Automobile: Ein Blick auf Anfänge, Veränderungen und den heutigen Stand

Die Erfindung des Automobils und erste Entwicklungsschritte

Die Erfindung des Automobils, wie wir es heute kennen, fand im 19. Jahrhundert statt. Bereits vorher gab es dampfgetriebene Fahrzeuge, die allerdings nur in Schrittgeschwindigkeit fahren konnten und nicht wirklich alltagstauglich für eine Form des Straßenverkehrs waren. Zurück gehen diese Modelle auf den Franzosen Nichalos Cugnot.

Seine Maschinen wurden zunächst als Zugfahrzeuge von der Armee genutzt. Im Jahr 1876 erfand Nicolaus Otto den Ottomotor, der die Basis für viele weitere Entwicklungsschritte rund um das Automobil bot. Seine Viertaktmaschine wurde noch mit Gas betrieben.

Carl Benz- Der Erfinder des Automobils

Als Erfinder des Automobils gilt Carl Benz. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts konstruierte der Ingenieur einen Zweitaktmotor, der zunächst für andere Zwecke genutzt wurde. Wenig später baute er um diese Konstruktion herum das erste Automobil, das drei Räder hatte.

Schlussendlich meldete der 1886 ein Patent auf das Gefährt an. In den folgenden Jahren entwickelten Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach ebenfalls ein Automobil. Später gründete sich die Daimler-Benz AG – ein Name, der noch heute in der Automobilwelt eine große Relevanz hat. Sowohl Carl Benz als auch Gottlieb Daimler haben also bis weit über ihren Tod hinaus spuren hinterlassen und sich sprichwörtlich ein Denkmal gesetzt.

Der Diesel-Motor

Ein weiterer wichtiger Schritt bei der Entwicklung des Automobils, wie wir es heute kennen, war die Erfindung des Dieselmotors. Rudolf Diesel hatte bereits in den 80er-Jahren des 19. Jahrhunderts Pläne für diese damals neuartige Maschine, die auf dem Prinzip des Ottomotors aufbaute.  

Ein Patent für seinen Motor, den er damals als „Neue, Rationelle Wärmekraftmaschine“ bezeichnete, bekommt er im Jahr 1893. Der erste Prototyp wird allerdings erst im Jahr 1897 fertiggestellt. In den folgenden Jahren geht der Motor in die Massenproduktion, Diesel vergibt auf Basis seines Patents Lizenzen in verschiedenen Ländern.

Beginn der Massentauglichkeit des Automobils: Das Modell T von Ford

Die Massenproduktion des Automobils und damit die endgültige Zugänglichkeit für die Alltagsnutzung wurde allerdings nicht in Deutschland, sondern in den USA vorangetrieben. Genauer gesagt begann sie im Jahr 1908 unter der Leitung von Henry Ford.

Das Modell T, das umgangssprachlich als Tin Lizzle oder zu Deutsch Blechliesel bezeichnet wurde, trat seinen Siegeszug an. Es war das erste Auto, das mit dem Konzept des Fließbands gebaut wurde.

Betrieben wurde es von einem Ottomotor. In den folgenden zwei Jahrzehnten wurde der Wagen in einer zweistelligen Millionenzahl produziert und verkauft und sicherte sich so bis in die 70er-Jahre den Titel des weltweit meistverkauften Automobils.

In den folgenden Jahrzehnten bis heute wurden rund um das Automobil viele weitere Konzepte entwickelt. Dazu zählen unterschiedliche Antriebsmodelle wie der Frontmotor oder der Allradantrieb. Zusätzlich gab es bereits in den 30er-Jahren einen Prototyp für die Automatikschaltung.

Technische Entwicklungen für mehr Komfort

Darüber hinaus fanden viele weitere Entwicklungen rund um das Automobil statt. Die Schritte sollten vor allem mehr Komfort beim Fahren ermöglichen. Unter anderem sind für diese Zwecke relevant:

• Musik im Auto,
• Telefonie im Auto
• sowie Fahrassistenzsysteme.

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Musik im Auto

Bereits früh wurde versucht, den Fahrern von Automobilen einen umfangreichen Komfort zu ermöglichen. Dass Musik dabei eine Rolle spielt, wurde schon in den 20er-Jahren erkannt. So wurde begonnen, Autoradios zu entwickeln.

Im Modell T von Ford gab es 1922 einen ersten Versuch mit einer Einzelanfertigung. Ab dem Jahr 1927 wiederum wurden die Autoradios industriell gefertigt und serienmäßig in der Ausstattung angeboten.

Zunächst waren die Geräte im Kofferraum integriert – zur damaligen Zeit waren Autoradios noch deutlich größer. Erst Ende der 40er-Jahre wechselten sie in die Front der Fahrzeuge. Ab einem gewissen Punkt wurde entdeckt, dass die Radios nicht nur für das Hören Musik genutzt werden können, sondern auch für Verkehrsmeldungen.

Dementsprechend integrierten viele Radiosender solche Nachrichten in ihre Programme. In späteren Jahrzehnten wurde die Technik verfeinert. So gab es in den 80er-Jahren erstmals Modelle mit eingebautem CD-Spieler.

Heutzutage bieten viele Autos die Möglichkeit, das Handy über Bluetooth mit dem Autoradio zu verbinden und so über verschiedene Streamingdienste wie zum Beispiel Spotify Musik zu hören.

Telefonie im Auto

Auch das Telefonieren im Auto spielte ab einem gewissen Zeitpunkt eine Rolle. Im Jahr 1958 richtete die Deutsche Post das erste Netz für die Autotelefonie ein. Die ersten Autotelefone waren noch schwer, unhandlich und teuer.

Einen Prototyp gab es allerdings bereits in den 30er-Jahren. Heutzutage werden zum Telefonieren im Auto vor allem Handys genutzt. Allerdings dürfen diese nur in die Hand genommen und bedient werden, wenn das Auto steht. Während des Fahrens ist das Telefonieren ausschließlich über eine Freisprechanlage gestattet.

Fahrassistenzsysteme – Technische Raffinessen mit spannenden Details

Fahrassistenzsysteme wiederum sollen dem Fahrer des Autos das Fahren erleichtern und verschieden Situationen und Problemstellungen lösen. Zu den Systemen in diesem Bereich gehören unter anderem:

• Bergabfahrassistent,
• Nachtsichtassistent,
• Tempomat,
• Totwinkel-Assistent,
• Spurhalteassistenten,
• Abstandswarner
• und Notbremsassistenten.

Einige dieser Systeme funktionieren über Kameras, die an der Frontscheibe integriert sind. Unter anderem gilt das für den Spurhalteassistenten, den Abstandswarner und den Notbremsassistenten. Bei einem Head-Up Display wiederum ist die Windschutzscheibe die Projektionsfläche, auf der die Informationen sichtbar werden.

Wie detailliert und sensibel die Technik dabei ist, zeigt sich anhand der Kalibrierung der Systeme, die mit zwei Methoden umgesetzt werden kann: Der dynamischen Kalibrierung und der statischen Kalibrierung. Bei der statischen Kalibrierung steht das Fahrzeug, bei der dynamischen Art bewegt es sich.

Entwicklungen im Bereich der Sicherheit

Neben diesen Entwicklungen gab es über die Jahrzehnte einige Fortschritte im Bereich der Sicherheit. Mit einer Zunahme des Verkehrs auf den Straßen stieg gleichzeitig die Gefahr von Unfällen. Zu den prägendsten Fortschritten in diesem Bereich zählten unter anderem:

• Sicherheitsgurte
• sowie Air-Bags.

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Sicherheitsgurte

Sicherheitsgurte wurden bereits in den 40er-Jahren eingeführt. Das erste Auto, das sie serienmäßig beinhaltete, ist der Nash Ambassador. Auch hier gab es weitere Entwicklungen. Der Dreipunkt-Sicherheitsgurt, wie wir ihn heute kennen, wurde erstmals von Volvo in einem Auto verbaut.

Im Jahr 1959 wurden gleich zwei Modelle der Marke damit ausgestattet: Der PV 544 und der P120 Amazon. In Schweden, dem Heimatland des Herstellers, hatten bereits zwei Jahre später die deutliche Mehrzahl der Neuwagen Sicherheitsgurte.

Bis das Anschnallen in Deutschland verpflichtend wurde, verging allerdings noch einige Zeit. Erst im Jahr 1976 wurde die Pflicht für die Vordersitze eingeführt, im Jahr 1979 dann außerdem für die Rückbänke.

Zunächst gab es für Verstöße allerdings keinerlei Sanktionen. Außerdem regte sich Widerstand gegen die Einführung – bei Weitem nicht alle Autofahrer waren von der neuen Pflicht begeistert.

Heute wissen die allermeisten Menschen, dass die Gurte häufig als wichtige Lebensretter bei Unfällen fungieren und schnallen sich dementsprechend an. Die Gurtpflicht ist in Paragraph 21a der Straßenverkehrsordnung festgehalten.

Airbags

Ein weiterer wichtiger Schritt zu mehr Sicherheit für die Insassen von Autos war die Erfindung des Airbags. Im Falle eines Aufpralls sorgt Pyrotechnik dafür, dass der Airbag aus dem Lenkrad oder auf der Beifahrerseite aus dem Armaturenbrett herausbricht und sich mit Gas füllt.

Das Ziel dabei ist es, den Oberkörper und den Kopf des jeweiligen Insassen vor dem Aufschlagen zu bewahren und somit Verletzungen zu vermeiden. Erfunden wurde eine Art Vorgängersystem in Form eines Luftsacks von Walter Linderer. Bereits im Jahr 1951 meldete er ein Patent auf seine Idee an.

Allerdings war die technische Entwicklung zur damaligen Zeit noch nicht ausreichend vorgeschritten, um den Airbag umsetzen zu können. Vor allem für das schnelle Entfalten fehlten schlicht die Möglichkeiten.

Im Jahr 1971 wiederum meldete die Daimler-Benz-AG ein Patent für den Airbag an. Er trug damals den Namen „Aufprallschutzvorrichtung für den Insassen eines Kraftfahrzeuges“. Im Jahr 1981 wiederum bekam die S-Klasse als erstes Fahrzeugmodell einen im Lenkrad integrierten Airbag, damals noch auf individuellen Wunsch des Käufers.

Im Jahr 1987 folgte die Option für die Beifahrerseite. Erst seit dem Jahr 1992 jedoch ist der Fahrerairbag in verschiedenen Modellen der Marke serienmäßig integriert, seit 1994 gilt Gleiches für den Beifahrer-Airbag.

Viele andere Hersteller rüstet ihre Autos ebenfalls dementsprechend aus. Mittlerweile sind die Schutzvorrichtungen außerdem an vielen anderen Stellen des Autos verbaut, zum Beispiel als Seitenairbags in den Türen.

Das Beispiel des Airbags zeigt nicht nur, wie weit die Sicherheitsmaßnahmen in Automobilen mittlerweile fortgeschritten sind. Vielmehr ist es außerdem ein Beleg dafür, dass es in der Automobil-Industrie oft Jahre, manchmal sogar Jahrzehnte dauern kann, bis eine Idee in der Realität umgesetzt wird und für die Fahrer an alltäglicher Relevanz gewinnt.

Das Thema Elektromobilität

Einen besonderen Status im Bereich des Automobils nehmen die Elektroautos ein. Sie wurden bereits früh erfunden, für die breite Masse an Käufern sind sie allerdings noch nicht so lange relevant.

Eine kurze Historie des Elektroautos

Für viele Auto-Fans sicherlich überraschend, wurde das Elektroauto bereits vor dem Verbrenner erfunden. Im Jahr 1881 wurde der erste Wagen dieser Art in Frankreich präsentiert. In den folgenden drei Jahrzehnten fanden die Entwicklungen parallel zum Verbrenner-Konzept statt, auf den Straßen fuhren ebenfalls erste E-Autos.

Zwischen den beiden Modellen entwickelte sich eine Art Konkurrenzkampf, den der Verbrenner zu Beginn der 10er-Jahre des letzten Jahrhunderts für sich entscheiden konnte. Ausschlaggebend dafür waren unter anderem:

• die Reichweite,
• die günstigeren Kosten für den Treibstoff
• sowie eine neu entwickelte, einfache Startmöglichkeit für den Benziner.

In den 90er-Jahren des letzten Jahrhunderts gab es dann erste Versuche, das Modell der Elektromobilität erneut zu etablieren. Unter anderem Toyota, VW und General Motors brachten Fahrzeuge mit einem Elektroantrieb auf den Markt, die allerdings in vergleichsweise kleinen Auflagen produziert wurden.

Tesla schaffte es an dem Jahr 2008, das Thema wieder einer bereiten Öffentlichkeit vorzustellen. Neben der Entwicklung von neuen Elektroautos setzte das Unternehmen dabei zusätzlich darauf, ein Netz aus Ladepunkten zu bieten. Das erhöhte die reale Reichweite und somit die Alltagstauglichkeit der E-Autos.

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Aktueller Stand: Wie verbreitet sind E-Autos heute?

In den letzten Jahren hat die Verbreitung von zugelassenen E-Autos in Deutschland rasant zugenommen. Das zeigt sich unter anderem anhand einer Grafik des Portals statista.de, die auf Zahlen des Kraftfahrtbundesamtes basiert. Die Darstellung bezieht sich auf PKWs mit Strom als ausschließliche Energiequelle.

Im Oktober des Jahres 2022 waren 840.645 E-Autos in Deutschland zugelassen. Das ist mehr als das Sechsfache des Wertes von 2020. Noch deutlicher wird die Entwicklung bei einem Rückblick auf das vergangene Jahrzehnt. Im Jahr 2012 waren nur 4541 Autos mit Elektroantrieb auf deutschen Straßen unterwegs.

In den letzten Jahren ist gleichzeitig die Anzahl der E-Ladesäulen in der Bundesrepublik massiv gestiegen. Statista.de hat diesbezüglich ebenfalls eine Grafik, die auf Zahlen der Webseite chargemap.org zurückgeht. Während es im ersten Quartal 2021 noch 21.938 Ladepunkte gab, ist der Wert bis zum Dezember 2022 auf 30.630 gestiegen.

Die Entwicklung ist sicherlich unter anderem auf ein stetig steigendes Bewusstsein für einen nachhaltigen Lebensstil in der Bevölkerung zurückzuführen. So ist es immer mehr Menschen wichtig, ihren Alltag im Bereich der Mobilität nach entsprechenden Kriterien zu gestalten.

Vorteile und Nachteile von Elektromobilität

Bei alledem lohnt sich ein Blick auf die Vor- und Nachteile, die Elektroautos mit sich bringen. Zu den wichtigsten positiven Aspekten gehört vor allem die Umweltfreundlichkeit. Während des Betriebes eines E-Autos wird keinerlei CO2 ausgestoßen – ganz im Gegensatz zu benzinbetriebenen Kraftwagen.

Wie umweltfreundlich das Auto im Alltag tatsächlich ist, hängt jedoch immer ein wenig von der Produktionsweise des Stroms ab, der hierfür genutzt wird. Hinzu kommen die geringeren Servicekosten.

Zusätzlich gibt es für die Nutzer von Elektroautos Kaufprämien und Steuervergünstigungen, die einen der größten Nachteile ein wenig ausgleichen sollen: Den Kaufpreis. Dieser ist bei vielen Elektroautos deutlich höher als bei vergleichbaren Modellen mit einem Benzinmotor.

Hinzu kommt eine oftmals deutlich geringere Reichweite (obwohl sich diesbezüglich bereits einiges verbessert hat). Dementsprechend bestehen gerade bei längeren Fahrten Einschränkungen, die im Alltag zu Hindernissen führen können. Darüber hinaus wird die Umwelt bei der Herstellung der Akkus stark belastet, was den Vorteil eines geringeren CO2-Ausstoßes während der Fahrten zumindest in Teilen zunichtemacht.

Autonomes Fahren – Die neueste große Entwicklung im Automobilbereich

Besonders modern und zukunftsweisend ist das Konzept des autonomen Fahrens. Dabei gibt es eine Einteilung in mehrere Level, die sich am Grad der Automatisierung bzw. Autonomie des Fahrzeuges orientieren.

Was ist autonomes Fahren?

Autonomes Fahren bezeichnet die Fähigkeit eines Autos, ohne Aktivitäten des Fahrers selbstständig zu fahren, also den Insassen ausschließlich als Passagier zu transportieren. Dabei gibt es eine Unterscheidung zum automatisierten Fahren, bei dem der Fahrer von Systemen unterstützt wird.

Der Grad der Autonomie ist in verschiedene Level eingeteilt. Bei Level 0 fährt der Fahrer völlig selbstständig, Level 1 wiederum beinhaltet Systeme wie das Antiblockiersystem (ABS). In Level 2 wird der Fahrer von den verschiedenen bereits angeklungenen Fahrassistenzsystemen unterstützt.

Level 3 wiederum beschreibt die Fähigkeit des Autos, selbstständig zu beschleunigen, zu lenken und zu bremsen, in einigen Situationen aber den Fahrer zum Eingreifen aufzufordern. Level 4 bedeutet, dass das Auto vollständig autonom fahren kann, der Fahrer aber nach eigenem Ermessen die Option zum Übernehmen der Kontrolle hat – bei Level 5 wiederum fällt Letzteres weg. Vor allem die Level 4 und 5 sind für das autonome Fahren als Zukunftsvision relevant und interessant.

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Welche Vor- und Nachteile hat das Konzept?

Bei alledem lohnt sich ein Blick auf die Vor- und Nachteile des Konzeptes. Auf der Vorteilsseite stehen vor allem höherer Fahrkomfort sowie die mögliche Vermeidung von Unfällen durch die Systeme. Zudem kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden, was gerade vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit einen wichtigen Aspekt darstellt.

Andererseits können Fehler im System dazu führen, dass Unfälle passieren, die durch den Fahrer womöglich vermeidbar gewesen wären. Zusätzlich sollte die Problematik von Hackerangriffen berücksichtigt werden, die in anderen Bereichen der Wirtschaft bereits eine zunehmende Rolle spielt.

Wie ist der aktuelle Stand bezüglich Technik, Massentauglichkeit und Gesetzen?

Die Technik rund um das autonome Fahren schreitet voran. Bisher wurde es allerdings vor allem in Form von Prototypen und Modellversuchen genutzt. In den USA gibt es eine Firma namens Waymo, die in Arizona Robotertaxis bereitstellt, die ihre Passagiere ohne einen Fahrer abholen und zu einem Zielort bringen. Allerdings kommt es in der Alltagsnutzung immer wieder zu kleinen Problemen, wenn die Technik von einer Situation überfordert ist.

BMW arbeitet ebenfalls an der Technik des autonomen Fahrens. Für die Entwicklung der Software hat das Unternehmen einen eigenen Campus gegründet. VW baute bereits Prototypen eines Bullis, mit denen die Möglichkeiten des autonomen Fahrens getestet wurden.

Selbstfahrende S-Klassen des Herstellers Mercedes wiederum wurden mithilfe von Sicherheitsfahrern in den USA erprobt. Die Beispiele machen deutlich, dass die großen Konzerne das autonome Fahren stetig entwickeln. Bis es jedoch massentauglich ist, werden sicherlich noch einige Jahre oder vielleicht sogar Jahrzehnte vergehen.

Der rechtliche Rahmen wurde allerdings bereits geschaffen. Im Jahr 2021 trat das Gesetz zum autonomen Fahren in Kraft. Dieses regelt konkret, wie autonome Fahrzeuge des Levels 4 und Straßenverkehr genutzt werden können und welche Regelungen dabei gelten.

Fazit

Seit der Erfindung des Automobils fand eine umfangreiche Entwicklung statt. Unter anderem wurden Fahrassistenzsysteme geschaffen, die den Fahrern den Alltag erleichtern sollen. Gurte und Airbags sorgen bereits seit Jahrzehnten für eine bessere Sicherheit. Seit einigen Jahren wiederum ist die Elektromobilität im Trend. Im letzten Jahrzehnt hat sich die Anzahl der E-Autos auf deutschen Straßen vervielfacht. Große Konzerne arbeiten aktuell mit Hochdruck an den Möglichkeiten des autonomen Fahrens. Die Technik könnte nach jetzigem Stand die Zukunft des Automobils sein.