
Kontrollverlust beim Autofahren ist eine der häufigsten Unfallursachen. Schleudern lässt sich jedoch vermeiden. Dank ESP, einer Anti-Schleuder-Hilfe, die Leben retten kann.
für die meisten Autofahrer sind die folgenden Szenarien ein Horror: Auf der Autobahn wechselt ein Lastwagen urplötzlich die Spur und zwingt zu einem riskanten Ausweichmanöver. Oder die Räder verlieren in einer unübersichtlichen Kurve die Haftung, weil sich dort Schnee oder nasse Blätter angesammelt haben. In solchen Situationen muss man entweder über die Reaktionen und das Können eines Rallyefahrers verfügen, um nicht ins Schleudern zu geraten. Oder man hat das elektrische Stabilitäts-Programm ESP an Bord, das in Sekundenbruchteilen registriert, dass das Fahrzeug ins Schleudern geraten ist und dorthin rutscht, wohin der Fahrer gar nicht lenkt. Dann greift ESP ein und übernimmt kurzzeitig die Kontrolle über Gaspedal und Bremsen, bis das Auto wieder stabil ist. ESP ist aber keineswegs mit einem Freifahrtschein gleichzusetzen, da es den Fahrer nur innerhalb der physikalischen Grenzen unterstützen kann. Nicht angepasste Geschwindigkeit oder abgefahrene Reifen senken die Wirksamkeit der Anti-Schleuderhilfe erheblich.
Zu viel, oder zu wenig
Beim Autofahren gibt es zwei klassische Schleudersituationen: Übersteuern und Untersteuern. Beim Übersteuern entwickelt das Heck ein Eigenleben und bricht in einer Kurve aus. Beim Unter-steuern hingegen rutscht das Fahrzeug in einer Kurve über die Vorderräder. Um diese Risiken zu mindern, wurde 1995 das Elektronische Stabilitäts-Programm ESP eingeführt, zuerst bei der S-Klasse von Mercedes Benz. Doch bis heute ist die Funktionsweise des ESP relativ unbekannt. ESP greift nur ein, wenn der Fahrer die Kontrolle über sein Fahrzeug verliert. Oder anders gesagt: wenn Fahrerwunsch und tatsächliche Fahrtrichtung nicht mehr übereinstimmen. ESP besteht aus verschiedenen Komponenten, unter anderem mehreren Sensoren, die über das gesamte Fahrzeug verteilt sind und den aktuellen Fahrzeugzustand messen. Die Raddrehzahlsensoren sitzen an den Rädern, messen Drehzahl (Geschwindigkeit) und Drehrichtung der Räder, und ob der Fahrer die Bremse oder das Gaspedal be-tätigt. An der Lenksäule sitzt ein Lenkwinkelsensor, der den Lenkwinkel und die Lenkradposition ermittelt. Und ein Drehratensensor erfasst alle Drehbewegungen des Fahrzeugs, wodurch sich in Kombination mit einem Querbeschleunigungssensor die tatsächliche Fahrtrichtung des Fahrzeugs bestimmen lässt.
Zwischen Wunsch und Realität
Ein leistungsfähiger Mikrocomputer errechnet rund 25 Mal in der Sekunde die tatsächliche Bewegung des Fahrzeugs (Ist-Zustand) und vergleicht diese mit der gewünschten Richtung (Soll-Zustand). Gibt es eine kritische Differenz, greift ESP automatisch innerhalb von Sekundenbruchteilen ein. Es reduziert die Motorkraft, um die Stabilität des Fahrzeugs wieder herzustellen. Reicht dies nicht aus, bremst es zusätzlich einzelne Räder ab. Die dadurch entstehende Drehbewegung des Fahrzeugs wirkt der Schleuderbewegung entgegen – innerhalb der Grenzen der Physik bleibt das Auto so sicher in der gewünschten Spur. Droht beispielsweise das Heck auszubrechen, weil der Fahrer zu schnell in eine Linkskurve fährt, bremst das ESP gezielt das rechte Vorderrad ab und verhindert so, dass das Fahrzeug ins Schleudern gerät. ESP stabilisiert den Wagen nicht nur auf trockener Straße, sondern auch bei Glätte, Nässe, Rollsplit und anderen widrigen Fahrbahnzuständen, die selbst dem besten Fahrer kaum eine Chance lassen, seinen Wagen in der Spur zu halten.
ESP-Pflicht
ESP reduziert die Schleudergefahr und senkt die Unfallzahlen maßgeblich und trägt so zu höherer Verkehrssicherheit bei. Studien zufolge ließen sich rund 80 Prozent aller Schleuderunfälle mit ESP verhindern. In Deutschland sind zwar zur Zeit knapp Dreiviertel aller Neuzulassungen mit ESP ausgestattet - immerhin ein weltweiter Spitzenwert - Handlungsbedarf besteht trotzdem. Da man ESP nicht nachrüsten kann, fordern Experten schon seit längerem, die Anti-Schleuder-Hilfe serienmäßig bei allen Neuwagen einzubauen. Wer ESP im Auto hat, dem stehen noch eine Reihe anderer Helfer zur Verfügung. Denn die Anti-Schleuder-Hilfe baut nicht nur auf der Technik von ABS (Antiblockiersystem) und ASR (Antischlupfregelung) auf, sondern integriert auch deren Funktionen. Während das Antiblockiersystem ABS das Blockieren der Räder beim Bremsen verhindert und das Auto somit lenkbar bleibt, sorgt ASR dafür, dass die Räder beim Anfahren nicht durchdrehen. In Kombination garantieren diese drei Systeme ein stabiles Fahrverhalten in allen Richtungen.
Vorbild USA
Während die EU eine entsprechende Verordnung für 2013 erst noch plant, haben die USA bereits ernst gemacht und schreiben als erstes Land der Welt ab 2012 den Einbau des elektronischen Schleuderschutzes gesetzlich vor. In Deutschland könnten nach Schätzung des Gesamtverbandes der deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) auf diese Weise pro Jahr zirka 37.000 Unfälle mit Verletzten und 1.100 tödliche Unfälle vermieden oder zumindest in ihren Folgen abgeschwächt werden. Eine wirklich flächendeckende Verbreitung von ESP verhindert im Moment allerdings die Ausstattungs- und Preispolitik der Autohersteller, denn zur Zeit ist die Ausstattung mit ESP leider auch noch eine Frage des Geldbeutels. Wer sich in Deutschland einen Neuwagen der oberen Mittelklasse, Oberklasse bzw. einen neuen Sportwagen zulegt, der wird bei nahezu allen Anbietern serienmäßig mit ESP ausgestattet. Für Käufer eines neuen Kleinwagens hingegen sieht es wesentlich schlechter aus: bei fast der Hälfte der angebotenen Neuwagen ist ESP noch nicht einmal gegen einen Aufpreis erhältlich.
Die Technik hinter ESP
Die Raddrehzahlsensoren sitzen jeweils an den Rädern und messen die Raddrehzahl berührungslos über Magnetfelder und erfassen die Drehrichtung der Räder. Aus den Signalen der Raddrehzahlsensoren leitet ein Steuergerät die Drehgeschwindigkeit der Räder ab.
Der Lenkwinkelsensor ermittelt den Lenkwinkel und erfasst so die Lenkradposition. In Kombination mit der Geschwindigkeit und dem Bremsdruck bzw. der Position des Gaspedals lässt sich das vom Fahrer gewünschte Fahrmanöver, der Soll-Zustand, berechnen.
Der Drehratensensor erfasst alle Drehbewegungen des Fahrzeugs entlang seiner Hochachse. In Kombination mit dem integrierten Querbeschleunigungssensor lässt sich die tatsächliche Fahrtrichtung, der Ist-Zustand des Fahrzeugs, bestimmen und mit dem Fahrerwunsch abgleichen.
Über den sogenannten Datenbus ist das ESP-Steuergerät in der Lage, mit dem Motorsteuergerät zu kommunizieren. So kann das Motormoment verringert werden, falls der Fahrer in einer bestimmten Fahrsituation zu viel Gas gibt.
Das Hydroaggregat, das den Druck in den einzelnen Radbremsen regelt, setzt die Befehle des ESP-Steuergeräts um und bremst einzelne Räder so ab, dass das Fahrzeug für den Fahrer weiterhin beherrschbar bleibt. Es sitzt zwischen dem Hauptzylinder und den Radzylindern im Motorraum. Das dazugehörige Steuergerät übernimmt die elektrischen und elektronischen Aufgaben des Systems.