Automobil 15.02.2013, 12:04 Uhr

Totalschaden im Dienst der Wissenschaft

Der Frage, wie sich neue Leichtbaumaterialien sowie Antriebskonzepte in der Automobilindustrie auf das Crashverhalten von Fahrzeugen auswirken, gehen Forscher nun mit einer neuen Gesamtfahrzeug-Testanlage nach.

Forscher gehen der Frage nach, wie sich Leichtbaumaterialien und Antriebskonzepte auf das Crashverhalten von Fahrzeugen auswirken.

Forscher gehen der Frage nach, wie sich Leichtbaumaterialien und Antriebskonzepte auf das Crashverhalten von Fahrzeugen auswirken.

Foto: dpa

Mit lautem Krachen schiebt ein Schlitten die massive Wand in das Heck eines roten Pkw. Das Fahrzeug verformt sich und wird im nächsten Moment nach vorne geschleudert. Die Crashtest-Anordnung, bei der das Fahrzeug steht, nennen Forscher einen „inversen Test“. Mit dem flexiblen Aufbau des Schlittens können dabei Zusammenstöße mit unterschiedlicher Überlappung abgebildet werden.

Auf ihrer neuen Gesamtfahrzeug-Crashanlage können Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI, Freiburg, nun solche und ähnliche Versuche durchführen. Ihr Ziel ist es dabei zu erforschen, wie sich z. B. neue Fahrzeugmodelle bei einem Unfall verhalten, wie sicher Leichtbaustrukturen sind und welche Materialien sich zur Verbesserung der Sicherheit eignen. Die Ende 2012 in Betrieb genommene Anlage erlaubt Tests mit einer Geschwindigkeit von 80 km/h an Fahrzeugen mit bis zu 3 t Gewicht. Sie steht im baden-württembergischen Efringen-Kirchen, nahe Lörrach.

Ingmar Rohr, Abteilungsleiter Werkstoffdynamik am EMI, erklärte: „Varianten von Frontal-, Heck und Seitenaufprall auf feststehende, starre oder deformierbare Hindernisse sind möglich. Das kann ein anderes Fahrzeug, ein Baum oder der Dummy eines Fußgängers sein.“ Er verdeutlichte: „Die Crashwand misst in Bruchteilen von Sekunden dreidimensional die Kräfte, die auf jedes einzelne der Wandsegmente wirken. Durch die Messungen erhalten wir ein exaktes Bild darüber, an welcher Stelle eines Fahrzeugs die größte Last auftrifft.“

Aufgezeichnet wird der Versuch mit sieben Hochgeschwindigkeits-Videokameras, die 3-D-Filme zur Auswertung der Ergebnisse erstellen. Damit die Szene für die Aufnahme gut ausgeleuchtet ist, kommen Strahler mit einer Leistung von insgesamt 90 000 W zum Einsatz.

Aus einem durch Sicherheitsglas abgetrennten Kontrollraum können die Wissenschaftler den Versuch aus sicherer Entfernung überwachen und die Prozesse im Prüffeld steuern. Anschließend werten sie dort die präzisen Bilder sowie vielfältigen Messdaten des Crashs auf einem Pult aus, das der Kommandozentrale eines Raumschiffes ähnelt.

Die Daten werden mittels numerischer Simulation am Computer aufbereitet, damit die im Experiment erlangten Erkenntnisse für weitere virtuelle Szenarien am Computer zur Verfügung stehen. Die Anlage soll dabei insbesondere bei der Entwicklung neuer Fahrzeugmodelle helfen, sicherer und gleichzeitig energieeffizienter als ihre Vorgänger zu sein. Zum Einsatz kommen dabei neue, leichte Materialien wie Verbundwerkstoffe oder neue Stahlsorten sowie alternative Antriebskonzepte. Weil diese nicht nur virtuell getestet werden können, müssen die Bauteile in Crashtests beweisen, dass sie den geforderten Ansprüchen genügen. Gerade bei künftigen Elektrofahrzeugen gilt es hier zu klären, wie schwere Batteriepakete sicher untergebracht werden können.

„Wir haben mit der neuen Crashanlage einen sehr flexiblen Prüfstand geschaffen, der höchsten Anforderungen genügt“ , stellte Professor Klaus Thoma, Leiter des Fraunhofer EMI, anlässlich der Inbetriebnahme fest. „Jetzt können wir nicht nur Bauteile, sondern auch Gesamtfahrzeuge testen. Damit bieten wir der Automobilindustrie ein umfassendes Konzept für die Entwicklung von sicheren Autos“, so Thoma. fem/ciu

Von Fem/Martin Ciupek

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