Alle zwei Minuten ein verunglückter Pkw-Insasse, alle zwei Stunden ein Verkehrstoter, alle 13 Stunden ein getöteter Fußgänger und alle 19 Stunden ein getöteter Fahrradfahrer...

Dies war die traurige Bilanz auf deutschen Straßen im Jahr 2008. Insgesamt starben dort laut Statistischem Bundesamt 2008 rund 4.500 Menschen! Europaweit waren es sogar 39.000 (WHO), weltweit sogar rund 1,2 Mio. Menschen (European Transport Safety Council).

In Europa sind bereits erste Erfolge zu verzeichnen: Im Zuge von Vision Zero, der Vision von null Verkehrstoten, wird sowohl auf europäischer als auch auf nationaler Ebene versucht, durch eine Vielzahl von Maßnahmen, Verkehrsteilnehmer, insbesondere ungeschützte Verkehrsteilnehmer wie z.B. Radfahrer oder Fußgänger, vor Unfällen zu schützen. 

Der größte Forschungsbereich am IAF, das Kompetenzfeld Fahrzeugmechatronik, hat es sich zur Aufgabe gemacht, mit innovativen Entwicklungen im Bereich der Verkehrssicherheitssyteme seinen Betrag zum Fernziel von null Verkehrstoten zu leisten. Am Kompetenzfeld, das seine Kompetenzen aus der angewandten Forschung der Fachgebiete Elektrotechnik, Maschinenbau und Informatik bezieht, arbeiten derzeit fünf Professoren sowie deren wissenschaftliche Mitarbeiter. Es ist in folgende fünf Forschungsschwerpunkte aufgegliedert, die jeweils von einem Professor geleitet werden:

Aktive/Passive Sicherheit (Prof. Dr.-Ing. Thomas Brandmeier),
Fahrzeugkommunikation (Prof. Dr. rer. nat. Christian Facchi),
Aktive Fahrzeugsicherheit und Testing (Prof. Dr.-Ing. Armin Arnold),
Fahrerassistenzsysteme (Prof. Dr. rer. nat. Johann Schweiger) und
Fahrzeugproduktion (Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schmidt)

Bisherige Forschungsschwerpunkte des Kompetenzfeldes

Im Rahmen der Forschungsaktivitäten sollen mithilfe des bionischen Prinzips durch neue Sensortechnologien sowie über die Vernetzung mit anderen Systemen die Sinne nachgebildet werden, die es Menschen ermöglichen, Gefahren aus der Umgebung zu erkennen und abzuwenden. Bezogen auf das Fahrzeug bedeutet dies, Unfälle zu fühlen (z.B. Beschleunigungs-, Drehratensensoren, Druckmessystem PTS), zu hören (Crash Impact Sound Sensing), zu sehen (Radar, Kamera) und zu kommunizieren (WLAN, Mobilfunk, LTE).

Fahrzeugsicherheit

• Körperschall für verbesserten Insassenschutz - Crash Impact Sound Sensing
• Crashsensorik mit Körperschall
• active Crash Impact Sound Sensing
• Seitencrasherkennung mit Crash Impact Sound Sensing
• APS - Integration aktive und passive Fahrzeugsicherheit

Softwareengineering

• Performanceoptimierung von Kommunikationssystemen
• Car2X Kommunikation - Vernetzung von Fahrzeugen mit der Umwelt
• Performanceoptimierung von virtuellen und verteilten Systemen
• Integrative Test-Methodik für RFID-Anwendungen (ITERA)

Fahrerassistenz

• VerUM - Verteilte Systeme im Fahrzeug

Sicherheit und Testing

Sicherheitskritische Systeme haben hohe Anforderungen an die Systemqualität. Zudem führt die hohe Integration von heterogenen Systemen, wie z.B. unterschiedlichste Sensoren, Aktoren, Kommunikationselemente (Intra- und Inter-Fahrzeug-Kommunikation) zu einer erhöhten Systemkomplexität. Bisherige Testsysteme und Testmethoden sind für die Erreichung der erforderlichen Qualitätsziele nicht ausreichend. Auch die geänderten Fragestellungen im Bereich Nachhaltigkeit erfordern eine Anpassung der Testmethoden.

Fahrzeugproduktion

Neue Technologien im Automobilbereich sind nur dann einsetzbar, wenn sie in großen Stückzahlen zu fertigen sind. Gerade neue Konzepte in der Fahrzeugsicherheit bringen zusätzliche Anforderungen und Veränderungen in der Produktion von Fahrzeugen und deren Komponenten mit sich. Dies erfordert die Betrachtung der Art und Weise, wie künftig Fahrzeuge mit integrierten Sicherheitssystemen in hohen Stückzahlen effizient und trotzdem ohne Einfluss auf die Funktionalität produziert werden können.

• Baukastenbasiertes Prozessmodell für Erstellung und kontinuierliche Weiterentwicklung von Karosseriebauanlagen

Erweiterung der Forschungskompetenz

Die Forschungskompetenz des Kompetenzfelds Fahrzeugmechatronik wird in den nächsten Jahren durch Kompetenzen in den Bereichen Energiemanagement (Prof. Dr.-Ing. Harald Göllinger, assoziiert: Prof. Dr. Johannes Pforr) Thermomanagement (Prof. Dr.-Ing. Armin Soika) sowie Bionischer Leichtbau (Prof. Dr.-Ing. Jörg Wellnitz) thematisch im Rahmen des Programms zur Förderung der angewandten Forschung und Entwicklung an Hochschulen für angewandte Wissenschaften (Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst) um den neuen Forschungsschwerpunkt „Fahrzeugsicherheit und Telematik für zukünftige energiesparende Fahrzeugkonzepte“ erweitert.

Der Bereich der Energieeffizienz bekommt durch Kundenwünsche, gesetzliche Vorgaben, wie z.B. Flottenverbrauch und CO2-Emissionen, immer größere Bedeutung. Außerdem beträgt das erwartete Marktvolumen für Elektromobilität bis zum Jahr 2020 470 Mrd. Euro (Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Programm zur Marktaktivierung für Elektrofahrzeuge).

Die gesellschaftspolitischen Einflüsse der letzten Jahre sensibilisieren die Industrie für die Verantwortung im Bereich Sicherheit und Energieeffizienz. Diese Bereiche sind neben Nutzerfreundlichkeit und Komfort in den letzten Jahren immer weiter ins Bewusstsein gerückt. Nur durch ständige Weiterentwicklungen können sicherheitsrelevante und energieeffiziente Lösungen im Automobil durchgängig, z.B. in Form von Fahrerassistenz- und Sicherheitssystemen, angeboten werden.

Das Kompetenzfeld Fahrzeugmechatronik bündelt fachübergreifende Kompetenzen und stellt eine Plattform für die interdisziplinäre Zusammenarbeit der beteiligen Professoren her, wodurch Synergieeffekte entstehen. Der neue Forschungsschwerpunkt „Fahrzeugsicherheit und Telematik für zukünftige energiesparende Fahrzeugkonzepte“ baut auf dieser bereits bewährten Struktur auf. Ziel ist es, neue Fahrzeugkonzepte für energieffiziente Fahrzeuge wie Hybrid- oder Elektrofahrzeuge zu entwickeln. Die bisherigen Forschungsbereiche werden hierfür um die neuen Bereiche Thermomanagement (Klimatisierung Fahrkabine, Batterie), Energiemanagement, bionischer Leichtbau und Aktive Sicherheit (Bremsen und Rekuperation) ergänzt.

Ziel ist der Kompetenzaufbau durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der beteiligten Professoren und deren wissenschaftlicher Mitarbeiter im Hinblick auf weitergehende Forschungsaktivitäten. Die Ergebnisse des Vorhabens werden in einem Testfahrzeug realisiert, das auch zur öffentlichkeitswirksamen Darstellung der gewonnenen Kompetenz und zur Gewinnung weiterer Forschungspartner genutzt werden soll.

Forschungsprogramm/bau „Center of Automotiv Research on Integrated Safety Systems and Measurement Area (CARISSMA)"

Bisher konnten im Kompetenzfeld Fahrzeugmechatronik bereits wichtige Beiträge zur Verbesserung der Verkehrssicherheit geschaffen werden. Das Ziel für die Zukunft besteht in der Realisierung eines globalen Sicherheitssystems, das menschliche Fehler ausgleichen kann. Dazu ist die Integration und Vernetzung der Sicherheitssysteme notwendig. Mit dem Bau von CARISSMA auf dem Hochschulgelände soll die dafür notwendige Forschungs- und Testinfrastruktur geschaffen werden, die erstmals eine Verknüpfung von Aktiver und Passiver Sicherheit im Test ermöglicht. Dabei steht besonders die körperliche Unversehrtheit der schwächsten Verkehrsteilnehmer im Mittelpunkt des Forschungsinteresses.