Segway Human Transporter

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Der Erfinder des Segway Dean Kamen.

Die Polizei Saarland testete 2005 den Segway.

Segway im Robotermuseum in Nagoya.

Der Segway Personal Transporter (Segway PT, früher HT für Human Transporter, bei einigen deutschen Länderpolizeien auch Selbstbalance-Roller genannt) ist ein Elektroroller, der eine Person befördern kann. Er wird seit Dezember 2001 von Segway Inc. aus Bedford im US-Bundesstaat New Hampshire hergestellt.

Aufbau und Funktionsweise

Der Fahrer steht zwischen zwei nebeneinander angeordneten Rädern auf einer Plattform und kann sich an einer Lenkstange festhalten. Jedes Rad wird per Einzelradantrieb von einem separaten Elektromotor angetrieben. Unterschiedliche Drehzahlen der Räder ermöglichen eine Kurvenfahrt wie bei Kettenfahrzeugen.

Ein computergesteuerter Regelkreis hält das selbstbalancierende Fahrzeug automatisch im Gleichgewicht. Der Segway fährt in die Richtung, in die sich der Fahrer lehnt. Sobald die Neigungssensoren (Halbleiter-Gyroskope) registrieren, dass sich der Fahrer nach vorne oder hinten neigt, drehen die Räder die Plattform wieder unter den Schwerpunkt des Fahrers und verhindern so das Umkippen. Die Fortbewegung wird ausschließlich durch solche Gewichtsverlagerungen gesteuert, es gibt keine Bedienelemente zum Bremsen oder Beschleunigen. Diese Funktionsweise entspricht dem aufrechten Gang, bei dem anstelle der Räder stets die Füße unter den Schwerpunkt gestellt werden. Der Segway PT ist deshalb intuitiv zu bedienen.

Ein Schwenken der Lenkstange nach rechts oder links bewirkt eine dementsprechende Kurvenfahrt. Sobald sich der Fahrer mit der Lenkstange zur Seite neigt, bringt das Kippmoment die nötige Zentripetalkraft auf und stabilisiert den Fahrer damit auch seitlich.

Technische Daten

Geschwindigkeit:	0–20 km/h. Im Gegensatz zu anderen Zweirädern auch bei Langsamfahrt und im Stillstand stabil. Nie über 20 km/h, auch nicht bergab: Zur Geschwindigkeitsbegrenzung fahren die Räder vor den Fahrer, der dann von der Lenkstange zurückgedrückt wird (Speed Limiter).
Reichweite:	bis 38 km mit einer Ladung der Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Abhängig u. a. von Steigungen, Untergrund, Fahrweise, Reifendruck und Wind.
Wendekreis:	0, dreht auf der Stelle
Gewicht:	47,7 kg (Modell  i2); 54,4 kg (Modell x2). Zuladung: 45–118 kg
Verbrauch:	~ 3 kWh auf 100 km
CO₂ Emission:	23 g/km, die bei der Stromerzeugung anfallen.[1] Zum Vergleich: Auto 170 g/km (durchschnittlicher Verbrauch 7 l/100 km)[2] , Motorroller ~80 g/km
Ladedauer:	8 bis 10 Stunden bei völlig leergefahrenen Batterien. Integriertes Ladegerät zum Aufladen an normalen Steckdosen (110–230V).[3]
Redundanz:	Alle sicherheitsrelevanten Elemente sind doppelt vorhanden (Batterien, Gyroskope, Motorwicklungen, Computer). Beim plötzlichen Ausfall eines Bauteiles kommt der Segway PT trotzdem stabil und sicher zum Stehen.
Nutzbremse:	Beim Bremsen oder bei Bergabfahrt wird elektrische Energie erzeugt und wieder in die Batterien zurückgespeist.

Entwicklungsgeschichte

Der Segway PT ist eine Erfindung von Dean Kamen, der das Prinzip der dynamischen Stabilisierung ursprünglich für den Elektrorollstuhl iBot (Codename: Fred) entwickelte. Der iBot überwindet damit Treppen und kann seinen Benutzer auf Augenhöhe mit einem stehenden Gesprächspartner anheben.

Die Übertragung der Balancierautomatik auf ein „Alltagsfahrzeug für Jedermann“ folgte aus der Vision, damit verstopfte Städte vom Autoverkehr zu entlasten. Der Segway PT wurde dementsprechend als ernsthaftes Verkehrsmittel konzipiert und stellt keineswegs nur ein Mode- oder Spaßfahrzeug dar.^[4]

Die Produktentwicklung (Codename: Ginger) und der Aufbau der Fertigung verschlangen über 100 Millionen US-Dollar an Risikokapital und wurde von vielen Gerüchten begleitet, die durch die Prominenz des Erfinders und seiner Verhandlungspartner bei der Kapital-Akquisition angeheizt wurden (u. a. Amazon.com-Chef Jeff Bezos, Apple-Chef Steve Jobs, Venture-Capital-Legende John Doerr). Die erste öffentliche Demonstration des Gerätes fand am 3. Dezember 2001 in der Fernsehsendung „Good Morning America“ statt. Steve Jobs prophezeite, dem Fahrzeug werde die Zukunft des Verkehrs in den Städten gehören und John Doerr glaubte, Segway Inc. würde in kürzester Zeit Milliardenumsätze erreichen. In den ersten fünf Produktionsjahren verfehlte der Absatz mit insgesamt etwa 30.000 Fahrzeugen solche Erwartungen. Nach Herstellerangaben besteht aber ein jährliches Umsatzwachstum von durchschnittlich 50 %.

Die Segways der ersten Generation (Modelle i167, p133, i170, i180 und XT) besitzen noch eine starre Lenkstange mit einem Drehgriff zum Lenken. Seit August 2006 werden nur noch Fahrzeuge der zweiten Generation produziert (Modelle i2 und x2), ausgestattet mit der Lean-Steer-Lenkung, einem drahtlosen Info-Key und einer elektronischen Wegfahrsperre.

In Kooperation mit dem Autohersteller General Motors entwickelt Segway Inc. ein zweisitziges, zweirädriges Stadtfahrzeug mit 50 km/h Höchstgeschwindigkeit und 50 km Reichweite. Am 7. April 2009 präsentierten die Firmen den ersten P.U.M.A. Prototypen^[5].

Konkurrenten arbeiten mittlerweile ebenfalls an selbstbalancierenden Fahrzeugen (z.B. Toyotas Winglet ^[6]). Der Konzeptwagen Saturn Flextreme weist Stauraum für zwei Segway-Roller auf^[7].

Von den HUBO Labs gibt es mit dem Huboway ein Fahrzeug mit ähnlichen technischen Daten wie der Segway.

Verkehrssicherheit

Mehrere Sicherheitsgutachten sind zu dem Ergebnis gekommen, dass die Sicherheitsrisiken und das Konfliktpotenzial mit anderen Verkehrsteilnehmern keinesfalls größer sind als bei anderen zugelassenen Kleinfahrzeugen. Seit der Produkteinführung wurden nur vereinzelt Segway-Unfälle gemeldet. Die Bremsverzögerung übertrifft mit > 5 m/s² die gesetzliche Vorgabe von 3,5 m/s². In dem 100-seitigen Abschlussbericht „Segway im öffentlichen Verkehrsraum“^[8], den die TU Kaiserslautern im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) herausbrachte, schreibt Prof. Topp: „Das Unfallrisiko und die Gefährlichkeit von Stürzen erscheinen beim Segway im Vergleich etwa zum Fahrrad geringer.“

Unfallrisiken bestehen, wenn ein Rad die Bodenhaftung verliert (z. B. bei Glatteis) oder mit Hindernissen kollidiert (tiefe Schlaglöcher, hohe Kantsteine oder Wände). Fahranfänger unterschätzen diese Gefahren gelegentlich.

Rechts- und Zulassungsfragen

Aufgrund der vielen Neuheitsmerkmale des Segway PT (zweirädriges aber mehrspuriges Motorfahrzeug, keine mechanische Bremse, kein Sitz, elektronisch geregelte Lenkung und Stabilität) ist seine verkehrsrechtliche Zulassung anhand herkömmlicher Vorschriften oft nicht zu erreichen. Um den Fahrzeugeigenschaften gerecht zu werden und den Betrieb zu ermöglichen, schuf der Gesetzgeber in den USA deshalb eine eigene Fahrzeugklasse (EPAMD = Electric Personal Assistive Mobility Device).

Eine entsprechende europaweite Regelung hat die EU-Kommission mit der Begründung abgelehnt, es handele sich nicht um ein Straßenfahrzeug und gehöre deshalb nicht zum Regelungsbereich der EU.^[9] Dies steht im Widerspruch zur EU-Richtlinie 2002/24/EU^[10] wonach alle Elektrofahrzeuge mit mehr als 0,25 kW Leistung als Kraftfahrzeuge gelten und dem EU-Typgenehmigungsverfahren unterfallen.

Situation in Deutschland

In Deutschland erfüllt der Segway die Definition aus § 1 Abs. 2 StVG und gilt damit rechtlich als Kraftfahrzeug. Er darf im öffentlichen Verkehr nur geführt werden, wenn eine Kfz-Haftpflichtversicherung besteht (§ 1 PflVG) und eine Betriebserlaubnis vorliegt (§ 4 FZV).

Das Fehlen der Versicherung kann gem. § 6 PflVG als Straftat mit bis zu einem Jahr Haft geahndet werden. Fahren ohne Betriebsgenehmigung stellt eine Ordnungswidrigkeit dar, die mit 50 Euro Bußgeld sanktioniert wird (BußK Nr. 175)^[11].

Segway-Halter haben einen Anspruch auf Versicherung (Kontrahierungszwang gem. § 5 Abs. 2 PflVG), dem sich die Versicherungsunternehmen nicht entziehen können, auch nicht bei fehlender Betriebserlaubnis. Deshalb abgelehnte Versicherungsanträge führen aufgrund der gesetzlichen Annahmefiktion aus § 5 Abs. 3 und 4 PflVG trotzdem zu einem rechtsgültigen Versicherungsverhältnis.^[12]

Betriebserlaubnisse werden bisher nur in Form von Einzelgenehmigungen erteilt (§ 21 StVZO).^[13] Die Bundesländer Saarland, Hamburg, Hessen, Nordrhein-Westfalen, Bayern^[14], Schleswig-Holstein^[15], Niedersachsen^[16] und Thüringen^[17] haben jeweils eigene Rahmenbedingungen für solche Genehmigungen erlassen. Sie unterscheiden sich u. a. in Bezug auf die erlaubten Verkehrsflächen und Höchstgeschwindigkeiten sowie in den Anforderungen an Ausstattung und Beleuchtung. In der Rechtsliteratur ist diese Verfahrensweise umstritten.^[18]

Im Dezember 2007 hat der Bundesrat die Bundesregierung aufgefordert^[19], kurzfristig eine bundeseinheitliche Regelung zu treffen. Dies sei aus Gründen der Rechts- und Verkehrssicherheit sowie zur Vermeidung eines weiteren unnötigen bürokratischen Aufwands erforderlich. Außerdem entspricht es den Zielen der Bundesregierung, Mobilität, Innovation und Umweltschutz zu fördern. Trotzdem besteht seit Jahren diese Regelungslücke.

Situation im sonstigen Europa

Die meisten europäischen Länder erlauben oder dulden inzwischen die Nutzung des Segway PT. Als erstes Land hat Österreich im Jahre 2004 eine Zulassung als Elektrofahrrad verfügt.^[20] Auch in Italien, Frankreich, Spanien, Griechenland, Tschechien, Ungarn, den Niederlanden, Belgien, Portugal, der Schweiz und in den baltischen Ländern wird der Segway PT offiziell befürwortet.

Praxiseinsatz und Sonderanwendungen

In seiner hauptsächlichen Anwendung, dem innerstädtischen Nahverkehr (z. B. für Besorgungen und Pendler), hat sich der Segway PT bisher nicht als Massenverkehrsmittel durchgesetzt. Besser etablierte er sich in einer Reihe von Nischenmärkten:

• Patrouillenfahrzeug: Polizeidienststellen, Sicherheitsfirmen und Wachdienste setzen den Segway PT als Patroullienfahrzeug ein.
• Behindertenfahrzeug: Segway PTs können bei körperlichen Einschränkungen z.B. durch die Anfangsstadien von Multipler Sklerose oder Parkinson benutzt werden.^[21]
• Roboterplattform: Der Segway RMP ^[22] wird als Basis für autonome mobile Roboter eingesetzt.

Literatur

• Steve Kemper: Reinventing the Wheel: A Story of Genius, Innovation, and Grand Ambition. HarperBusiness, 2005, ISBN 0-06-076138-5. 

Weblinks

• Webseiten der amerikanischen Herstellerfirma
• Segway-Einsatz – Die ungewöhnlichen Hightech-Cops, Spiegel-Online, 22. Juli 2007
• Ich geh' dann mal rollen, Süddeutsche Zeitung, 22. August 2008
• Segway im Crashtest - Gefahrenpotenzial Elektroroller, Spiegel-Online-Video, 2008
• „10mph“, Dokumentation über zwei US-Amerikaner, die mit dem Segway einmal quer durch die USA reisen (von Seattle nach Boston)

Einzelnachweise

1. ↑ The Role of the Segway PT in Emissions Reduction and Energy Efficiency (PDF 76 kB)
2. ↑ http://www.bund.net/bundnet/themen_und_projekte/verkehr/autoverkehr/co2grenzwerte/
3. ↑ http://www.segway.com/support/faqs.php
4. ↑ Vortrag von Dean Kamen auf der TED-Konferenz im Februar 2002 (Video, englisch)
5. ↑ Homepage zum Entwicklungsprojekt P.U.M.A. (Personal Urban Mobility and Accessibility)
6. ↑ Segway kriegt Geschwister auf neuerdings.com, vom 02. August 2008, abgerufen am 07. April 2009.
7. ↑ Pressemitteilung zur Konzeptstudie des Elektroautos Saturn Flextreme
8. ↑ Kurzbericht zum Pilotprojekt Segway im öffentlichen Verkehrsraum. Saarbrücken, Januar 2006 (PDF 320kB)
9. ↑ Amtsblatt der Europäischen Union 2004/C 11 E/231 (PDF, 83 KB)
10. ↑ EU-Richtlinie 2002/24/EU (PDF, 258 KB)
11. ↑ Bußgeldkatalog Nr. 175
12. ↑ Urteile des Lübecker Amts- und Landgerichtes zu Versicherungspflicht, Kontrahierungszwang und Annahmefiktion bei fehlender Betriebserlaubnis (PDF, 351 KB)
13. ↑ Übersicht über die verschiedenen Segway-Ausnehmegenehmigungen der Bundesländer (PDF, 66 KB)
14. ↑ Informationen für den Antragsteller einer Ausnahmegenehmigung vom August 2007 (PDF, 30 KB)
15. ↑ Genehmigung zum Betrieb von Kraftfahrzeugen der Bauart „Segway Personal Transporter“ im Land Schleswig Holstein vom 15. November 2007 (PDF, 80 KB)
16. ↑ Versuchsweise Zulassung einer neuen Fahrzeugart (Segway) vom 14. Juli 2008 (PDF, 47 KB)
17. ↑ Merkblatt über Ausnahmegenehmigungen für selbstbalencierende Fahrzeuge vom Juli 2008 (PDF, 486 KB)
18. ↑ Dietmar Kettler, ‚Segway‘, Neue Zeitschrift für Verkehrsrecht (NZV) 2008, Seite 71–75 und Bernd Huppertz, ‚Segway - eine Erwiderung‘ NZV 2008, Seite 389
19. ↑ Bundesrat Drucksache 844/07 vom 20. Dezember 2007 (PDF, 20 KB)
20. ↑ Betriebsgenehmigung für Österreich vom 29. Juni 2004 (PDF, 447 KB)
21. ↑ Die Organisationen Stehendmobil in Deutschland sowie DRAFT in den USA unterstützen Menschen mit Mobilitätseinschränkungen beim Einsatz des Segway PT
22. ↑ http://www.nosc.mil/robots/land/SegwayRMP/SegwayRMP.html