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Jedem Fahrer das passende Fahrzeug

03.01.2017

Die Energiewende in der Mobilität umzusetzen, ist eine vielschichtige Aufgabe. Während die Autohersteller sparsamere Verbrennungsmotoren und alternative Antriebssysteme entwickeln, arbeiten Forschungseinrichtungen und Unternehmen daran, die Nutzung der Fahrzeuge effizienter zu gestalten. Ein neuer Datenlogger von Fraunhofer-Forschern erfasst zugleich Fahrzeugdaten von Verbrennungsmotoren, elektrischen Antrieben, externen Sensoren sowie Positionsdaten und ermöglicht es, neue Hybrid- und Elektrofahrzeuge zu entwickeln.

Unsere Mobilität wandelt sich derzeit rasant. Trends wie Elektromobilität, autonomes Fahren und Carsharing ändern unser Fahrverhalten und eröffnen neue Zukunftsmärkte. Forscher der Projektgruppe Neue Antriebssysteme NAS des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT haben einen Datenlogger konzipiert, der auf die Bedürfnisse und das Fahrverhalten des Einzelnen abgestimmte neue Autogenerationen ermöglicht.


Der Datenlogger hilft beim Entwickeln neuer Hybrid- und Elektrofahrzeuge.

© Fraunhofer ICT

Der Datenlogger liefert Erkenntnisse, wie Fahrzeuge genutzt werden. Er wird hierfür über mehrere Wochen und Monate im Auto eingebaut, speichert in diesem Zeitraum während der Fahrten alle relevanten Betriebsdaten und hilft den Forschern damit, nutzungsspezifische Auswertungen zu erstellen. Diese umfassen Merkmale wie Streckenprofil oder Fahrstil – wann fährt der Fahrer eher konservativ, wann eher dynamisch?

Die Analysen lassen vielerlei Rückschlüsse über den Umgang mit dem Fahrzeug zu: zum Beispiel, ob der Fahrer ein auf seine Bedürfnisse zugeschnittenes Automobil benutzt. »Indem wir viele solcher Profile sammeln, sind wir in der Lage, mehrere Anwender zu Nutzergruppen zusammenzufassen und die Fahrdaten gruppenspezifisch auszuwerten«, sagt Tobias Burgert, wissenschaftlicher Mitarbeiter am ICT.

»Daraus können repräsentative Fahrzyklen entstehen, die bei der Entwicklung neuer Autos verwendet werden, um diese beispielsweise im virtuellen Fahrversuch bei Fahrzeugsimulationen zu nutzen.«

Zahlreiche Einsatzszenarien

Die Besonderheit des Datenloggers: Er ist flexibel konfigurierbar, sein Einsatz beschränkt sich nicht auf konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Neben den Parametern eines klassischen Antriebsstrangs wie Motordrehzahl oder Lambda-Wert bzw. Wärmeleitfähigkeit können die Forscher auch Daten eines elektrischen Antriebs erfassen, etwa den Ladezustand der Batterie.

Durch die flexible Konfigurierbarkeit lässt sich die Qualität der analysierten Signale erhöhen – wenn auf das Erheben nichtrelevanter Daten verzichtet wird, können die priorisierten Parameter mit einer höheren Abtastrate aufgezeichnet werden. Zugleich lassen sich Daten aus externen Sensoren wie eines GPS-Moduls, eines Beschleunigungssensors oder eines Gyrosensors festhalten und zur Auswertung mit den reinen Fahrzeugdaten kombinieren.

Seine Vielseitigkeit macht den Datenlogger für Industriepartner interessant. In einer ersten Kooperation nutzt ihn ein internationaler Erstausrüster (OEM) bereits bei der Konzeption von Hybridfahrzeugen. Ein weiterer möglicher Einsatzbereich ist das Management von Fahrzeugflotten.

Die Betreiber können über Auswertungen nachvollziehen, wie genau die bestehenden Fahrzeuge eingesetzt werden und für den jeweiligen Fahrer immer das richtige Fahrzeug bereitstellen. Zudem lassen sich über Nutzungsszenarien, die Streckenprofile und den jeweiligen Energiebedarf umfassen, Rückschlüsse über künftige Investitionen in die Flotte ziehen, um gezielt Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, Hybridfahrzeuge oder reine Elektrofahrzeuge anzuschaffen.

Erschwinglich und einfach zu nutzen

Technisch ist der Datenlogger auf Basis des Einplatinenrechners Raspberry Pi realisiert, bei dem alle elektronischen Komponenten auf einer Leiterplatte verbaut sind. Dies macht ihn für künftige Kunden kostengünstig in der Anschaffung. Einbau und Inbetriebnahme sind unkompliziert, der Nutzer kann dies selbst vornehmen.

Das Gerät liest die Fahrzeugdaten über die OBD-II-Schnittstelle des Fahrzeugs aus, die bereits jetzt in jedem Fahrzeug verbaut ist. Die Datenübertragung zwischen OBD-II-Schnittstelle und Datenlogger via Bluetooth übernimmt ein Adapter des Karlsruher Startups PACE Telematics GmbH.

Weitere Informationen:

https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2017/januar/jedem-fahrer...

Dr. Stefan Tröster | Fraunhofer Forschung Kompakt

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