Die Lenkung der Zukunft - Steer-by-Wire

Steer-by-Wire ersetzt die herkömmliche mechanische Lenkung durch eine elektronische Steuerung - dadurch ist die Lenkung des Cybertrucks reaktionsschneller und erfordert weniger Kraftaufwand vom Fahrer. In Kombination mit der Allradlenkung ergibt sich ein Wendekreis, der mit dem einer Limousine vergleichbar ist, was den massiven Pickup überraschend wendig macht.

Der Tesla Cybertruck ist das erste Fahrzeug auf dem US-Markt, das vollständig auf ein Steer-by-Wire-System setzt. Bei diesem System gibt es keine mechanische Verbindung mehr zwischen Lenkrad und Vorderrädern. Stattdessen werden die Lenkbefehle rein elektronisch übertragen. Dies ermöglicht eine variable Lenkübersetzung, so dass bei niedrigen Geschwindigkeiten weniger Lenkeinschläge nötig sind, während die Lenkung bei höheren Geschwindigkeiten präziser und stabiler bleibt.

Interessant ist, dass Tesla offenbar plant, diese Technologie auch in anderen Modellen einzusetzen. Lars Moravy, Teslas Vizepräsident für Fahrzeugtechnik, deutete an, dass künftige Tesla-Modelle Elemente des Cybertrucks übernehmen könnten - einschließlich des Steer-by-Wire-Systems. Voraussetzung dafür ist eine 48-Volt-Niedervolt-Architektur, auf die Tesla nach und nach umstellt.

Noch gibt es keine offizielle Bestätigung, aber es wäre nicht verwunderlich, wenn zukünftige Versionen des Model S und Model X ebenfalls auf Steer-by-Wire setzen würden. Dies könnte das Fahrerlebnis und die Manövrierbarkeit der großen Limousine und des SUV auf ein völlig neues Niveau heben.

Ich gehe davon aus, dass dann auch andere Hersteller beim Thema Steer-by-Wire nach und nach nachziehen werden.

Gute Frage! Habe mal recherchiert und dazu folgende Punkte und Faktoren ausgemacht:

Hohe Umstellungskosten für die Industrie

Autos wurden jahrzehntelang mit 12-Volt-Bordnetzen entwickelt, und es gibt eine riesige Infrastruktur an Zulieferern, Komponenten und Standards, die darauf basieren. Zudem erfordert eine Umstellung auf 48 Volt neue neue Steuergeräte, neue elektrische Komponenten und neue Sicherheitskonzepte, was wiederum teuer und aufwendig für die Hersteller ist. Gerade für die Deutschen mir ihren tausenden von Zulieferern.

Sicherheitsanforderungen

• Ab 60 Volt gilt eine Spannung als „Hochvolt“ und erfordert besondere Schutzmaßnahmen.
• 48 Volt bleibt knapp darunter, muss aber trotzdem isoliert, abgesichert und normgerecht in das Fahrzeugdesign integriert werden.
• Viele Bauteile wie Relais, Sensoren und Chips müssen erst an 48 Volt angepasst werden.

Bisher war 12V „gut genug“

• 12-Volt-Systeme reichten lange Zeit aus, da die meisten elektrischen Verbraucher wie Fensterheber, Licht und Infotainment wenig Leistung benötigen.
• Erst mit modernen Autos kamen immer mehr stromhungrige Systeme hinzu: elektrische Turbolader, aktive Fahrwerke, Steer-by-Wire, Kamerasysteme, Assistenzsysteme, Wärmepumpen etc.

Hybridfahrzeuge als Treiber für 48V

• Die 48-Volt-Technik wurde zuerst in Mild-Hybrid-Systemen eingeführt, da hier eine leistungsfähigere Bordspannung für kleine Elektromotoren und Rekuperation gebraucht wurde.
• Hersteller wie Mercedes, Audi und BMW nutzen bereits 48V-Mildhybride, aber reine Elektroautos sind erst jetzt dabei, es flächendeckend zu übernehmen.

Mit Steer-by-Wire, aktiver Luftfederung und zukünftigen Assistenzsystemen ist 48V einfach effizienter und spart Gewicht, weil wiederum dünnere Kabel verwendet werden können.

Ich habe spaßeshalber noch einmal recherchiert und einmal die KI nach weiteren Informationen gefragt. Auf die Frage, ob man abschätzen kann, wie viel weniger mechanische Teile durch den Einsatz der Steer-by-Wire Technologie benötigt werden kam folgendes:

Welche mechanischen Teile entfallen?

Bei einem klassischen Lenksystem gibt es folgende Hauptkomponenten:

• Lenksäule (vom Lenkrad zur Zahnstange)
• Lenkgetriebe (Übersetzung der Lenkbewegung)
• Spurstangen & Lenkgestänge (Verbindung zu den Rädern)
• Mechanische Servolenkungspumpe (falls hydraulisch)
• Kreuzgelenke & Lager für die Lenkbewegung
• Mechanische Rückstellfedern

All diese Teile werden durch ein reines Steer-by-Wire-System überflüssig!

Wieviel Gewicht spart man?

• Die Lenksäule allein wiegt 5-10 kg, je nach Fahrzeug.
• Mechanische Bauteile der Servolenkung können weitere 5-15 kg ausmachen.
• Je nach Fahrzeugtyp könnten insgesamt bis zu 20-30 kg eingespart werden.

Weitere Vorteile neben der Gewichtseinsparung

• Platzersparnis: Kein mechanisches Lenkgestänge mehr → mehr Raum im Innenraum.
• Flexiblere Lenkrad-Designs: Yoke- oder Joystick-Steuerung wird einfacher möglich.
• Bessere Crash-Sicherheit: Keine Lenksäule, die in den Innenraum gedrückt werden kann.
• Individuelle Anpassung: Variable Lenkübersetzung je nach Geschwindigkeit und Fahrmodus.