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Forscher der TU Kaiserslautern wollen Unfälle mit Pedelecs verhindern

Sicherheitsorientierte Fahrerassistenzsysteme für Elektrofahrräder (SIFAFE)

Nationaler Radverkehrsplan 2020
Nationaler Radverkehrsplan 2020 © Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur

Ausgangssituation

Elektrofahrräder (insbesondere Pedelecs) sind ein wesentlicher Baustein für nachhaltige Mobilitätskonzepte. Neue Nutzerkreise (z. B. Wiedereinsteiger und ältere Menschen), neue Nutzungsprofile (z. B. Überlandstrecken und Lastenverkehr) und für wenig versierte Nutzer erhöhte Geschwindigkeiten machen für diesen neuen Fahrradtyp jedoch grundlegend neue Sicherheitskonzepte erforderlich. Passive Sicherheitseinrichtungen wie Helme wurden in vergangenen Jahren umfassend untersucht und sind weit verbreitet, reichen allerdings nicht aus. Aktive Sicherheitseinrichtungen wie Fahrerassistenzsysteme (FAS) sind dagegen für den Radverkehr bislang kaum verfügbar. Die technischen Voraussetzungen für aktive Sicherheitseinrichtungen, insbesondere die Energieversorgung, sind bei Elektrofahrrädern jedoch gegeben. Hier setzt das Projekt der Forscher um Juniorprofessor Daniel Görges (Juniorprofessur für Elektromobilität, Fachbereich Elektro- und Informationstechnik) und Vertretungsprofessor Jürgen Brunsing (Institut für Mobilität und Verkehr, Fachbereich Bauingenieurwesen) an.

Projektidee und -ziele

Ziel des Projekts ist es, neue FAS zu entwicklen, die Radfahrnde vor Hindernissen und weiteren Gefahren wirksam warnen und in kritischen Situationen gezielt unterstützen.

Projektdurchführung

Als Basis können FAS für PKW, LKW und Krafträder herangezogen werden. Für den Einsatz in Elektrofahrrädern müssen diese FAS jedoch hinsichtlich ihrer Eignung evaluiert, adaptiert und weiterentwickelt werden. Beispielsweise sind besondere Anforderungen von Elektrofahrrädern hinsichtlich Anzeige- und Bedienelementen, Raum- und Energiebedarf, Gewicht, Witterungseinflüssen und Robustheit sowie spezifische Unfallarten gezielt zu berücksichtigen. Ausgehend von den Anforderungen werden Konzepte für FAS entwickelt. Mittels Nutzerbefragungen werden die Konzepte hinsichtlich der typischen Unfallarten, des Nutzerbedarfs und der Nutzerakzeptanz komplementiert und validiert. Anhand exemplarischer Versuchsaufbauten sollen die Sicherheit (insbesondere hinsichtlich der Ablenkung), die Wirksamkeit und der Nutzen von sicherheitsorientierten FAS im Fahrversuch evaluiert werden. Hierzu können telematik- und videobasierte Beobachtungsverfahren mit Fokus auf das Fahrrad und die Radfahrenden im Wechselspiel mit Konfliktsituationen und anderen Verkehrsteilnehmenden eingesetzt werden.

Projektergebnisse

Angestrebte Projektergebnisse sind Potentialanalysen, Konzepte sowie exemplarische Realisierungen und Evaluationen zu sicherheitsorientierten FAS für Elektrofahrräder. Es ist vorgesehen, die Projektergebnisse während der Projektlaufzeit auf Fachkonferenzen und in Workshops vorzustellen, in Fachzeitschriften zu publizieren und auf Fachmessen zu präsentieren. Auf diese Weise können die Resultate wirksam und nachhaltig in den relevanten Zielgruppen verbreitet werden. Hierdurch wird zusätzlich ein ständiger Austausch mit Fachleuten gewährleistet, deren Anregungen wiederum auf unterschiedlichen Stufen ins Projekt zurückfließen und zur Ergebnisoptimierung beitragen können. Ein erfolgreiches Pilotprojekt sollte die Fahrradindustrie animieren, sich an weiteren Entwicklungen zu sicherheitsorientierten FAS zu beteiligen. In allen Fällen kann auf die erprobte Methodik zurückgegriffen werden: Der Versuchsträger, der Versuchsaufbau und die Evaluationsgrundlagen können als modulare und skalierbare Basis für gemeinsame weitergehende Entwicklungen genutzt werden. In das Projekt werden Studierende in Form von Seminaren und Abschlussarbeiten gezielt eingebunden. Hierdurch können die Studierenden im Bereich der Unfallforschung und Assistenzsysteme mit einer Fokussierung auf den Fahrradsektor als Nachwuchs für die Industrie und Wissenschaft praxisnah ausgebildet werden.

Warum handelt es sich um ein innovatives und nachahmenswertes Beispiel?

Das Projekt trägt zu einer Förderung des Radverkehrs in Deutschland bei, denn es adressiert Sicherheitsaspekte im Fahrradverkehr, die bis dato als Hemmfaktor bei bestimmten Nutzergruppen vorhanden sind. Zudem ermöglicht es, die Sicherheit im Straßenverkehr auch für andere Verkehrsteilnehmer zu verbessern. Gleichzeitig lenkt es den Fokus der bis dato automobilfokussierten Entwicklung von FAS auf das hierfür neue Anwendungsfeld Elektrofahrräder. Die Resultate des Projekts können nach Projektende unmittelbar für konkrete Realisierungen herangezogen werden und auf weitere Arten von Fahrädern (S-Pedelecs, E-Bikes, konventionelle Fahrräder) übertragen werden.

Finanzierung

Finanzierung: 
Bundesmittel
Gesamtvolumen: 
396 105 €
Erläuterungen: 

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) aus Mitteln zur Umsetzung des Nationalen Radverkehrsplans (NRVP 2020) gefördert.

Evaluation

Evaluation: 
ja
Erläuterungen: 

Prozessevaluation

Das Projekt wird durch einen Projektbeirat mit Vertretern aus den Nutzerverbänden, den Industrieverbänden, den Verkehrswissenschaften und der Fahrzeugtechnik kontinuierlich begleitet.

Wirkungsevaluation

Die Wirksamkeit der verschiedenen sicherheitsorientierten Fahrerassistenzsystemen wird im Rahmen des Projekts umfassend evaluiert. Es sollen insbesondere folgende Fragestellungen beantwortet werden:

  • Wirksamkeit des FAS
  • Ablenkung durch das FAS
  • Nutzerakzeptanz des FAS
  • Zuverlässigkeit des FAS
  • Kosten und Verbaubarkeit des FAS

Für die Evaluierung sind Fahrversuche mit Probanden im realen Straßenverkehr und unter Laborbedingungen auf abgesperrtem Gelände in unterschiedlichen Situationen geplant. Geplant für die Untersuchungen sind zum einen videobasierte Auswertungen mit stationären und mobilen Kamerasystemen und zum anderen Messungen zu Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Verzögerungen, Wanken und Spurtreue. Hierzu kann bei den Fachgebieten auf umfangreiche Messtechnik zurückgegriffen werden. Geplant ist, verschiedene alltägliche Gefahrensituationen nachzustellen, um an diesen die Wirksamkeit der FAS beurteilen zu können. Dies können beispielsweise Fahren auf unterschiedlich griffigem Untergrund, abrupte Ausweichmanöver, Spurwechsel etc. sein. Die Testpersonen werden nach jeder Testfahrt einer Befragung unterzogen. Abschließend soll somit für jedes realisierte FAS der Nutzen den Kosten gegenübergestellt werden, um eine Empfehlung für den zukünftigen Einsatz geben zu können.

Projektträger & Beteiligte

Projektleitung: 

Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik

Projektbeteiligte: 

Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Bauingenieurwesen

Laufzeit

Dauermaßnahme: 
nein
Projektstart: 
Juli 2016
Projektende: 
Juni 2019

Kontakt

Ansprechpartner auf Projektebene: 

Daniel Görges
Juniorprofessur für Elektromobilität (JEM)

Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Technische Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße 12
Telefon: 0631 205 2091
Telefax: 0631 205 4205
E-Mail: goerges@eit.uni-kl.de
Internet: www.eit.uni-kl.de/jem/

Jürgen Brunsing
Institut für Mobilität und Verkehr (imove)
Fachbereich Bauingenieurwesen
Technische Universität Kaiserslautern
Paul-Ehrlich-Straße 14
Telefon: 0631 205 2926
Telefax: 0631 205 3905
E-Mail: juergen.brunsing@bauing.uni-kl.de
Internet: imove-kl.de

Meta-Info
Stand der Information
27. Juli 2016
Autor
Daniel Görges, Andreas Weißmann (Juniorprofessur für Elektromobilität, Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Technische Universität Kaiserslautern) Jürgen Brunsing, Nicolas Mellinger, Johannes Roos (Institut für Mobilität und Verkehr, Fachbe
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Schlagworte
Assistenzsystem
Land
Deutschland