Technik

Vom Lenkrad zur digitalen Kommandozentrale

Wer auf die ersten Fahrzeuge der Geschichte blickt, findet bis auf das Notwendigste eigentlich nicht viel mehr im Cockpit vor. Die neuen Fahrzeuggenerationen sind das krasse Gegenteil. Hier arbeiten Entwickler und Designer Hand in Hand und ringen um jedes noch so kleine Detail.

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Ging es früher noch um die Verwendung besonders edler Holzsorten für das Interieur oder hochwertiger Materialien für das Exterieur, entscheidet heute jeder Millimeter einer Platine, wie elegant die Oberfläche gestaltet werden kann.

Haptik ist alles

Dabei geht es um Optik und vor allem um das Thema Haptik. „Lenkraddesign ist eine ganz eigene Welt und eine ganz besondere Herausforderung, die vielfach unterschätzt wird“, sagt Hans-Peter Wunderlich, Creative Director Interior Design bei Mercedes-Benz, der seit rund 20 Jahren Lenkräder gestaltet.

„Das Lenkrad ist neben dem Sitz das einzige Bauteil im Fahrzeug, mit dem wir einen intensiven Körperkontakt haben. Die Fingerkuppen empfinden Kleinigkeiten, die wir sonst nicht wahrnehmen. Wenn eine Unebenheit stört oder das Lenkrad nicht satt in der Hand liegt, mögen wir es nicht. Dieses haptische Empfinden geht als Rückkopplung ans Gehirn und entscheidet darüber, ob wir das Auto mögen.“ Die emotionale Bindung zu einem Auto entsteht somit über den Tastsinn der Hände.

Daimler: engines, carburetors, radiators and transmissions (1883, 2009, Daimler Global MediaSite, 05 - 2020, MediaSite, Press Kits sorted by years, 120 years of steering wheel development at Mercedes-Benz, (Trash Bin), Migration: Lost & Found, Press Releases sorted by years, 2020, Paris World Exposition, 1889: Presentation of the Daimler wire-w, 09 - 2009, Pressemappenartikel ohne Zuordnung zu einer Pressemappe © Daimler AG

Ganz ohne Lenkrad

Das erste Automobil der Welt, der Patent-Motorwagen von Carl Benz aus dem Jahr 1886, kam noch ohne Lenkrad aus. Genauso wie der von Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach konstruierte „Stahlradwagen“ von 1889. Beide hatten kein Lenkrad. Sie waren nur mit einem simplen Lenkhebel oder einer Lenkkurbel ausgestattet. Denn damals war man es von Kutschen gewohnt, am rechten oder linken Zügel zu ziehen, um die Pferde in die gewünschte Richtung zu dirigieren.

Lenkrad debütierte 1894

Der französische Ingenieur Alfred Vacheron gilt als Erfinder des Lenkrads. Für das erste Automobilrennen der Welt, die Wettfahrt von Paris nach Rouen im Juli 1894, hatte er in seinen von einem Daimler-Motor angetriebenen „Panhard & Levassor“ ein Lenkrad anstelle des üblichen Lenkhebels eingebaut.

Sein Ziel - bessere Kontrolle - erreichte er, weil sich die Lenkbewegung der Vorderräder aus einer neutralen Mittelstellung bis zum Anschlag auf mehrere Umdrehungen der Lenksäule verteilen ließ. Das ermöglichte eine präzisere Steuerung und damit höhere Fahrgeschwindigkeiten. Der Franzose fuhr zwar nur auf Platz elf - doch der „Volant“ setzte sich durch.

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Schräggestellte Lenksäule

1900 stattete auch die Daimler-Motoren-Gesellschaft ihren Phoenix-Rennwagen mit einem Lenkrad aus. Außerdem wurde die Lenksäule schräg gestellt, was die Bedienung enorm erleichterte. Dennoch erforderte jede Lenkbewegung einen hohen Kraftaufwand. In den 1902 eingeführten Mercedes-Simplex Modellen gab es zusätzliche Hebel am Lenkrad, über die essenzielle Motorfunktionen wie Zündzeitpunkt und Gemisch reguliert werden mussten.

Großer „Volant“ mit Hupenring

Während die Hebel zur manuellen Justierung von Kraftstoffgemisch und Zündung dank Weiterentwicklung der Motoren allmählich überflüssig wurden, blieb eine Zusatzfunktion aus der Frühzeit des Autos bis heute erhalten: das Hupen. Die einfachste Form der Car-to-X-Kommunikation begann mit der Ballonhupe auf dem Lenkradkranz, gefolgt von der Hupentaste auf der Lenkradnabe. In den 1920er Jahren debütierte der Hupenring auf den Lenkradspeichen. Er gehörte bis in die 1970er Jahre zum Standard und wurde immer filigraner.

1949 übernahm der Hupenring auch die Funktion zur Betätigung der Blinker beziehungsweise der bis Mitte der 1950er Jahre üblichen Winker. Zum Abbiegen wurde er einfach nach links oder rechts gedreht. Dann schwenkte ein etwa 20 Zentimeter langer Winkerarm seitlich aus der Karosserie und zeigte die Fahrtrichtung an. Diese aus heutiger Sicht skurril anmutenden Richtungsanzeiger wurden von den orangegelben Blinkleuchten abgelöst, die durch Drehen des Rings über ein zentrales Steuergerät aktiviert wurden.

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Lenkradschaltung und Servolenkung

In den 1950er Jahren wurde das Lenkrad noch mehr zur zentralen Schnittstelle zwischen Auto und Fahrer - zur Schaltzentrale für neue Komfortfunktionen und mehr Sicherheit. 1951 führte Mercedes-Benz im Typ 300 „Adenauer-Mercedes“ (W 186) und im Typ 220 (W 187) die Lenkradschaltung ein. Ein Komfortgewinn für Fahrer und Beifahrer. Denn damals bestanden die Vordersitze in der Regel aus einer durchgehenden Bank, auf der bis zu zwei Beifahrer Platz fanden.

Bis in die 1970er Jahre blieb der Schalthebel an der Lenksäule eine weit verbreitete Art der Getriebebetätigung. Bei Mercedes-Benz kehrte er 2005 mit dem Automatik-Wählhebel Direct Select wieder zurück, was die Mittelkonsole für andere Zwecke frei machte. Als weitere Lenkradfunktion kam 1955 der Hebel für die Lichthupe hinzu. Das Lenken selbst war jedoch trotz großer Lenkübersetzung und ausladender Lenkrad-Durchmesser häufig kräftezehrend. Daher führte Mercedes-Benz 1958 in der Repräsentationslimousine des Typs 300 eine Servolenkung ein.

Sicherheitslenkung auf dem Vormarsch

Mit dem „Heckflossen-Mercedes“ (W 111) revolutionierte Mercedes-Benz 1959 den Automobilbau, vor allem in puncto Unfallschutz. Die Limousine war das weltweit erste Fahrzeug mit einem ganzheitlichen Sicherheitskonzept, bestehend aus stabiler Fahrgastzelle, Knautschzonen, einem neuen Sicherheitslenkrad mit großflächiger, deformierbarer Prallplatte, die das Verletzungsrisiko bei einem Aufprall reduzierte, sowie einer geteilten und nach hinten versetzten Lenksäule.

Dadurch konnte der sogenannte Lanzeneffekt vermieden werden. Bei früheren Fahrzeugen mit starrer Lenksäule gab es immer wieder schwere Verletzungen, da sich nach einem Frontalaufprall die Lenksäule dem Fahrer entgegenschob. Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit führte Mercedes-Benz eine patentierte Sicherheitslenkung mit Teleskoplenksäule und Pralltopf ein, die 1967 Standard im gesamten Pkw-Programm wurde.

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Zusätzlich feierte 1959 der erste kombinierte Hebel sein Debüt in der „Heckflosse“ und im „Ponton“. Nach dem Motto „aus zwei mach eins“ umfasste er die Funktionen Blinker und Lichthupe. 1963 wurde der Hebel um die Funktionen Scheibenwischer und Scheibenwaschanlage erweitert. Der Scheibenwischer wurde vorher mit einem Zugschalter auf der Oberseite der Instrumententafel aktiviert.

Das 1971 im 350 SL Roadster eingeführte Vierspeichen-Sicherheitslenkrad sorgte dank breiter Polsterplatte mit Pralltopf für nochmals verbesserten Aufprallschutz. Die Speichen dienen als Stützen für den Kranz. Sie nehmen bei einem Aufprall die Kräfte auf und leiten sie so weiter, dass der Lenkradkranz nicht brechen kann. Der Hupenring hatte ausgedient und die Taster für das Signalhorn wanderten wieder auf die Lenkradmitte.

Das erste Multifunktionslenkrad

Eine weitere technische Revolution verkörperte das Multifunktionslenkrad, das 1998 zusammen mit dem „Comand“ (Cockpit Management and Data) System eingeführt wurde. Nicht nur die Vielzahl der Fahrzeugfunktionen, auch der Vormarsch neuer Geräte für Information, Navigation und Unterhaltung erforderten ein Umdenken bei der Fahrzeugbedienung und beim Anzeigenkonzept.

Ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung der S-Klasse Baureihe 220 war es, den Autofahrer so weit zu entlasten, dass er sich ganz aufs Wesentliche konzentrieren kann: auf die Verkehrslage und das Fahrerlebnis. Mit einem neuen, serienmäßigen Multifunktionslenkrad steuerte er viele Systeme und rief wichtige Informationen per Daumendruck ab. Das Lenkrad war erstmals mit Autoradio, Autotelefon und einem Display in der Mitte des Kombiinstruments gekoppelt, auf dem bis zu acht Hauptmenüs erschienen.

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Das kapazitive Lenkrad

In der E-Klasse startet jetzt die neue Lenkrad-Generation mit kapazitiver Hands-Off-Erkennung. Im Lenkradkranz befindet sich eine Zwei-Zonen-Sensormatte. „Die Sensoren auf der Vorder- und Rückseite des Kranzes registrieren, ob das Lenkrad umfasst wird. Es ist keine Lenkbewegung mehr erforderlich, um den Assistenzsystemen zu signalisieren, dass man das Fahrzeug kontrolliert“, erklärt Marcus Fiege, Manager Lightning Innovations bei Daimler. Auch die Steuerung der in den Lenkradspeichen integrierten Touch Control Buttons funktioniert jetzt kapazitiv. Damit werden die Bedienflächen mechanisch maximal reduziert.

Die in mehrere Funktionsbereiche aufgeteilten, fugenlosen Bedienfelder sind flächenbündig präzise in die Speichen integriert. Die Berührungen werden, wie bei einem Smartphone, über eine kapazitive Sensorik erfasst und ausgewertet, was eine intuitive Bedienung über Wischgesten und Drücken der bekannten Symbole ermöglicht. Die hochwertigen Materialien sind so gewählt, dass die Bedienung auch in einem durch Sonneneinstrahlung stark aufgeheizten Innenraum ermöglicht wird. „Das System erkennt automatisch, wo sich der Finger gerade befindet. Und die Schaltflächen sind auf Temperaturen von über 100 Grad Celsius ausgelegt“, so Fiege.