Einsteigen, Ziel eingeben, zurücklehnen. Geht es nach Mercedes, Tesla und Co. sieht so die Zukunft aus. Selbstfahrende Autos, die bequem per Autopilot gesteuert werden. Wann die cleveren Roboter-PKWs auf Deutschlands Straßen rollen, ist noch ungewiss. Fest steht: Klebstoffe treiben die Innovation maßgeblich voran.
Selbstfahrende Autos, wie zum Beispiel der Mercedes F 015, bestimmen bald Deutschlands Straßenbild. Foto: © Daimler AG
Autos, die sich alleine durch den dichten Stadtverkehr schlängeln, selbstständig überholen und abbiegen, ohne Fahrer ihr Ziel finden – was für unsereins noch befremdlich klingt, ist für die Autoindustrie eine feststehende Zukunft. Und zugegeben: Die erfolgreichen Testfahrten namhafter Hersteller haben eindrucksvoll bewiesen, dass die Technik inzwischen reif genug ist, um ein Auto führerlos von A nach B zu bringen. Möglich ist das durch den Einbau von High-End-Geräten. Radarsensoren, Videokameras und Laserscanner sollen den Fahrer zunächst schrittweise entlasten und irgendwann komplett ersetzen.
Die fünf Sinne selbstfahrender Autos
Wie wir Menschen, orientieren sich selbstfahrende PKWs anhand von fünf „Sinnesorganen“.
1. Sehen
Um richtig zu reagieren und die Regeln des Straßenverkehrs einzuhalten, müssen Autos gut „sehen“. Hier kommen virtuelle Augen ins Spiel, die an der vorderen und hinteren Stoßstange sowie der Windschutzscheibe befestigt sind. 360-Grad-Lasersensoren und Kameras scannen die Umgebung, erfassen Hindernisse wie Motorräder, Fußgänger oder Radfahrer und bestimmen die exakte Position des Fahrzeugs. Im Falle einer errechneten bevorstehenden Kollision führen sie automatisch die Vollbremsung aus.
2. Fühlen
Bequemer geht’s nicht: Ein fahrerloses Auto steuert sich selbst. Foto. © Daimler AG
Für zusätzliche Verkehrssicherheit ist wichtig, dass die Autos nicht nur in der Lage sind, zu „sehen“, sondern auch zu „fühlen“. Spezielle Sensoren können etwa durchdrehende Vorderräder oder die Außentemperatur spüren. Ist es draußen eiskalt, schickt die intelligente Elektronik eine Eis-Warnung an den Fahrer und andere Autos in der Region.
3. Riechen
Selbst die Entscheidung, ob das Auto überhaupt fährt, könnte Autofahrern künftig abgenommen werden – durch integrierte Alkoholtestgeräte. Ein Sensor analysiert den Atem des Fahrers nach Alkohol, ohne dass der in ein Gerät pusten muss. Liegt der Wert über der gesetzlich zugelassenen Grenze, verweigert der Wagen seinen Dienst.
4. Hören
Der vierte Sinn, das Hören, ist dagegen Zukunftsmusik. Die ersten Versuche sehen jedoch schon recht vielversprechend aus. Kraftfahrzeuge sollen bald per Sprache gesteuert werden und – wie das Filmauto K.I.T.T. aus der 1980er-Jahre Kultserie Knight Rider – auf Befehle ihres Besitzers hören.
5. Sprechen
Dass Autos „sprechen“, ist hingegen längst Realität. Navigationssysteme sagen, wo es lang geht, informieren über die aktuelle Verkehrslage und klären sogar über Sehenswürdigkeiten und Ausflugsziele auf.
Die Klebtechnik ist der Schlüssel für autonomes Fahren
Klebstoffe fixieren elektronische Bauteile wie Kameras und schützen sie vor Wettereinflüssen und Chemikalien. Foto: © Delo
Klebstoffe sind in der Automobilfertigung von entscheidender Bedeutung – bis zu 15 Kilogramm stecken in einem herkömmlichen Kraftfahrzeug. Sie sorgen dafür, dass PKWs immer leichter werden, erlauben Multi-Material-Bauweisen und bieten dadurch neue Design-Möglichkeiten.
Der Einzug von immer mehr Elektronik lässt die Bedeutung der Klebtechnik für den Automotive-Sektor wachsen. Angesichts der geringen Größe von Kameras, Sensoren, Chips und Co. sind konventionelle Fügeverfahren, wie Schweißen, Löten oder Schrauben, kaum einsetzbar. In der Praxis wird fast ausschließlich geklebt – das gilt auch und vor allem für zukünftige Anwendungen zur Befestigung bzw. zum Schutz von Elektronikbauteilen. Bei der Entwicklung von Klebsystemen spielt auch die Entwicklung passender Applikationstechnik eine wichtige Rolle. Beides geht Hand in Hand. Heutzutage ist es beispielsweise möglich, den Klebstoff in extrem feiner Dosierung – sozusagen im Picoliter-Maßstab (Billionstel Liter) – zu applizieren.
Klebstoffe schützen Sensoren vor Wind und Wetter
Damit Sensoren ordnungsgemäß funktionieren, müssen sie gegenüber den äußeren Einflüssen (extreme Temperaturen, Streusalz) und Chemikalien (Benzin, Öl) geschützt werden. Zudem gilt es, die am Gehäuse offen liegenden Kontaktstellen sicher abzudecken und vor Korrosion zu bewahren. Genau hierfür werden spezielle Klebsysteme entwickelt.
Bei Parksensoren ist es wichtig, dass der eingesetzte Klebstoff neben den mechanischen Aufgaben auch gute akustische Eigenschaften aufweist. Das Ultraschallsignal, das der Sensor sendet und empfängt, soll in hoher Qualität an das Steuergerät übertragen und nicht etwa verfälscht werden. Hierfür kommen insbesondere lichthärtende Epoxidharz-Klebstoffe zur Verwendung, die schnell – quasi auf Knopfdruck – aushärten. Nur so lässt sich das Auto auch auf engstem Raum selbst in kleinste Parklücken manövrieren.
Klebstoffe geben Kameras Halt und verbessern Optik
Zu jedem selbstfahrenden Auto gehören Kameras. Und zu jeder Kamera gehören Klebstoffe. Ob Bildsensor-Chip, Leiterplatte, Infrarot-Filter, Linse oder Gehäuse – Klebstoffe fügen die vielen verschiedenen Bauteile einer Kamera zu einer funktionierenden Einheit. Zur Verwendung kommen hauptsächlich dualhärtende Klebstoffe. Ihr Vorteil: Die Kamerateile lassen sich im noch unausgehärteten, flüssigen Klebstoff präzise ausrichten. Dann erfolgt eine sekundenschnelle Vorfixierung mit energiereichem Licht. Seine volle Stärke erhält der Klebstoff anschließend durch Warmhärtung.
Die Anforderungen an die verwendeten Klebsysteme sind enorm: Zum einen muss die Ausgasung des Klebstoffs möglichst gering sein. Schließlich darf es keinen Niederschlag auf der Linse oder anderen Optik-Komponenten geben. Darüber hinaus sollte sich der Klebstoff durch minimalen Schrumpf auszeichnen, damit die Kameralinse im Fokus, sprich das Bild scharf bleibt. Aus demselben Grund ist auch keine Ausdehnung des Klebstoffs bei Wärme gewünscht.
Autonomes Fahren und Klebtechnik inspirieren sich also gegenseitig. Moderne Klebstoffe ebnen den Weg für selbstfahrende Autos. Und Letztere wiederum fördern die Entwicklung neuer Klebsysteme.
Titelbild: © Daimler AG
