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[[Datei:Paravan Drive-by-Wire 2.jpg|mini|Steer-by-wire-Anwendung in einem behindertengerechten Fahrzeug]]
Unter '''Steer-by-Wire''' versteht man ein System in der [[Fahrzeugtechnik]], bei dem ein Lenkbefehl von einem [[Sensor]] (insbesondere dem [[Lenkrad]]) über eines oder mehrere [[Steuergerät]]e ausschließlich elektrisch zum [[Elektromechanik|elektromechanischen]] [[Aktor]], der den Lenkbefehl ausführt, weitergeleitet wird. Es besteht bei einem solchen System keine mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern. Systeme mit mechanischer Rückfallebene werden als ''Hilfskraftlenkanlage'', solche mit ausschließlich elektronischer oder hydraulischer Rückfallebene als ''Fremdkraftlenkanlage'' klassifiziert.<ref>{{Literatur |Autor=Christian Strümpler |Titel=Einflüsse von Steer-by-Wire-Systemen ohne mechanische Rückfallebene auf das Lenkraddesign in Stadtfahrzeugen (Dissertation) |Verlag=Technische Universität Berlin |Ort=Berlin |Datum=2018 |Seiten=9-14}}</ref>

In der [[Luftfahrt]] ist das analoge [[Fly-by-Wire]] mit seiner hohen Redundanz des Lenksystems schon lange Realität.<ref>{{Literatur |Autor=Joe Klesing |Hrsg=Peter Pfeffer |Titel=Steer-by-Wire in the Context of the Connected Vehicle: Opportunities for Future Steering Innovations |Sammelwerk=11th International Munich Chassis Symposium 2020 |Verlag=Springer-Verlag |Ort=Berlin/Heidelberg |Datum=2021 |ISBN=978-3-662-63192-8 |Seiten=418}}</ref> Bei Straßenverkehrsfahrzeugen sind analoge Systeme in Sonderfahrzeugen und als Hilfslenkanlage (Nachlauf-[[Lenkachse]]) weit verbreitet.

Eine Zulassung von reinem Steer-by-Wire ist in der EU laut [[ECE-Regelungen|ECE]] R79 zulässig, denn ohne [[Lenksäule]] würde Gewicht gespart und die Insassensicherheit gesteigert werden. Auch wäre es einfacher, Modelle für Rechts- und Linksverkehr zu entwickeln.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29regs/2017/R079r3e.pdf |titel=Agreement Concerning the Adoption of Harmonized Technical United Nations Regulations for Wheeled Vehicles, Equipment and Parts which can be Fitted and/or be Used on Wheeled Vehicles and the Conditions for Reciprocal Recognition of Approvals Granted on the Basis of these United Nations Regulations |hrsg=United Nations |datum=2017-11-30 |seiten=4 |format=PDF |sprache=en |abruf=2020-08-23 |zitat=Advancing technology, coupled with the wish to improve occupant safety by elimination of the mechanical steering column, and the production advantages associated with easier transfer of the steering control between left and right hand drive vehicles, has led to a review of the traditional approach and the Regulation is now amended to take account of the new technologies. Accordingly it will now be possible to have steering systems in which there is not any positive mechanical connection between the steering control and the road wheels. |abruf-verborgen=1}}</ref>

{{Veraltet|seit=2023}}
Bisher gibt es weltweit nur zwei derartige Serien-PKW, den [[Infiniti Q50]]; dieser stellt im Fehlerfall die mechanische Verbindung über eine [[Kupplung (Kraftfahrzeug)|Kupplung]] wieder her<ref name=":0" />, sowie den [[Tesla Cybertruck]].

Verbreitet ist Steer-by-Wire in Fahrzeugen für Behinderte, z. B. von der Firma [[Paravan]].

== Vorteile ==
[[Datei:Steer-by-Wire Paravan.webm|mini|Steer-by-Wire mit [[Joysticksteuerung]], visualisiert an einem Tesla-Fahrzeug]]
Experten sehen in der Steer-by-Wire-Technologie ein erhebliches Zukunftspotenzial zur Verbesserung des Fahrverhaltens, insbesondere in Kombination mit dem autonomen Fahren.<ref>{{Literatur |Autor=Jan Hendrik Sterthoff, Roman Henze, Thomas Vietor |Titel=Potenziale von Steer-by-Wire Systemen für Lenk- und automatisierte Fahrfunktionen |NummerReihe=Band 7 |Verlag=Shaker Verlag |Ort=Düren |Datum=2021 |Reihe=Schriftenreihe Fahrzeugdynamik und Aktive Systeme am Institut für Fahrzeugtechnik, TU Braunschweig |ISBN=978-3-8440-8197-8 }}</ref>

* Mechanische Komponenten werden durch elektrische Komponenten ersetzt. Dadurch ergeben sich Vorteile beim Bauraum, Montage, den [[Links- und Rechtslenker]]varianten und beim [[Straßenverkehrsunfall|Crash]]-Verhalten.<ref>{{Internetquelle |autor=Bianca Garloff |url=https://www.autobild.de/artikel/premiere-auf-der-nordschleife-18453669.html |titel=Rosberg im Audi R8 LMS GT3 ohne Lenksäule |hrsg=autobild.de |datum=2020-10-18 |abruf=2021-10-22}}</ref>
* Die Lenkübersetzung zwischen Lenkrad und den Vorderrädern kann kontinuierlich adaptiert werden, beispielsweise abhängig von der Geschwindigkeit oder der Querbeschleunigung, um ein optimales Fahrverhalten zu erzielen.<ref>{{Literatur |Autor=Jan Sterthoff, Roman Henze, Ferit Küçükay |Titel=Vehicle handling improvements through Steer-by-Wire |Sammelwerk=Automotive and Engine Technology |Nummer=6 |Datum=2021-04-06 |Seiten=91-98}}</ref>
* Der Lenkausschlag kann den [[Fahrdynamik|fahrdynamischen]] Gegebenheiten angepasst werden. So kann die Funktion des [[Elektronisches Stabilitätsprogramm|ESP]] um einen Lenkwinkelausschlag erweitert werden.
* Wie bei [[Überlagerungslenkung]]en ist es möglich, bestimmte Störungen zu unterdrücken, z. B. [[Rippelstrom|Ripple]]-Unterdrückung, Entfall der Giermomentenabschwächung beim [[Antiblockiersystem|ABS]], Reduktion von Seitenwindstörungen.
* Die Rückmeldekräfte an den Fahrzeugführer können wahlfrei eingestellt werden.
* Im Vergleich zur [[Servolenkung]] herkömmlicher Art kann der Hilfsenergieverbrauch reduziert werden.
* Kein störend mitdrehendes Lenkrad beim autonomen Fahren.<ref>{{Literatur |Autor=J. Sterthoff, V. Stange, A. Hafner, R. Henze, F. Küçükay, M. Vollrath |Titel=Stillstehendes Lenkrad im automatisierten Fahrzeug: Fahrerübergabe, Sicherheitsempfinden & Komfort |Sammelwerk=Mensch-Maschine-Mobilität 2019 |Verlag=VDI Verlag |Datum=2019 |ISBN=978-3-18-102360-0 |DOI=10.51202/9783181023600-81 |Seiten=81–94 |Online=https://elibrary.vdi-verlag.de/index.php?doi=10.51202/9783181023600-81 |Abruf=2025-08-01}}</ref><ref name="ewald">{{Literatur |Autor=V. Ewald, U. Konigorski |Titel=Regelung eines redundant aktuierten Steer-by-Wire-Systems |Sammelwerk=Forschung im Ingenieurwesen |Nummer=83 |Datum=2019-06-01}}</ref>
* Raumgewinn für ein neues Cockpit-Design<ref name="schneider">{{Internetquelle |autor=Dave Schneider |url=https://automobilrevue.ch/2021/08/25/technik-steer-by-wire/ |titel=Wenn ein Sensor das Ruder übernimmt |hrsg=automobilrevue.ch |datum=2021-08-25 |abruf=2021-10-22}}</ref> sowie neue softwaregestützte, sicherheitsrelevante und vernetzte Möglichkeiten für die Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug.<ref>{{Literatur |Autor=Joe Klesing |Hrsg=Peter Pfeffer |Titel=Steer-by-Wire in the Context of the Connected Vehicle: Opportunities for Future Steering Innovations |Sammelwerk=11th International Munich Chassis Symposium 2020 |Verlag=Springer-Verlag |Ort=Berlin/Heidelberg |Datum=2021 |ISBN=978-3-662-63192-8 |Seiten=417-427}}</ref>
* Die Produktionskosten von Autos könnten in Zukunft damit gesenkt werden.<ref name="tagesspiegel">{{Internetquelle |autor=Marcus Johann |url=https://background.tagesspiegel.de/mobilitaet/autos-wie-flugzeuge-steuern |titel=Autos wie Flugzeuge steuern |hrsg=Der Tagesspiegel |datum=2022-09-22 |abruf=2022-10-08}}</ref>

== Einsatz bei Pkw und Rennwagen ==
1996 wurde Steer-by-Wire erstmals von der [[Daimler AG]] in dem Forschungsfahrzeug [[Mercedes-Benz F 200]] präsentiert. Das Konzeptfahrzeug besaß [[Sidestick]]s statt eines Lenkrads.<ref name="kilimann">{{Internetquelle |autor=Susanne Kilimann |url=https://www.zeit.de/auto/2011-10/autotechnik-elektronik-lenkung |titel=Auto ohne Lenksäule |hrsg=Zeit online |datum=2011-10-31 |abruf=2021-10-22}}</ref>

Bei heutigen Steer-by-Wire-Systemen sind verschiedene Optionen zur Lenkungsgestaltung (z. B. elektronische Rückführungsgrößen, Lenkübersetzung und Lenkraddesign) in der Diskussion. Ziel ist eine intuitive Bedienlogik und ein fahrertypabhängiges Lenkgefühl, das eine exakte und somit sichere Lenkung ermöglicht.<ref>{{Literatur |Autor=Christian Strümpler |Titel=Einflüsse von Steer-by-Wire-Systemen ohne mechanische Rückfallebene auf das Lenkraddesign in Stadtfahrzeugen (Dissertation) |Verlag=Technische Universität Berlin |Ort=Berlin |Datum=2018 |Seiten=23-25}}</ref> Um dem Autofahrer das korrekte Fahrbahngefühl zu vermitteln, müssen beispielsweise Stöße von den Rädern elektromechanisch auf das Lenkrad übertragen werden.<ref name="tagesspiegel" />

Ursprünglich für Behinderten-Fahrzeuge konzipiert, hat das Unternehmen Paravan die Technologie zu einem ''Space Drive'' genannten System weiterentwickelt und zu diesem Zweck mit der [[Schaeffler-Gruppe]] im Oktober 2018 das Joint Venture ''Schaeffler-Paravan Technologie GmbH & Co.KG'' gegründet. Zu Testzwecken wird das System, das nicht nur die Lenkung, sondern auch Bremsen und Getriebe elektronisch steuert, in Rennwagen genutzt: Erstmals eingesetzt wurde es in einem [[Audi R8 LMS GT3]] am 14./15. Juni 2019 auf dem Nürburgring im damaligen DMV GTC (heute GTC Race).<ref>{{Internetquelle |autor=Ralph Monschauer |url=https://www.gtc-race.de/news/gelungene-weltpremiere-im-dmv-gtc-mit-steer-by-wire-technologie/ |titel=Gelungene Weltpremiere im DMV GTC mit Steer-by-Wire-Technologie |werk=GTC-Race.de |datum=2019-06-28 |sprache=de |abruf=2022-07-11 |abruf-verborgen=1}}</ref> 2020 starteten im GTC Race bis zu vier Fahrzeuge mit der neuen Technologie.

Im Jahr 2021 wurde der ''Space Drive'' schon von drei Teams in der [[DTM]]-Rennserie, GTC Race, sowie in [[24-Stunden-Rennen von Le Mans|24-Stunden-Rennen]] eingesetzt.<ref name="schneider" /><ref>{{Internetquelle |autor=Bernd Ostmann |url=https://motorzeitung.de/news.php?newsid=685763 |titel=Steer-by-Wire. Die Kunst des Weglassens |hrsg=motorzeitung.de |datum=2021-01-11 |abruf=2021-10-22}}</ref> 2022 folgte der erste Einsatz der Technologie in einem offiziellen Rallye-Rennen, dem letzten Saisonlauf der [[Deutsche Rallye-Meisterschaft|Deutschen Rallye-Meisterschaft]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.motorsport-xl.de/news/2022/Rallye-DM/58-ADAC-Knaus-Tabbert-3-Staedte-Rallye-Grosses-DRM-Finale-in-drei-Laendern-47585.html |titel=58. ADAC Knaus Tabbert 3-Städte-Rallye: Großes DRM-Finale in drei Ländern |hrsg=motorsport-xl.de |datum=2022-10-12 |abruf=2022-10-25}}</ref>

Ein mit ''Space Drive'' ausgerüsteter [[Tesla Model 3]] ist das erste in Deutschland zugelassene Straßenfahrzeug ohne mechanische Lenksäule.<ref>{{Literatur |Autor=Marcus Pfeil |Titel=Made in Germany |Sammelwerk=Berliner Zeitung |Datum=2021-05-22 |Seiten=23}}</ref> Auf der [[IAA Mobility]] 2021 wurde die dritte Generation der Technologie vorgestellt. Das dreifach redundante System arbeitet mit einer mechatronischen Aktuatorik und soll die Integration in bestehende Fahrzeugarchitekturen und Assistenzsysteme vereinfachen.<ref>{{Internetquelle |autor=Christiane Köllner |url=https://www.springerprofessional.de/fahrwerk/automobilelektronik---software/schaeffler-zeigt-neueste-steer-by-wire-generation/19597192 |titel=Schaeffler zeigt neuste Steer-by-Wire-Generation |hrsg=rudolf-diesel-medaille.de |datum=2021-08-30 |abruf=2021-10-22}}</ref>

Toyota wird das [[Elektroauto]] [[Toyota bZ4X|bZ4X]] ab 2022 optional mit Steer-by-wire anbieten.<ref>{{Internetquelle |url=https://newsroom.toyota.eu/world-premiere-of-the-all-new-toyota-bz4x/ |titel=World premiere of the all-new Toyota bZ4X |sprache=en |abruf=2021-11-04}}</ref> Hierdurch soll ein vollständiger Lenkeinschlag innerhalb eines Lenkradwinkels von 150 Grad ermöglicht werden.<ref name=":1">{{Internetquelle |autor=Thomas Harloff, Holger Wittich |url=https://www.auto-motor-und-sport.de/elektroauto/toyota-bz4x-2022-elektrischer-rav4/ |titel=Toyota BZ4 und BZ4X (2022): Als Serienmodell mit super-haltbarer Batterie |werk=Auto Motor Sport |datum=2021-10-29 |sprache=de |abruf=2021-11-04}}</ref>

== Sicherheitsaspekte ==
Bei Ausfall des Systems hängt es vom Aufbau des Systems ab, ob das Fahrzeug noch lenkbar ist. Wenn in einem klassischen System die Lenkhilfe durch einen Stellmotor ersetzt wird und die Radwinkel über ein Lenktrapez gesteuert werden, ist bei Ausfall die Lenkfähigkeit nicht sichergestellt.

Die Normen für sicherheitsrelevante elektronische Systeme sind in der 2011 in Kraft getretenen und 2018 überarbeiteten [[ISO 26262]] definiert.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.iso.org/standard/68383.html |titel=ISO 26262-1:2018 |hrsg=iso.org |datum=2018-12 |abruf=2021-10-22}}</ref> In Deutschland benötigen Fahrzeuge, die mit Steer-by-Wire ausgerüstet sind, eine sogenannte Rückfallebene. Dabei kann es sich um ein paralleles Bordnetz, ein mechanisches oder hydraulisches Lenksystem handeln, das bei einem Ausfall des Steer-by-Wire einspringt.<ref name="kilimann" /><ref>{{Literatur |Autor=Christian Strümpler |Titel=Einflüsse von Steer-by-Wire-Systemen ohne mechanische Rückfallebene auf das Lenkraddesign in Stadtfahrzeugen (Dissertation) |Verlag=Technische Universität Berlin |Ort=Berlin |Datum=2018 |Seiten=9}}</ref>

Die aktuelle Entwicklung im Kraftfahrzeugbau tendiert dazu, alle Fahrzeugführerbefehle nur noch elektrisch weiterzuleiten. Systeme wie das [[Brake-by-Wire]], [[Wählhebel#Shift-by-Wire|Shift-by-Wire]] und Steer-by-Wire sind zurzeit Gegenstand ausgiebiger Untersuchungen. Eine Zulassung von Steer-by-Wire ist in Deutschland und anderen Ländern davon abhängig, dass die Hersteller nachweisen, dass es mindestens genauso ausfallsicher ist wie eine konventionelle Lenkung. Die Erfüllung dieser Forderung bei einer wirtschaftlichen Produktion ist die Herausforderung bei der Entwicklung und der Hauptgrund, warum Steer-by-Wire nur in Einzelfällen die Großserienreife erreicht hat.<ref name=":0">''Nissan bringt Steer-by-Wire in Serie.'' Artikel auf [https://www.heise.de/autos/artikel/Nissan-bringt-Steer-by-Wire-in-Serie-1732435.html heise.de] vom 17. Oktober 2012</ref> Neue technologische Entwicklungen relativieren dieses Hemmnis, da auch bei künftigen autonomen Fahrzeugen derartige Redundanzen erforderlich sind.<ref name="ewald" />

== Einsatz im Sonderfahrzeugbau ==
{{Belege fehlen}}
Im Sonderfahrzeugbau ist Steer-by-Wire seit über 40 Jahren bekannt. Die ersten Systeme wurden in den 1970er Jahren für Schwerlastfahrzeuge entwickelt. Als elektronisches Lenkrad wird hier ein sogenannter Lenkkraft-Simulator eingesetzt, welcher zum einen den Lenkeinschlag des Lenkrads erfasst, zum anderen mittels einer integrierten elektrisch betätigten Bremse eine variable Lenkkraft sowie einen mechanischen Endanschlag simuliert. Die Lenkbewegung wird elektronisch-hydraulisch<ref>{{Literatur |Autor=Christian Strümpler |Titel=Einflüsse von Steer-by-Wire-Systemen ohne mechanische Rückfallebene auf das Lenkraddesign in Stadtfahrzeugen (Dissertation) |Verlag=Technische Universität Berlin |Ort=Berlin |Datum=2018 |Seiten=7}}</ref> über Proportionalventile erzeugt, welche von einem elektronischen Steuergerät angesteuert werden. Die Lenkwinkel der Räder werden über Ist-Wert-Geber zurückgelesen, wodurch ein geschlossener Regelkreis entsteht. Heute sind Steer-by-Wire-Lenksysteme Standard in allen Applikationen, in denen entweder mehrere Achsen in einer bestimmten Geometrie zueinander gelenkt werden müssen oder aber die erforderlichen Lenkkräfte für konventionelle Fremdkraft unterstützte Lenkungen zu hoch sind. Ein weiterer Vorteil der Steer-by-Wire-Technik liegt in der Möglichkeit, Spurführungs- oder [[Navigationssystem]]e zu integrieren. Steer-by-Wire-Systeme sind weit verbreitet in Schwerlast-Fahrzeugen, Flugzeugen,<ref name="schneider" /> [[Flugzeugschlepper]]n, [[Portalhubwagen|Straddle-Carriern]], [[Reachstacker]]n oder auch Kommissionierstaplern.

== Nachlauf-Lenkachse ==

=== LKW ===
Eine Sonderform des Steer-by-Wire stellt die sogenannte '''Hilfslenkanlage''' (engl. ASE = auxiliary steering equipment) dar. Hierbei wird die Hinterachse eines Nutzfahrzeugs entsprechend dem von der Hauptlenkanlage (Vorderachse) vorgegebenen Lenkwinkel nachgeführt. Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs wird also konventionell über eine fremdkraftunterstützte, mechanisch durchgetriebene Lenkanlage vorgegeben, Hinterachsen werden im Sinne eines mechanisch entkoppelten, elektronisch geregelten Systems nachgeführt. Der [[Lenkwinkel]] der Vorderachse wird mittels eines Sensors erfasst. Aus dem Lenkwinkel, der Achsgeometrie und der Fahrzeuggeschwindigkeit wird in einem elektronischen Steuergerät ein Sollwert gebildet, nach welchem die Hinterachse meist über einen elektronisch-hydraulischen Regelkreis gelenkt wird. Typische Anwendungen sind dreiachsige Busse, Verteiler-LKW oder Mobilkrane. Durch die Lenkung der Hinterachsen, vielfach [[Nachlaufachse|Nachlauf-]] oder [[Vorlaufachse]]n, wird der Reifenverschleiß reduziert und die Wendigkeit des Fahrzeugs verbessert. Die ersten Hilfslenksysteme wurden bereits Anfang der 80er Jahre von der Firma ''Mobil-Elektronik GmbH'' vorgestellt.

=== Sportwagen ===
{{Hauptartikel|Aktive Lenksysteme#Geschichte und Ausblick}}
Seit den 80er Jahren gibt es Sportwagen mit [[Allradlenkung]], seit Ende der [[2000er|00er]] Jahre kommt für die Hinterachse eine elektronische Lenkungen zum Einsatz.

== Literatur ==
* [[Detlef Grell]]: ''Rad am Draht – Innovationslawine in der Autotechnik''. In: [[c’t]] 2003 Nr. 14, Seite 170.
* Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch GmbH: ''Kraftfahrtechnisches Taschenbuch.'' 25. Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-528-23876-3
* Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert: ''Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik.'' 2. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig/Wiesbaden, 2001, ISBN 3-528-13114-4
* Dirk Odenthal, Tilman Bünte, Heinz-Dieter Heitzer und Christoph Eicker: ''Übertragung des Lenkgefühls einer Servo-Lenkung auf Steer-by-Wire''. In: ''Automatisierungstechnik'', Ausgabe 51, De Gruyter, Berlin 2003, {{ISSN|0178-2312}}, S. 329–337.
* Peter Pfeffer (Hrsg.): 11th International Munich Chassis Symposium 2020, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 2021, ISBN 978-3-662-63192-8

== Siehe auch ==
* [[Aktive Lenksysteme]]
* [[Drive-by-Wire]]
* [[Hydrostatische Lenkung]]
* [[IEC 61508]] Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer / elektronischer / programmierbarer elektronischer Systeme
* [[Joysticksteuerung]]

== Einzelnachweise ==
<references responsive />

[[Kategorie:Fahrerassistenzsystem]]
[[Kategorie:X-by-Wire]]
[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]

Steer-by-Wire - Versionsgeschichte

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