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MAN: Maximale Sicherheit, minimaler Ressourceneinsatz

15.06.2008
Grundlagenforschung von MAN Nutzfahrzeuge für mehr Transporteffizienz

Als einer der weltweit führenden Nutzfahrzeughersteller sieht sich MAN in der Verantwortung, einen entscheidenden Beitrag zur weiteren Verbesserung der Transporteffizienz zu leisten. Menschen und Güter zuverlässig, sicher, pünktlich, wirtschaftlich und umweltfreundlich an das gewünschte Ziel zu bringen, charakterisiert Transporteffizienz. In diesem Sinne engagiert sich MAN Nutzfahrzeuge in der Grundlagenforschung und investiert in die Sicherheit und Umweltfreundlichkeit der angebotenen Nutzfahrzeuge.

Sicherheit: Bereits heute sind für Lastwagen und Omnibusse der Marken MAN und Neoplan ausgereifte elektronische Sicherheitssysteme wie ESP (Elektronic Stability Program; elektronisches Stabilitätssystem), ACC (Adaptive Cruise Control; abstandsgeregelter Tempomat) und LGS (Lane Guard System; Spurverlassenswarner) erhältlich, andere Systeme wie zum Beispiel Spurwechselassistent oder Notbremsassistent stehen im Mittelpunkt der laufenden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Zur aktiven Unfallvermeidung gehört bei MAN neben den technischen Möglichkeiten ein weiterer Aspekt: das Fahrsicherheitstraining aus dem Dienstleistungsangebot MAN Support ProfiDrive. Hier lernen Lkw- und Busfahrer Gefahrensituationen frühzeitig zu erkennen und ihr Fahrzeug in kritischen Situationen zu beherrschen.

Umweltfreundlichkeit: Mit jeder neuen Modell- und Motorengeneration gelingt es den Entwicklern weitere Verbesserungen in punkto Kraftstoffverbrauch und CO2-Emission zu erzielen und zukünftige Emissionsvorschriften schon vor deren Inkrafttreten einzuhalten. Ein Beispiel dafür sind die neuen Lkw-Baureihen MAN TGX und TGS, die vor allem dank aerodynamischer Verbesserungen, Leichtbau und weiteren Einzelmaßnahmen einen um bis zu vier Prozent niedrigen Kraftstoffverbrauch haben als der Vorgänger TGA. Bessere Aerodynamik, geringerer Rollwiderstand und die höhere Nutzlast – das sind fahrzeugseitig die wesentlichen Stellhebel, um die Energiebilanz des Lkw noch weiter zu verbessern. Auch beim Antrieb lassen sich- wenn zum Teil auch nur mit hohem technischem Aufwand – weitere Effizienzpotenziale heben: Der „supersaubere“, bald Euro 6-konforme Dieselmotor wird für die kommenden 20 bis 30 Jahre im Lkw der Hauptantrieb bleiben; es gibt derzeit keine Alternative, die den Dieselmotor bei Zuverlässigkeit, Leistungsgewicht, Packaging und Effizienz übertreffen könnte. Derzeit arbeiten unsere Entwickler daran, durch einen bedarfsgerechten Antrieb von Nebenaggregaten, die Nutzung der Abwärme sowie durch innermotorische Maßnahmen dem Lkw-Antrieb mit Dieselmotor noch ein paar zusätzliche Prozentpunkte zu entlocken. Bei Stadtbussen und Verteilerfahrzeugen werden leistungsstarke Hybridkonzepte zum Einsatz kommen (Serie bei MAN im Jahr 2010). Damit wird der Weg zum elektrischen Fahren mit regenerativ erzeugtem Strom geebnet. Schlüsselkomponente ist hier die Batterie, in die noch viel Entwicklungsarbeit zu stecken sein wird.

Stärker in den Fokus rücken derzeit auch die Fahrerassistenzsysteme, die vorderhand der Verkehrssicherheit dienen, aber auch zu einer wirtschaftlichen Fahrweise beitragen können; mit Harmonisierung der Geschwindigkeiten z.B. durch vorausschauendes Fahren auf der Basis von Navigationsdaten oder durch automatisierte Konvoi-Fahrten lässt sich Kraftstoff sparen und CO2 vermeiden. Der 1-Liter-Lastwagen (1 Liter Kraftstoff je Nutzlast-Tonne und 100 km) ist machbar. Damit ergibt sich eine nutzlast-bezogene CO2-Emission von nur 26g je Tonnenkilometer. Der aktuelle Wert beim Gütertransport auf der Schiene liegt bei 30g/tkm!

Einen großen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch von Lkw und Bussen hat aber der Fahrer. Deshalb bietet MAN innerhalb des Dienstleistungsangebots MAN Support ProfiDrive auch Wirtschaftlichkeitstrainings an. Hier lernen Lkw- und Busfahrer vorausschauendes und Kraftstoff sparendes Fahren.

Gesellschaftliche Bedeutung der Verkehrssicherheit nimmt zu

Auch wenn bereits die heute existierende Lkw-Flotte über einen hohen Sicherheitsstandard verfügt und der Anteil des Nutzfahrzeugs am gesamten Unfallgeschehen im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern gering ist, darf es in der Forschung und Entwicklung neuer, intelligenter Sicherheitssysteme kein Nachlassen geben. Denn die Verkehrsdichte im Straßengütertransport wird in den kommenden Jahren weiter zunehmen.

Da die Verkehrsinfrastruktur nicht in diesem Tempo mitwachsen kann, steigen die Anforderungen an die Fahrzeugtechnik und die Fahrer weiter. Soll das aktuell erreichte Sicherheitsniveau beibehalten beziehungsweise noch erhöht werden, was von Politik und Öffentlichkeit gewünscht und zu Recht gefordert wird, sind weitergehende Anstrengungen im Bereich der Sicherheit auf allen Ebenen – von der Infrastruktur über das Fahrzeug bis hin zum einzelnen Verkehrsteilnehmer – unerlässlich.

Mit Sicherheit – MAN Innovationen zur Unfallvermeidung

Die Fahrzeugsicherheit ist für MAN Nutzfahrzeuge ein zentrales Merkmal der Produktqualität und ein wichtiger Faktor für den Erfolg im internationalen Wettbewerb. Sicherheit ist auch ein elementarer Bestandteil der Fahrzeugkonstruktion. Darüber hinaus entwickelt MAN für Lastwagen und Omnibusse der Marken MAN und Neoplan ausgereifte elektronische Sicherheitssysteme. Einige sind bereits erhältlich, andere Systeme stehen im Mittelpunkt der laufenden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Voraussetzung für die Integration der Sicherheitssysteme ist die ausgeklügelte Elektronikstruktur in den Lastwagen- und Omnibusmodellen.

ESP - das elektronische Stabilitätssystem

Die Fahrdynamikregelung ESP (Elektronic Stability Program) überwacht mit ihren Sensoren ständig den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeugs und greift bei drohender Schleuder- oder Kippgefahr in das Bremsmanagement sowie bei Bedarf in das Motormanagement ein. Deshalb ist ESP in der Lage, schnell und zuverlässig Gefahrensituationen zu erkennen und das Fahrzeug im Rahmen der physikalischen Grenzen kontrollierbar zu halten. Typische Unfallkonstellationen wie zu schnelle Kurvenfahrt, rutschige Fahrbahn, Notbremsungen und hektische Ausweichmanöver können entschärft und die Unfallgefahr deutlich gemindert werden. In einigen Lkw-Typen bietet MAN Nutzfahrzeuge ESP inzwischen serienmäßig, d.h. ohne Aufpreis an.

ACC – der abstandsgeregelte Tempomat

Der abstandsgeregelte Tempomat ACC (Adaptive Cruise Control) ist eine Erweiterung der Systeme Tempomat und Bremsomat. Das System ermittelt den Abstand und die Differenzgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug und berechnet abhängig von der eigenen Geschwindigkeit einen geeigneten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug. Durch ACC wird dann die eigene Geschwindigkeit an die des Vorausfahrenden angepasst und der angemessene Sicherheitsabstand eingeregelt. ACC kann ab einer Fahrgeschwindigkeit von 25 Kilometer pro Stunde genutzt werden, der hauptsächliche Einsatzbereich liegt aber bei Fahrten auf Schnellstraßen und Autobahnen. Der abstandsgeregelte Tempomat entlastet den Fahrer und steigert somit die Fahrsicherheit. Er ist für die MAN Lastwagen-Baureihen TGX und TGS sowie sukzessive für verschiedene Reisebusmodelle der Marken MAN und Neoplan erhältlich.

LGS – die Spurüberwachung

Das Lane Guard System (LGS) warnt den Fahrer auf Landstraßen und Autobahnen, wenn er unbeabsichtigt seine Fahrspur verlässt. Gerade auf langen und monotonen Strecken, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers nachlassen kann, ist dies eine wertvolle Unterstützung. Eine Videokamera hinter der Windschutzscheibe erfasst den Fahrspurverlauf und wertet digital die vorhandenen Spurmarkierungen aus. Erkennt das System ein unbeabsichtigtes Abweichen von der Fahrspur ohne dass der Blinker betätigt wurde, hört der Fahrer ein deutliches Nagelband-Rattern im Lautsprecher an der betreffenden Seite. Im Reisebus spürt der Fahrer ein seitenbezogenes Pulsieren im Fahrersitz. Somit sind die Warnsignale nur für den Fahrer und nicht von den Fahrgästen wahrnehmbar. Das klar seitenbezogene Signal wird vom Fahrer intuitiv richtig verstanden.

MAN entwickelt neue Fahrerassistenzsysteme

Viele Staus entstehen durch Unfälle. Etwa neun von zehn Unfällen werden durch menschliches Fehlverhalten verursacht. Für die Weiterentwicklung von Fahrerassistenzsystemen, die den Fahrer entlasten und zur Unfallvermeidung beitragen, ist die Erfassung der Fahrumgebung eine Voraussetzung. Ein Sensor alleine kann diese Aufgabe nicht lösen. Deshalb entwickelt MAN eine Kombination aus mehreren Sensoren und einer zentralen Datenauswertung zur Erkennung und Verfolgung von Fahrzeugen im Umfeld des Lastwagens. Im Frontbereich beobachtet ein 77 GHz Radarsensor das Fernfeld bis zu 150 Metern. Das nähere Umfeld wird mit weiterer Sensorik erfasst. Die redundante Umgebungserfassung ermöglicht eine zuverlässige Situationserkennung.

Zur Unterstützung des Fahrers bei der Einhaltung der Fahrspur treibt MAN auch Entwicklungen zur aktiven Spurhaltung voran. Ein solches System hilft dem Fahrer durch Eingriffe in die Lenkung. Auf diese Weise wird er bei der Spurhaltung deutlich entlastet, da auch externe Störkräfte kompensiert werden.

Mehr Sicherheit beim Abbiegen – der MAN Abbiegeassistent

Fehler beim Abbiegen sind oftmals Ursachen für schwerwiegende Unfälle. In diesen Situationen verhindert das elektronische System der Fahrumgebungserfassung, dass der Fahrer andere Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger oder Zweiradfahrer übersieht.
MAN Nutzfahrzeuge hat einen so genannten Abbiegeassistenten entwickelt, der im kommenden Jahr in den schweren Lkw-Baureihen TGX und TGS zum Einsatz kommen wird. Der Abbiegeassistent ist an mehreren kleinen Ultraschallsensoren zu erkennen, die über die Fahrzeugfront und den rechten Seitenbereich des Lkw verteilt angebracht sind. Mit Hilfe dieser Sensoren wird beim Anhalten des Lkw zum Beispiel an einer Kreuzung oder Ampel das Umfeld um das Fahrerhaus – im Bereich von einem Radius mit zirka zwei Metern – vermessen und die Abstände zu den vorhandenen Objekten bestimmt. Diese werden in einem Rechner gespeichert. Nähert sich während des Fahrzeugstillstandes beispielsweise ein Fußgänger oder Radfahrer dem Lkw, ermitteln die Sensoren einen neuen, geringeren Abstand. Wird dabei ein bestimmtes Maß unterschritten, wird der Lkw-Fahrer durch ein optisches Signal gewarnt. Damit macht der Abbiegeassistent den Lkw-Fahrer bereits vor dem Wiederanfahren auf eine veränderte Situation im Gefahrenbereich aufmerksam. Will der Lkw-Fahrer wieder anfahren, obwohl sich immer noch ein Objekt in der Gefahrenzone nahe am Lkw aufhält, wird er zusätzlich über ein akustisches Signal vor der Kollisionsgefahr gewarnt. Für den Abbiegeassistenten hat MAN Nutzfahrzeuge den ADAC Mobilitätspreis 2007 erhalten.

Für alle Fälle – das Notbremssystem

Ein wesentliches Ziel der MAN Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der aktiven Sicherheit ist die Unterstützung von Fahrern in Notbremssituationen. Dabei werden verschiedene Ausprägungen untersucht: warnende Systeme, fahreraktivierte Notbremssysteme, Kollision abschwächende und Kollision vermeidende automatische Notbremssysteme. Die Komplexität der einzelnen Systeme ist in der vorgenannten Reihenfolge stark ansteigend.
Ein Notbremswarner warnt den Fahrer, wenn eine kritische Bremssituation vorliegt. Das fahreraktivierte Notbremssystem warnt ebenfalls, verstellt gleichzeitig die Bremspedalkennlinie und steuert einen geringen Bremsdruck vor. So ist das Bremssystem optimal für eine starke Bremsung voreingestellt, wenn der Fahrer aufgrund der Warnung plötzlich das Bremspedal betätigt. Die automatischen Notbremssysteme lösen situationsgerecht eine Notbremsung aus, wenn der Fahrer einen drohenden Auffahrunfall nicht mehr verhindern kann. Entscheidend für die Serieneinführung eines solchen Systems ist eine klare Definition des Funktionsbereichs, das heißt in welchen Notbremssituationen das System reagieren wird und in welchen es nicht reagieren soll, um falsche Auslösungen auf jeden Fall zu vermeiden. Der Sicherheitsnachweis hat dabei oberste Priorität in unseren Entwicklungsarbeiten.

KONVOI – MAN Nutzfahrzeuge entwickelt und untersucht den Einsatz von elektronisch gekoppelten Lkw-Konvois

Aus der stetigen Zunahme der Güterverkehrsleistung und der damit verbundenen Auslastung der Transportkapazitäten resultiert der Bedarf, den vorhandenen Verkehrsablauf weiter zu optimieren und die bestehende Infrastruktur besser auszulasten. Dies muss unter der Prämisse geschehen, das System Straßengüterverkehr insgesamt sicherer, effizienter und Ressourcen schonender zu gestalten.

Hier setzt das Verbundprojekt KONVOI mit dem Ziel der Entwicklung und Untersuchung des Ein­satzes von LKW-Konvois auf der Straße mit Hilfe von Fahrerassistenzsystemen an. Aufbauend auf Erkenntnissen aus europäischen und nationalen Vorgängerprojekten, welche bereits theoretische Grundlagen, mögliche Einsatzszenarien und rechtliche Aspekte betrachteten, sollen mit Hilfe von realen und virtuellen Fahrversuchen, mit realen Versuchs­trägern und einem Lkw-Fahrsimulator, die Auswirkungen und Effekte auf den Verkehr analysiert werden. Darüber hinaus werden die Akzeptanz eines solchen Systems und die auftretenden Belastungen bei den Fahrern untersucht. Einen wichtigen integrativen Bestandteil des Entwicklungsprozesses stellt hierbei eine Sicherheitsanalyse des Gesamt­systems zum Nachweis der System­sicherheit dar.

Mit der Evaluation und Wirkungsanalyse des Systems soll aufgezeigt werden, dass neben der Kraftstoffersparnis ein Sicherheitsgewinn erreichbar ist und eine Steigerung der Verkehrs­leistung erzielt werden kann.
IDEAS – Innovative Hybrid-Antriebssysteme für den Stadtbus von morgen

Die MAN Nutzfahrzeuge Gruppe zählt zu den Pionieren bei Hybrid-Antriebskonzepten. Vorarbeiten für erfolgreiche hybride Antriebssysteme leistete MAN schon in den 70er- und 80er-Jahren. Über diese Technologie verfügte bereits der Stadtbus, den MAN 2001 vorstellte und kurz darauf bei den Nürnberger Verkehrsbetrieben VAG im regulären Linienbetrieb erprobte. Im Jahr 2005 war ein zweites, optimiertes Modell im Liniendienst in Nürnberg. Selbst im Vergleich zu modernen Dieselbussen betrugen die Kraftstoffeinsparungen je nach Einsatzprofil bis zu 25 Prozent.

Im Rahmen des IDEAS-Projektes (Innovativer diesel-elektrischer Hybrid-Antrieb für Stadtbusse) hat MAN Nutzfahrzeuge gemeinsam mit Siemens A&D (Automation and Drives) neue, innovative Hybrid-Antriebssysteme entwickelt. Ein wesentlicher Aspekt der Untersuchungen der Busse im aktuellen Fahrgasteinsatz betrifft die Auswirkungen auf den Busbetreiber – mögliche Veränderungen der Investitionskosten, der Betriebskosten und des Wartungsaufwands. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert. An den von MAN investierten Entwicklungskosten in Höhe von 3,4 Mio. Euro und dem Etat von Siemens in Höhe von 0,6 Mio. Euro beteiligt sich das BMWI jeweils mit 40 Prozent.

Seit Mitte vergangenen Jahres ist der neue MAN Lion’s City Hybrid, ein besonders innovativer und umweltfreundlicher Stadtbus, im Linienbetrieb bei der VAG Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg. Dabei handelt es sich bereits um die dritte Generation von Hybrid-Stadtbussen der MAN Nutzfahrzeuge, die von der VAG Nürnberg im harten Alltagseinsatz getestet wird.

Beim konventionellen Bus wird die kinetische Energie mit mechanischen Bremsen ungenutzt in Wärme umgewandelt. Der von MAN entwickelte Hybrid-Stadtbus hingegen kann elektrisch abgebremst werden. Der große Vorteil: Bremsenergie wird zurück gewonnen. Diese Energie wird in Hochleistungskondensatoren, so genannten Ultracaps, gespeichert. Diese wird beim Anfahren wieder verwendet. Da der Stadtbus sich häufig im Stop-and-go-Verkehr bewegt, ist diese Einsatzweise für hohe Einsparungen prädestiniert. Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß reduzieren sich erheblich. Außerdem sinkt der Geräuschpegel deutlich.

MAN Nutzfahrzeuge wird 2010 die ersten serienmäßigen Hybrid-Stadtbusse an Kunden ausliefern. Diese Busse werden neue Maßstäbe hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Emissionsverhalten setzen, dabei aber mindestens genauso zuverlässig und wirtschaftlich sein wie konventionelle Fahrzeuge.

Fahrsimulator für sicherheitsorientierte Entwicklungen

Bei aller Begeisterung für die neuen technischen Möglichkeiten zur Unfallvermeidung darf der Faktor Mensch nicht vernachlässigt werden. Die Realisierung der Wirkungspotenziale dieser Systeme setzt voraus, dass das jeweilige System vom Fahrer verstanden und verantwortungsvoll genutzt wird. Um dieses sicherheitsorientierte Ziel effizient zu erreichen, realisierte MAN Nutzfahrzeuge in Zusammenarbeit mit der TU München einen dynamischen LKW-Fahrsimulator. Mit ihm können Auswirkungen der unterschiedlichsten Fahrsituationen auf den Fahrer gefahrlos untersucht werden. Aufgebaut wurde die Anlage am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik (FTM) in der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Universität München im Forschungszentrum Garching bei München. Der Fahrsimulator wurde mit einem Fahrerhaus der schweren Baureihe TGA ausgerüstet.

Der dynamische Lkw-Fahrsimulator dient als Hilfsmittel, die Fahrer-Fahrzeug-Schnittstelle innerhalb eines Fahrerhauses zu analysieren und das Verhalten des Fahrers während der Bedienung zu erforschen. Aus den Ergebnissen der Versuchsreihen werden Optimierungsvorschläge entwickelt und in die weitere Entwicklung mit eingebracht.
Sonderausstellung:
  Annodazumal
 

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