ADAS-Kalibrierung: Was Werkstätten wissen müssen

Die zunehmende Verbreitung von Fahrerassistenzsystemen – sei es durch gesetzlich vorgeschriebene Systeme wie Notbrems- oder Spurhalteassistenten oder optionale Funktionen wie adaptiven Abstandsregeltempomat, automatische Einparkhilfe oder Matrix-Fernlicht – macht die einwandfreie Funktion zahlreicher Sensoren erforderlich. In unserem Artikel beleuchten wir die wesentlichen Aspekte einer ADAS-Kalibrierung.

Was ist eine ADAS-Kalibrierung?

Unter ADAS-Kalibrierung versteht man die exakte Neueinstellung der Sensoren und Kameras von Fahrerassistenzsystemen gemäß den Vorgaben des Herstellers, wenn infolge einer Reparatur, eines Unfalls oder einer Umrüstung technische Änderungen am Fahrzeug vorgenommen wurden.

ADAS steht für „Advanced Driver Assistance Systems” (zu Deutsch: Fahrerassistenzsysteme). Werden Teile des Fahrzeugs ausgetauscht oder Veränderungen vorgenommen (z. B. Tieferlegung, Spureinstellung), müssen die Sensoren, die das Umfeld des Fahrzeugs erkennen (u. a. Frontkamera, Frontradar), auf die neuen Gegebenheiten eingestellt werden. Dazu werden sie mittels Diagnosesystem und herstellerspezifischen Methoden neu ausgerichtet.

Die ADAS-Kalibrierung ist relevant für den Spurhalteassistenten, den adaptiven Abstandstempomaten (beispielsweise Mercedes Distronic oder BMW Active Cruise Control) sowie den Notbremsassistenten und die Verkehrszeichenerkennung.

Warum müssen Fahrerassistenzsysteme kalibriert werden?

Die Notwendigkeit einer Kalibrierung ergibt sich aus den Abweichungen und Toleranzen, die bei der Fertigung oder Reparatur eines Fahrzeugs unvermeidbar sind. Zwar lassen sich die Sensoren mithilfe moderner Werkzeuge und Ausrichthilfen sehr genau positionieren, jedoch reicht bereits eine Abweichung von wenigen Zehntelmillimetern, um die Wirkung des Systems erheblich einzuschränken. Übertragt man dies auf die Position der Kamera an der Windschutzscheibe oder der Stoßstange, die für den Austausch des Wasserkühlers demontiert werden muss, so lässt sich die ursprüngliche Position höchstwahrscheinlich nicht mehr exakt treffen.

Gleiches gilt für die Komponenten am Fahrweg und deren Geometrie: Dass sich Fahrwerksfedern, Lenker, Lager und Streben im Laufe der Zeit setzen, ist kein Geheimnis. Dadurch verändert sich die Höhenlage der Sensoren und somit ihre Reichweite. Fünf bis zehn Millimeter sind je nach Fahrwerk, Laufleistung und Einsatz keine Seltenheit. Dies schränkt die Reichweite von Kamera und Radar jedoch erheblich ein.

Wann ist eine ADAS-Kalibrierung erforderlich?

Eine Kalibrierung ist immer dann zwingend notwendig, wenn Sensoren ausgetauscht oder neu positioniert werden müssen. Wird der Sensor hingegen nur abgesteckt und anschließend wieder montiert, beispielsweise der Frontradar in der Stoßstange, reicht zunächst eine Überprüfung aus. Liegen die Abweichungen anschließend jedoch außerhalb des Toleranzfeldes, muss auch hier eine Neu kalibrierung erfolgen.

Nach einem Windschutzscheibenwechsel

Wenn die Windschutzscheibe ausgetauscht wird, an der die Kamera befestigt ist, muss die Kamera nach dem Einkleben auf der neuen Scheibe kalibriert werden.

Nach Fahrwerksarbeiten

Wenn Komponenten am Fahrwerk ausgetauscht wurden (Spurstangenkopf, Querlenker, Stoßdämpfer), stimmt die neue Ausgangslage nicht mehr mit dem gespeicherten Ursprungszustand überein. Zunächst muss eine Fahrwerksvermessung vorgenommen werden. Anschließend muss die ADAS-Kalibrierung geprüft und gegebenenfalls nachjustiert werden.

Nach Unfall- und Karosseriearbeiten

Unfälle und Rempler lassen sich im Alltag nicht vermeiden. Da jedoch immer die Gefahr besteht, dass sich Teile der Karosserie verzogen haben, selbst wenn der Schaden auf den ersten Blick nicht besonders groß erscheint, müssen die Sensoren geprüft und bei Bedarf neu kalibriert werden. So kann bereits ein Parkrempler an einer Ecke der Stoßstange ausreichen, um diese um wenige Millimeter schief zu ziehen. Was dem Laien nicht auffällt oder wie ein Bagatellschaden aussieht, kann die empfindliche Sensorik erheblich stören.

Nach Austausch von Kamera oder Radarsensor

Wenn die Sensoren aufgrund eines Defekts ausgetauscht werden müssen, ist eine Kalibrierung immer zwingend erforderlich! Denn der Sensor kennt ab Werk die genaue Lage und Ausrichtung im Fahrzeug nicht. Erst nach der Montage und der Kalibrierung weiß das System, wo sich die Fahrzeugmitte befindet, und kann die unvermeidlichen Montagetoleranzen ausgleichen.

Nach einer Achsvermessung oder Fahrwerkseinstellung

Es ist schnell passiert: Nach einem zu heftigen Kontakt mit dem Bordstein steht das Lenkrad anschließend schief. Ein Gang in die Werkstatt zur Achsvermessung und/oder Fahrwerkseinstellung ist dann unvermeidlich. Bei einer einfachen Spureinstellung infolge des Bordsteinremplers oder nach dem Austausch eines Spurstangenkopfes reicht es zunächst, das ADAS-System zu überprüfen. Wenn der Geradeauslauf wiederhergestellt ist und die Sensoren beim Test mit dem Target keine Fehler melden, kann auf die Rekalibrierung verzichtet werden.
Werden jedoch erhebliche Einstellungen an Spur, Sturz oder Nachlauf vorgenommen, hat dies gravierende Auswirkungen auf das ADAS-System. Die Geometrieabweichung führt nämlich zu Rechen- und Zielfehlern in der Abstandsberechnung. Bei großen Einstellarbeiten ist eine anschließende Kalibrierung unvermeidlich.

Nach einer Tieferlegung

Für viele ist eine Tieferlegung zur Individualisierung einfach unverzichtbar. Doch das Absenken des Fahrzeugniveaus verändert auch die Nulllage der Sensoren. Eine ADAS-Kalibrierung ist deshalb notwendig, da das Fahrzeug sonst mit falschen Distanzen und Geschwindigkeiten rechnet.

Wenn Diagnose oder Hersteller eine Kalibrierung verlangen

Der Umfang der notwendigen Arbeiten ist jedoch pro Sensor und Maßnahme unterschiedlich. In ihren Diagnosesystemen schreiben die Fahrzeughersteller exakt vor, wann und wie die Sensorik überprüft und kalibriert werden muss. So kann beispielsweise ein Softwareupdate eine erneute Kalibrierung wie bei der Ersteinbetriebnahme eines Ersatzteils erforderlich machen. Die genauen Umfänge und Notwendigkeiten werden dem Mechatroniker im Zuge der geführten Diagnose im Diagnosesystem mit einem entsprechenden Hinweis angezeigt.

Welche ADAS-Sensoren müssen kalibriert werden?

Einen schnellen Überblick über die häufigsten Sensoren, deren Einbauort und Kalibriermöglichkeiten liefert unsere Tabelle:

Angesichts der Vielzahl unterschiedlicher Sensoren und deren verschiedener Anwendungen (z. B. Radar vs. Drehzahlsensor) wird schnell klar, wie umfangreich das Themenfeld ADAS ist und weshalb der Begriff lediglich ein Sammelbegriff für sämtliche Sensorik ist, die zur Erfassung der aktuellen Fahrlage des Fahrzeugs dient. So breit das Spektrum der Sensoren ist, so unterschiedlich sind auch die Verfahren zu deren Kalibrierung. So benötigt eine Frontkamera ein genormtes Target (ein Ziel, das einem großen QR-Code ähnelt), um auf seine absolute Lage schließen zu können, während der Rad-Drehzahlgeber lediglich auf einen intakten Impulsring bzw. ABS-Ring angewiesen ist.

Statische und dynamische ADAS-Kalibrierung – was ist der Unterschied?

Nach einer ADAS-relevanten Reparatur stellt sich für die Werkstatt immer die Frage, ob der Sensor in der Werkstatt oder bei einer Probefahrt kalibriert werden muss. Die Verfahren unterscheiden sich dabei in Bezug auf die notwendige Ausrüstung, die Dauer und den Aufwand. Zudem verfolgen die Fahrzeughersteller verschiedene Strategien im Umgang mit der ADAS-Kalibrierung.

Statische Kalibrierung

Bei der statischen Kalibrierung handelt es sich um ein Testverfahren in der Werkstatt, das mit einer Scheinwerfereinstellung am Einstellgerät vergleichbar ist: Das Fahrzeug wird in einem definierten Abstand zu einer Zielwand (Target) platziert, deren Struktur und Größe dem Fahrzeug bekannt sind und genau festgelegt sind. Da dem Fahrzeug die Größe bestimmter Kreise, Vierecke und deren Abstand zueinander bekannt ist, kann die Software aus den hinterlegten Soll-Daten und den von der Kamera gemessenen Ist-Daten die entsprechenden Korrekturwerte ableiten.

Für radarbasierte Systeme stehen ebenfalls spezielle Targets zur Verfügung, die die ausgesendeten Funkwellen im definierten Abstand zum Fahrzeug zurückwerfen. Aus der Entfernung, dem bekannten Winkel und der Laufzeit kann das System seine Position im Raum bestimmen.

Dynamische Kalibrierung

Während die statische Kalibrierung in der Werkstatt durchgeführt wird und spezifische Targets voraussetzt, wird die dynamische Kalibrierung während einer Probefahrt vorgenommen. Nach den Vorbereitungen (Reifendruck prüfen, Fahrzeug unbeladen, Tank füllen usw.) wird die dynamische Kalibrierung über das Diagnosegerät gestartet.
Anschließend lernt das Fahrzeug im Fahrbetrieb anhand von erkannten Schildern, Fahrbahnmarkierungen und anderen Fahrzeugen von selbst. Wenn der Fortschrittsbalken 100 Prozent erreicht hat, ist die Kalibrierfahrt abgeschlossen und das Fahrzeug kann zum Kunden zurückgebracht werden.

Die rein dynamische Kalibrierung ist vor allem bei Ford, Volvo, Opel sowie vielen asiatischen Herstellern wie Toyota, Mazda, Honda und Hyundai/Kia verbreitet (vor allem für die Frontkamera).

Kombination beider Verfahren

Manche Hersteller setzen eine Kombination der beiden Verfahren ein, teilweise modellspezifisch. Das heißt konkret: Das Fahrzeug wird in der Werkstatt vor einem statischen Target ausgerichtet und kalibriert. Bei der anschließenden Kalibrierfahrt werden die Ergebnisse der statischen Kalibrierung dann mit der Wirklichkeit im realen Straßenbetrieb abgeglichen.
Für die Werkstatt bedeutet dies einen hohen, fast doppelten Aufwand, da sowohl der Scheinwerfereinstellplatz als auch der Mechaniker lange mit den Arbeiten beschäftigt sind. Diese Art der Kalibrierung ist für den Kunden daher besonders teuer.

Welche Voraussetzungen muss eine Werkstatt erfüllen?

Neben einem aktuellen, leistungsfähigen Diagnosesystem benötigt die Werkstatt je nach den zu kalibrierenden Sensoren die passenden Targets. Mit den optischen Tafeln (Targets für Kameras) können keine Radarsysteme kalibriert werden. Entsprechend hoch sind die Kosten für eine vollumfängliche ADAS-Kalibrierausrüstung. Zwar bieten Mehrmarkenkalibriersysteme die Möglichkeit, zumindest die Kalibriermöglichkeiten verschiedener Verfahren (optisch, Radar) markenübergreifend zusammenzufassen, dennoch stehen die Werkstätten vor hohen Kosten.

Anforderungen an den Kalibrierplatz

Der Kalibrierplatz stellt höhere Anforderungen an die Bodenebenheit als die übrigen Bereiche der Werkstatt. In der Praxis ist der Kalibrierplatz häufig auch der SEP (Scheinwerfereinstellplatz gemäß § 29 StVZO).
Die Hersteller definieren den Platzbedarf anhand ihrer Kalibrierkriterien. Für eine reine Frontkalibrierung benötigt die Werkstatt beispielsweise einen Platzbedarf von rund 8,0 x 3,5 Metern (Länge x Breite). Das empfohlene Standardmaß für eine 360°-Rundumkalibrierung beträgt etwa 9,0 x 6,0 Meter.

Anforderungen an das Fahrzeug

Auch das Fahrzeug muss für die Kalibrierung entsprechend vorbereitet werden. Dazu stellt die Werkstatt zunächst den Reifendruck richtig und prüft, ob die montierten Räder/Reifen eine für das Fahrzeug zulässige Rad-Reifen-Kombination darstellen. Außerdem stellt sie die fahrzeug- und herstellerspezifischen Bedingungen wie Beladungs- und Tankfüllstand her und überprüft die korrekte Ausrichtung des Lenkrades bzw. der Vorderachse vor Kalibrierbeginn.

Achsgeometrie

Ein Fahrzeug ohne geprüfte Achsgeometrie darf gar nicht erst kalibriert werden, da ein perfekter Geradeauslauf Grundvoraussetzung für die Funktionsfähigkeit der Assistenzsysteme ist. Daher muss vor jeder Kalibrierung die Achsgeometrie (Spureinstellung) überprüft bzw. eingestellt werden.

Diagnose

Bei der Kalibrierung spielt die Diagnose eine entscheidende Rolle: Zunächst dürfen im Fehlerspeicher keinerlei Fehler zu ADAS-relevanten Systemen hinterlegt sein. Falls doch, müssen diese zuvor behoben werden. Außerdem muss das System auf dem aktuellen Softwarestand sein, um die korrekten Fahrzeugdaten und Einstellroutinen zu enthalten.

Wie läuft eine ADAS-Kalibrierung in der Werkstatt ab?

1. Fahrzeug identifizieren
2. Herstellvorgaben im Diagnosesystem abrufen
3. Eingangsdiagnose durchführen
4. Reifen/Fahrwerk/Achsegeometrien prüfen
5. Fahrzeug vorbereiten (Reifendruck, Beladung, Ausrichtung)
6. Kalibriersystem posititonieren und mit Targets bestücken
7. Kalibrierung durchführen
8. Fehlerspeichen prüfen
9. Kalibier- und Probefahrt durchführen
10. Ergebnis dokumentieren

Wie lange dauert eine ADAS-Kalibrierung?

Eine pauschale Antwort auf diese Frage ist nicht möglich, da die Dauer stark von den zu kalibrierenden Sensoren und dem Kalibrierungsverfahren (statisch oder dynamisch) abhängt. Als grober Anhaltswert gelten:

• Statische Kalibrierung (Frontkamera oder -radar) mit Targets: etwa 30 bis 90 Minuten
• Dynamische Kalibrierung während einer Testfahrt: 15 bis 30 Minuten
• Kombinierte Verfahren: 1 bis 3 Stunden

Was kostet eine ADAS-Kalibrierung?

Da die Hauptkosten durch die Dauer der Kalibrierung entstehen, lässt sich eine grobe Kostenabschätzung anhand des Stundenverrechnungssatzes vornehmen. Eine einfache Kalibrierung der Frontkamera, etwa im Zuge eines Scheibentausches, ist ein sehr gängiges Verfahren, mit dem die Werkstatt routiniert umgehen kann. Sie schlägt in der Regel mit rund 150 € (eine Verrechnungsstunde) zu Buche. Bei aufwendigeren Kalibrierungen (nach Unfällen oder dem Austausch mehrerer Sensoren) kann der Betrag als reine Arbeitsleistung aber auch bis zu 400 Euro (drei Verrechnungsstunden) betragen. Liegen die veranschlagten Kosten noch höher, sollte sich der Fahrzeughalter weitere Angebote einholen oder sich das Angebot genau erklären lassen.

Welche Fehler können bei der ADAS-Kalibrierung passieren?

Da bei der Kalibrierung viele potenzielle Fehlerquellen zusammenkommen – verstelltes Fahrwerk, falscher Luftdruck, verstellte Sensoren – und diese sich mit den Faktoren des Kalibrierplatzes – falsches Target, falscher Abstand, nicht ebener Arbeitsplatz – potenzieren, empfehlen wir die Verwendung unserer ADAS-Checkliste. So wird kein Punkt der Vorbereitung übersehen und der Zustand des Fahrzeugs wird sauber dokumentiert.