20 Jahre ESP:Wichtigste Sicherheitserfindung seit dem Gurt

TRABANT UND MERCEDES A-KLASSE IM ELCHTEST

Zum Kippen zu schade: 1997 fiel die damals neue Mercedes A-Klasse beim Elchtest einer schwedischen Zeitschrift um. ESP verhalf das zum Durchbruch.

(Foto: dpa)

Wirksamer als ABS und Airbags zusammen: Heute fahren in Europa 84 Prozent der Autos mit ESP. Seinen Siegeszug verdankt der Schleuderschutz einem berühmten Umfaller.

Von Christof Vieweg

Es ist kalt, bitterkalt; 20 Grad unter null. Doch die Reporter, die am Rande des nordschwedischen Eissees stehen, frieren nicht. Begeisterung und Neugier wärmen sie: Die Begeisterung, eine Weltpremiere mitzuerleben, und die Neugier zu erfahren, wie die Technik funktioniert, die ihnen heute zum ersten Mal vorgeführt wird. Denn sie trauen ihren Augen nicht: Zwei Autos drehen nebeneinander ihre Runden über das Eis. Mit Vollgas. Während das eine immer wieder ins Schleudern kommt, bleibt der andere Wagen sicher in der Spur. Man ist sich einig: Die Anti-Schleuder-Technik ist eine Sensation.

Einen der Ingenieure freut das Urteil ganz besonders: Anton Theodoor van Zanten. Mehr als 20 Jahre lang hatte er gearbeitet, um diesen Tag zu erleben. Er ist der Erfinder des Systems, mit dem Autofahrer schleuderfrei durch die Kurve fahren können - nicht nur bei Glatteis.

Sensoren verhelfen zum Durchbruch

Vor 20 Jahren, im Mai 1995, ging das elektronische Stabilitätsprogramm ESP in Serie. "Eigentlich wollte ich nur ein verbessertes Antiblockiersystem entwickeln", erzählt der heute 74-jährige Niederländer mit Wohnsitz im Schwabenland. "Ein ABS, das auch in Kurven oder beim leichten Bremsen funktioniert und das Auto in der Spur hält." Schon 1972 hatte sich van Zanten im Rahmen seiner Doktorarbeit mit dieser Idee beschäftigt und komplizierte Berechnungen der Brems- und Radkräfte angestellt. Er fand heraus, dass man schleudernde Autos durch kurze Bremsimpulse an den Vorder- oder Hinterrädern stabilisieren kann.

Vorerst blieb jedoch alles nur Theorie. Erst Anfang der 1980er-Jahre bekam der junge Ingenieur bei Bosch in Stuttgart die Chance für eigene Tests. Doch was im Computer funktionierte, scheiterte in der Praxis. Es fehlte vor allem ein Sensor, der das Schleudern des Autos erkennt. Solche Drehratensensoren gab es damals nur in den Steuersystemen von Militär-Raketen: Wunderwerke der Feinmechanik für rund 50 000 Mark pro Stück.

Herr über eine enorme Datenflut

Van Zanten musste abwarten, bis Sensoren so preisgünstig wie Mikrochips hergestellt werden konnten - als hauchdünne, bewegliche Folien, die sensibel jede Bewegung erfassen. Sie werden permanent angeregt und vibrieren normalerweise mit konstanter Frequenz. Gerät das ganze System jedoch in Bewegung - zum Beispiel durch das Schleudern - verändert sich das Schwingungsverhalten der Folien. Anhand des Unterschieds zwischen Soll- und Istzustand kann die Schleuderbewegung berechnet werden. Das alles erledigt der Drehratensensor auf einer Fläche von nur rund drei mal drei Zentimetern.

Mit Prototypen dieser neuartigen Messfühler fuhr das Bosch-Team in Schweden aufs Eis und absolvierte wochenlange Tests. "Ein voller Erfolg. Endlich konnten wir das Auto zuverlässig stabilisieren", erinnert sich van Zanten an den Winter 1986. Es folgten weitere jahrelange Tests, Berechnungen und Computersimulationen. Eine spezielle Software musste entwickelt werden, die der enormen Datenflut des Sensorsystems Herr wird. Dafür stellte das erste ESP-Steuergerät bescheidene 48 Kilobyte Speicherkapazität zur Verfügung - ein Bruchteil dessen, was der Mikrocomputer heute leistet.

Reaktionsschnell und immer wachsam

Mercedes 600 SEC, Baureihe C 140

Der Mercedes 600 SEC der Baureihe C 140 war 1995 das erste Auto, das mit ESP ausgerüstet wurde.

(Foto: Daimler AG)

Die ESP-Software basiert auf einem mathematischen Modell mit Idealwerten für alle erdenklichen Fahrsituationen, die der Rechner ständig mit den Sensordaten über Lenkwinkel, Raddrehzahlen, Bremsdruck und Drehbewegung vergleicht. Weichen die Ist-Werte zu stark von den programmierten Soll-Daten ab, werden blitzschnell Bremsimpulse aktiviert, die das Auto auf Kurs halten.

Die größte Stärke des Stabilitätsprogramms ist seine Schnelligkeit: Die Erfassung des Eigenlenkverhaltens und der Bremseneingriff erfolgen binnen Sekundenbruchteilen. Und anders als ABS kann ESP den Fahrer in allen Situationen unterstützen - beim Beschleunigen ebenso wie bei der Vollbremsung, im Rollen ebenso wie beim schnellen Ausweichen vor einem Hindernis.

Drei Jahre hat die Programmierung der Software des ersten ESP-Prototypen gedauert, den Bosch 1989 erstmals einem Hersteller vorführen konnte. Aus den USA war eine Delegation von Ford angereist, alles funktionierte bestens. Trotzdem lehnten die Amerikaner ab. Die neue Technik war dem US-Autobauer zu teuer.

Anschubhilfe durch den Elchtest

Dann zeigte Daimler-Benz Interesse an der "Fahrdynamik-Regelung". Die Stuttgarter erkannten den großen Sicherheitseffekt dieser Technik, denn sie hatten bereits ein eigenes System in der Entwicklung, das später jedoch ad acta gelegt wurde. "Wir machen das", sagten die Daimler-Leute schließlich im Jahre 1992. Sie verlangten aber, dass die Technik schon Anfang 1995 serienreif sein sollte.

Monate später ging ESP im S-Klasse Coupé von Mercedes erstmals in Serie und wäre wahrscheinlich für lange Zeit ein teures Extra geblieben, wäre 1997 nicht die A-Klasse beim berühmten Elchtest gekippt. Nach langem Zögern und vielen Krisensitzungen entschied der Daimler-Vorstand damals, den Kompaktwagen serienmäßig mit ESP auszustatten und so die Kippgefahr zu bannen.

Damit wurde ESP quasi über Nacht zum Großserienbauteil. Denn der A-Klasse folgten andere Modelle und andere Hersteller, deren Kunden ebenfalls nach dem Sicherheitssystem verlangten. Heute sind weltweit rund zwei Drittel aller Personenwagen mit ESP ausgerüstet. Seit das System per Gesetz zur Serienausstattung aller neu zugelassenen Autos gehört, stieg die Ausrüstungsquote in der EU auf immerhin rund 84 Prozent.

Schlüsseltechnologie für viele andere Assistenzsysteme

Der "Vater" des Stabilitätsprogramms ist seit 2003 im Ruhestand, hält aber noch immer Vorlesungen und berät Autofirmen. Anton van Zanten hätte zweifellos mehr Aufmerksamkeit und Anerkennung verdient, denn längst steht fest, dass seine Erfindung neben dem Gurt die wichtigste Sicherheitstechnik im Auto ist - wirksamer als ABS und Airbag zusammen.

Das beweisen zahlreiche Studien und Analysen unabhängiger Institute. So stellte die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) fest, dass die Zahl der schweren Landstraßenunfälle von Autos mit ESP um 48 Prozent geringer ist. Wären alle Personenwagen mit dem System ausgestattet, könnte es laut einer Studie der Uni Köln in Europa jährlich rund 4000 Auto-Insassen vor dem Unfalltod bewahren. In den USA gehen staatliche Unfallforscher sogar davon aus, dass ESP jährlich rund 10 000 Menschenleben retten kann - fast viermal mehr als der Airbag.

Und die Bedeutung des Stabilitätsprogramms steigt weiter. Denn van Zantens Erfindung ist zu einer Schlüsseltechnologie geworden, auf der viele der modernen Fahrer-Assistenzsysteme basieren - von der automatischen Notbremsung vor einem drohenden Auffahrunfall über den Spurhalte-Assistenten bis zur Seitenwindstabilisierung.

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