Von der Mehrzonenklimaanlage bis zur Türverriegelung - immer mehr Fahrzeugfunktionen werden automatisiert. Ein Hersteller von Feuchte- und Temperatursensoren treibt diese Entwicklung voran und entwickelt Sensoren für die Klimaautomatik von Fahrzeugsitzen.

Steigt man in ein Fahrzeug, führt einer der ersten Handgriffe häufig zur Klimaanlage. Ob zu heiß oder zu kalt, der Mensch möchte das Klima im Auto nach seinem persönlichen Empfinden steuern können. Grundsätzlich nimmt man Wärme oder Kälte jedoch immer erst zu spät wahr, das heißt zu diesem Zeitpunkt schwitzt oder friert man bereits. Daher eignet sich der Mensch nur begrenzt, um das Innenraumklima zu regeln. Ebenso verhält es sich bei Autositzen mit Belüftungssystemen - dem Klimasitz. Hier lassen sich Sitzfläche und Lehne über die Sitzklimatisierung kühlen. Für eine optimale Belüftung sorgen Ventilatoren, welche die Luft durch den Sitz befördern und so die Temperatur der Sitzoberfläche auf Wunsch anpassen. Über Luftkanäle in den Sitzpolstern werden Feuchtigkeit und Wärme abtransportiert, sodass die Fahrgäste weniger schwitzen und ein ausgewogenes Sitzklima entsteht.

Solche Belüftungssysteme lassen sich bisher allerdings nur manuell zuschalten, sodass der Mensch wie auch bei der Innenraumklimaanlage die Temperatur meist zu spät regelt. Speziell wenn man länger unterwegs ist, macht sich ein verzögertes Einschalten wie auch das zu lange Laufenlassen der Klimaanlage unangenehm auf der Sitzfläche bemerkbar. Die Lösung ist eine Klimaautomatik im Fahrzeugsitz. Bislang existierte allerdings noch kein Sensor, der Temperatur und Feuchte schnell und präzise misst und dabei so klein ist, dass er vom Fahrgast im Fahrzeugsitz nicht als störend wahrgenommen wird. Sensirion hat nun das fehlende Schlüsselelement entwickelt.

Eine Klimaautomatik im Fahrzeugsitz hat das Ziel, die Feuchte und Temperatur auf der Sitzfläche und in der Rückenlehne permanent zu messen und so dessen Heizung und Belüftung automatisch zu regeln. Dafür werden mehrere Sensoren in den Fahrzeugsitz integriert, welche die Daten zur automatischen Regelung liefern. Die individuelle Klimaregulierung erfolgt dabei entlang eines vordefinierten Wohlfühlbereiches. Manuelles Ein- oder Ausschalten wie auch ein Nachjustieren durch den Menschen wird überflüssig, da integrierte Feuchte- und Temperatursensoren diese Aufgabe übernehmen.

Komfortgefühl durch optimal geregelten Klimasitz
Die neusten Sensoren gewährleisten sehr kurze Reaktionszeiten bei der Messung von Feuchte und Temperatur und verfügen über ein sehr kleines Package. Zudem können sie durch ihre Baugröße von wenigen Millimetern einfach in die Sitzstruktur integriert werden. Sie messen direkt beim Autobenutzer und schaffen die Basis für ein angenehmes Wohlgefühl, das durch eine stufenlose Steuerung von Sitzbelüftung und Sitzheizung realisiert wird.

Die aktuelle Sensorgeneration misst Feuchte und Temperatur direkt an der Sitzoberfläche durch perforiertes Leder oder Textilbezüge hindurch. Die damit gewonnenen Daten bilden die Grundlage für einen Regelkreis, bei dem Heizmatte und Sitzbelüftung automatisch und stufenlos angesteuert werden.

Zusätzliche Prozessoptimierungen, wie etwa das Einbeziehen von Klimaanlagenparametern, optimieren das Wohlfühlklima auf der Sitzfläche weiter. Fließen die Messdaten des Sitzklimas in das Gesamtsystem der Klimaanlage ein, ermöglicht dies eine effizientere Steuerung der Klimaanlage. Befindet sich Temperatur und Feuchtigkeit auf dem Sitz im Wohlfühlbereich, muss die Klimaanlage nicht so stark abkühlen oder heizen, da der Fahrer durch den optimal geregelten Klimasitz das gleiche Komfortgefühl empfindet.

Vielversprechende Versuchsreihen
Sensirion führte verschiedene Versuche mit der Klimasitzautomatik durch und überzeugte mit Resultaten. Untersucht wurden diverse Sensor-Messpositionen. Je nach Lage des Sensors im Sitz wurde die Reaktionszeit, das Package sowie der Verbau in einem Serienprodukt bewertet. Sind die Sensoren richtig platziert, messen sie die realen Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnisse auf dem Sitz. Diese werden von einem Software-Programm weiterverarbeitet, welche die Klimaregelung des Sitzes ansteuert und ihn entweder belüftet oder heizt.

Unter extremen Bedingungen kann mit Hilfe der Sensorik und der Software-Steuerung das Sitzklima schnell verbessert werden. Bei diversen Ausgangslagen gelang es mit Hilfe der eingebauten Sensoren, den Referenzwert für ein angenehmes Klima auf der Sitzoberfläche innerhalb kurzer Zeit zu ermitteln. Die Sitzbelüftung oder- heizung kann dann aktiviert werden, sodass sich das Klima der Sitzoberfläche schnell in die Nähe des Referenzwertes bewegt. Wurden dann die Feuchtigkeits- und Temperaturverhältnisse im Autoinnenraum verändert - wie etwa durch den Einsatz der Innenraum-Klimaanlage oder durch das Öffnen eines Fensters - passte sich die Klimatisierung des Fahrzeugsitzes innerhalb von wenigen Sekunden automatisch an.

Komfort, Sicherheit und eine positive Energiebilanz
Eine Klimaautomatik für den Fahrzeugsitz ist mehr als bloße Spielerei. Sie trägt zum Komfort im Fahrzeug bei, was gerade bei langen Strecken von Bedeutung ist. Vor allem Kraft- und Langstreckenfahrer sind auf ein nach ihren Bedürfnissen abgestimmtes Innenraumklima angewiesen. Zudem optimiert ein geregeltes Sitzklima auch die Sicherheit, da sich durch die Automatisierung ein manuelles Nachjustieren per Bedienschalter erübrigt. Der Fahrer wird folglich nicht durch die manuelle Steuerung des Klimasitzes abgelenkt und kann sich voll und ganz auf den Straßenverkehr konzentrieren. Grundsätzlich gilt, dass mit einem Fahrzeug, das über eine Klimaautomatik im Fahrzeugsitz verfügt, der Fahrkomfort sowie die Fahrsicherheit gesteigert und der Energieverbrauch reduziert wird.