Sensoren warnen vor Wasser oder Eis auf der Straße

Neue Entwicklung der Uni Münster soll in fünf Jahren serienreif sein

Münster (pte) (pte003/05.11.1997/09:15)

Die Angst des Autofahrers vor dem Schleudern auf eisglatter Strecke oder Aquaplaning könnte schon bald gemildert werden: Am Institut für Chemo- und Biosensorik (ICB) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster wurde jetzt ein neuartiger Sensor entwickelt, der Eis oder Wasser auf der Fahrbahn erkennt und sogar voneinander unterscheiden kann.

Das Prinzip der Entwicklung beruht auf Infrarotsensoren. Eine am Wagen montierte Lampe beleuchtet die Fahrbahn, die das Licht reflektiert. Durch einen Lichtleiter wird das zurückgestrahlte Licht zum Spektrometer geführt und dort gleichmäßig auf vier Silizium-Detektoren verteilt. Diese Detektoren sind das Herzstück der Erfindung, wie Dr. Thomas Huth-Fehre erläutert. Schon bisher war es möglich, geringe Eisdicken über Detektoren im langwelligeren Infrarotbereich zu messen. Doch diese sind für eine Massenfertigung zu teuer. Außerdem lassen die Silizium-Detektoren eine Messung durch Schichten von bis zu zehn Zentimetern Dicke zu - unabhängig von Fahrbahnbelag, Beschleunigung oder Neigung des Autos in Kurven.

Theoretisch ist es sogar möglich, mit dem Sensor die Rauhigkeit der Fahrbahn zu bestimmen und damit das Fahrverhalten insgesamt sicherer zu machen. Die Detektoren messen hundertmal in der Sekunde das vom Straßenbelag zurückgeleitete Licht im Bereich der Infrarotstrahlung, die vom Auge nicht mehr wahrgenommen werden kann. Je dicker die Wasser- oder Eisschicht ist, desto weniger Licht dringt bis zu den Detektoren durch. Zwei von ihnen messen in einem Bereich ohne Wasserabsorption die Reflexe, die vom Strassenbelag ausgehen, die anderen beiden in einem Bereich, in dem sich der Filtereffekt durch Wasser oder Eis bemerkbar macht.

Notwendig ist die vierfache Messung, damit der Sensor auch bei wechselnden Straßenbelägen sicher Wasser oder Eis erkennen kann. In den Detektoren wird das Licht in Strom umgewandelt und die Impulse digitalisiert. Für die Auswertung ist nur eine geringe Rechenleistung notwendig, so daß der Sensor auch für eine Massenfertigung geeignet ist. Noch ist der Prototyp allerdings zu groß für den Einsatz im Wagen. Und auch die Meßgenauigkeit soll weiter verbessert werden. "Fahrrelevant ist bereits eine Wasserschicht von 0,1 Millimetern", erläutert Huth-Fehre. Bei einer so geringen Dicke wird allerdings nur ein sehr kleiner Teil des Lichtes nicht zurückgeworfen, so daß mitunter noch leichte Ungenauigkeiten in diesem Bereich auftreten.

Für den Sensor sind zwei Patente angemeldet. Auch der Industrie wurde er bereits vorgestellt und gemeinsam über den Einsatz nachgedacht. So reichen die Möglichkeiten von einer einfachen Warnung vor Eis oder Aquaplaning über eine Verknüpfung mit den Fahrwerksdaten, um eine sichere Höchstgeschwindigkeit empfehlen zu können bis hin zu einer Integration des Sensors in vollautomatische Fahrstabilisierungsanlagen wie ABS oder automatische Abstandsregelung. Bis es allerdings so weit ist, dürfte noch einige Zeit vergehen. [Quelle: IDW] (Ende)