Reifen zu mehr Sicherheit?

Wenn Reifen einen zu geringen Fülldruck haben, kann es durchaus problematisch werden. Ein sehr niedriger Reifenfülldruck schadet der Karkasse und kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass der Reifen seine Lauffläche verliert. Eine solche Reifenpanne birgt Gefahren für den Lkw-Fahrer und für den nachfolgenden Verkehr. 

Da liegen dann 15 Kilogramm Gummi auf der Straße, was einen Motorradfahrer in eine sehr brenzlige Situation bringen kann. Außerdem bringt sie die Zeit und Routenplanung des Transportunternehmens durcheinander und kostet Geld – nicht nur, weil ein Reifenwechsel vor Ort unumgänglich ist, sondern auch, weil eventuell eine Vertragsstrafe fällig wird, wenn die Auslieferungsfrist nicht eingehalten wird. Was dazu kommt: Ein Reifen, der mit zu wenig Luftdruck unterwegs ist, wird nicht die eigentlich mögliche Performance, beispielsweise in Sachen Spurtreue oder Handling, leisten können. Ohne den Reifen geht es nicht, da fährt kein Lkw.

 

Man sagt, Reifen flüstern auf der Straße. Wie bringen Sie ihnen jetzt das Sprechen bei? 

Wir haben begonnen, den Reifenfülldruck kontinuierlich zu messen. Der Fülldruck ist, ein sehr wichtiger Faktor, der auf der einen Seite einen großen Einfluss auf die Sicherheit und drohende Reifenausfälle hat. Zum anderen helfen wir den Flottenmanagern dadurch, ihre Effizienz durch optimale Ausnutzung der Fahrzeuge und des Materials zu erhöhen. So bieten wir zum Beispiel das System ContiPressureCheck an. Hier senden die Sensoren im Reifen ihre Daten per Funk an einen zentralen Empfänger, eine Steuereinheit, die dann bei zu geringem Fülldruck eine Warnung ins Cockpit schickt. ContiConnect stellt diese Informationen sogar dem Flottenmanager zur Verfügung, so dass dieser vom Büro aus entsprechende Wartungsfenster einplanen kann.

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„ContiConnect™ ermöglicht Flottenmanagern, über ein Webportal auf die Reifendruck- und Temperaturdaten der gesamten Flotte zuzugreifen. Die Reifeninformationen werden aktualisiert, wenn ein Fahrzeug an der auf dem Betriebsgelände installierten Messstation, dem Yard Reader, vorbeifährt.

 

Fülldruck ist also ein „Gesprächsthema“ des Reifens. Welches gibt es noch?

Ein weiteres Thema, an dem wir heute arbeiten, ist die Profiltiefe. Denn die ließe sich auch mit einer entsprechenden Sensorik erfassen. Das würde Fahrer und Flottenbetreiber unterstützen, wirklich nur mit zu hundert Prozent sicheren Reifen unterwegs zu sein. Zudem bietet sich so die Möglichkeit, manuelle Überprüfungen für die Flotte zu automatisieren und den Reifenbedarf besser planen zu können. Das Thema kann man natürlich auch weiterdenken und sagen: Vielleicht wird der Reifen nicht nur mit einer Sensorik ausgestattet. Was wäre, wenn der Reifen selbst zum Sensor wird? Wenn wir ihn mit noch mehr Intelligenz ausstatten? Dann könnte er zum Beispiel Informationen über den Zustand der Straße erheben und in das smarte Bordsystem speisen. Oder nehmen wir das Thema Runderneuerung. Ein Lkw-Reifen wird oft mehrfach runderneuert. Er wird abgefahren, dann geht er in die Runderneuerung und bekommt ein neues Profil. Das kann man aber nicht unendlich oft machen, weil viele Komponenten im Inneren des Reifens irgendwann an ihre Grenzen kommen. Wie praktisch wäre es also, wenn der Reifen vor einer Runderneuerung einen Status seines Zustandes abgeben könnte und man so weiß, ob sich der Eingriff überhaupt noch lohnt? Da möchten wir hin: Dass wir eben alles über den Zustand des Reifens wissen – weil er mit uns spricht.

 

Lkw- und Bus-Fahrer werden immer mehr von elektronischen Assistenzsystemen unterstützt. Das macht sich auch in den Unfallstatistiken bemerkbar: Obwohl der Anteil des Gütertransports und des Fernbusverkehrs auf den Straßen steigt, sinkt die Zahl der schweren Unfälle mit Nutzfahrzeugen. Welche Rolle spielt dabei die Reifenentwicklung?

Grundsätzlich ist es richtig, dass Assistenzsysteme auch im Nutzfahrzeugbereich immer mehr Relevanz bekommen. Insbesondere, wenn man in Richtung automatisiertes Fahren denkt. Es gibt bereits einige erfolgreiche Einsatzgebiete von teilautonomen Fahrzeugen. In Zukunft kann es auch so sein, dass gar kein Fahrer mehr im Cockpit sitzt und das Fahrzeug nur noch von Assistenzsystemen gesteuert wird. Da der Reifen das einzige Bauteil ist, das am Ende die Kraft auf die Straße bringt, spielt er in dieser Entwicklung natürlich eine wichtige Rolle. Das heißt: Auch die Anforderungen an Reifen steigen. Es ist unerlässlich mit Blick auf künftige Automotive-Trends, dass der Reifen smart wird, um seinen wichtigen und oft unterschätzten Beitrag im intelligenten Gesamtgefüge des Fahrzeugs beizusteuern.

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Das Reifendruckkontrollsystem ContiPressureCheck™ zeigt die Echtzeitwerte von Reifendruck und -temperatur an und warnt bei Abweichungen.

 

Wie wird der Reifen sich dabei verändern?

Meine Vision ist, dass jedes Nutzfahrzeug immer exakt mit dem für seinen Einsatz maßgeschneiderten Reifenprodukt unterwegs ist. Lkw-Reifen gibt es ja in vielfachen Ausprägungen für die unterschiedlichsten Anwendungen. Jede Achse hat einen eigenen Reifen, die Lenkachse hat einen anderen als die Antriebsachse, die wiederum einen anderen als die Achsen der Anhänger. Für den Regionalverkehr ist es wieder ein anderer Reifen als für den Langstrecken-Güterverkehr. Häufig sind Nutzfahrzeuge aber nicht mit den optimalen Reifen für die jeweilige Anwendung unterwegs. Denn die Kunden fahren mit ihrer Flotte die unterschiedlichsten Einsätze. Jetzt stellen wir uns das vollvernetzte Fahrzeug vor. Der Reifen ist intelligent. Er weiß, auf welchem Untergrund er fährt, ob auf Asphalt, Sand oder Schotter, ob er auf einer kurvigen Straße unterwegs ist oder wie aggressiv der Fahrer fährt – sofern denn noch einer im Cockpit sitzt. Aus allen diesen Daten würden wir als Reifenentwickler wichtige Informationen ziehen. Wir könnten noch bessere, noch detaillierter auf den jeweiligen Einsatz zugeschnittene Produkte entwickeln.

 

Der digitale Reifen würde sich also quasi selbst optimieren, indem er die Reifenentwicklung revolutioniert?

Durchaus. Die Entwicklung einer neuen Reifengeneration ist schon heute ein sehr zeitaufwendiger Prozess, der durchaus mehrere Jahre dauert, bevor wir seine Performance im Feld testen können – denn zunächst einmal muss ein Reifen ein Höchstmaß an Sicherheit erfüllen, bevor wir ihn in die Prüfung weiterer Parameter ins Feld geben. In der Zukunft werden wir, dank der Digitalisierung, noch weitere Möglichkeiten der Erprobung haben: Wenn jeder Reifen und jedes Fahrzeug online ist, dann ist letztlich jeder Reifen immer im Test und liefert stetig Informationen, um den Reifen kontinuierlich zu verbessern.

 

Der Real-Einsatz wird zum Testfeld für kommende Generationen?

Ja und nein. Wir werden natürlich nie einen Reifen als Beta-Version in den Markt geben. Jedes unserer Produkte ist vielfach getestet und abgesichert. Dennoch ist die Möglichkeit, über den Produktlebenszyklus hinweg stetig Daten zu sammeln, eine grandiose Perspektive. Das verschlankt die Reifenentwicklung. Und die Reifen lassen sich noch besser und detaillierter auf jeden Einsatz abgestimmt entwickeln.

Beim ContiLogger vereinen sich Hardware, Software und Manpower zu einem individuellen Beratungsansatz.

 

Fahrzeuge sollen künftig verstärkt miteinander kommunizieren, sich über smarte Vehicle-to-Vehicle-Systeme vor Gefahren warnen. Werden auch die Reifen unterschiedlicher Fahrzeuge miteinander ins Gespräch kommen?

Vereinfacht gesagt, ja. Aber mit der Einschränkung: Der Reifen wird höchstwahrscheinlich nicht direkt mit dem Reifen eines anderen Fahrzeugs kommunizieren – obwohl das technisch theoretisch denkbar wäre. Der Reifen wird aber immer mehr zum integralen Teil der intelligenten Kommunikationsinfrastruktur im Fahrzeug. Wenn der Reifen in Zukunft in der Lage ist, Szenarien wie Aquaplaning oder Blitzeis zu erkennen, dann wird er diese Informationen über das Bordsystem in die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation speisen und somit zur Sicherheit des nachfolgenden Verkehrs beisteuern. Das kann auch für ganz andere Einsatzgebiete relevant werden. Continental entwickelt beispielsweise Reifen für Spezialeinsätze von schweren Baufahrzeugen. Diese Reifen sind sehr starken Belastungen ausgesetzt. Stellen wir uns einen riesigen Muldenkipper vor, da ist der Reifen größer als der Fahrer. Solche Reifen werden heiß bei zu großer Last. Wie praktisch wäre es also, wenn der Reifen des Muldenkippers mit dem Bagger kommunizieren könnte, der ihm die Ladung auf die Mulde kippt? Der Reifen könnte dann im übertragenen Sinne sagen: ‚Pass auf, ich bin gerade auf dem Weg zu dir, mein Reifen ist aber schon sehr warm, weil du mir vorhin zu viel draufgepackt hast. Bei der nächsten Ladung musst du mir eine Schaufel weniger aufladen.‘ Da gibt es interessante Modelle. So gibt es schon Anwendungen, bei denen die Motorsteuerung aufgrund von Reifendaten tätig wird. Funkt der Reifen Probleme mit dem Fülldruck oder der Temperatur, wird automatisch die Motorleistung gedrosselt. Der Fahrer ist gezwungen, im Schritttempo zur Basis zu fahren, damit das Problem behoben werden kann. 


Car-to-X-Kommunikation ist ein weiteres Stichwort: Das Auto kommuniziert mit der Infrastruktur, mit intelligenten Ampeln oder Straßenlampen. Continental hat bereits entsprechende Lösungen entwickelt, zum Beispiel die vollvernetzte Intelligente Kreuzung. Werden bald auch Reifen mit Straßenlaternen sprechen? Und was werden die zu bereden haben?

Der Reifen ist in das Gesamtsystem des Fahrzeugs integriert, das wiederum mit der Kreuzung oder der Straßenlaterne kommuniziert. Das wäre also eher ein indirekter Dialog. Es kann aber dazu kommen, dass der Reifen direkt mit der Infrastruktur Kontakt aufnimmt. Was die zu bereden hätten? Sollte zum Beispiel eine Kreuzung von Blitzeis betroffen sein, könnten die Reifensensoren – über die Vermittlung des Bordcomputers – Kontakt zum Beispiel zu den Ampeln aufnehmen und die Verkehrssteuerung beeinflussen.