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Virtueller Prototyp

Geister-Stunde

Foto: Reinhard Schmid, Hans-Dieter Seufert 5 Bilder

Testen ganz ohne Testauto? Der digitale Prototyp von Mercedes macht das Unmögliche möglich. Die erste virtuelle Testfahrt auf der Hausstrecke von auto motor und sport.

30.12.2005

Die Abfahrt befindet sich im Schwarzwald und dauert nur zweieinhalb Minuten. Aber es ist alles drin: kleine Wellen, große Wellen, Schlaglöcher, gemeine Rüttelpassagen und schlimme Buckel - eine Strecke zum Heulen und Zähneklappern. Als krönender Abschluss endlich der Bahnübergang. Das Auto macht noch, wie erwartet, den gesprungenen Rittberger, erst dann hat es sich ausgeschüttelt.

Der Marterpfad geht durch und durch

Der Marterpfad, der Mensch und Maschine bis in die letzte Faser zusammenzucken lässt, gehört seit vielen Jahren zum auto motor und sport-Repertoire. Aus gutem Grund: Gnadenloser lassen sich die Komfortschwächen der Testwagen kaum zutage fördern. Wohl dem, der wie der Redakteur an diesem Tag mit einer luftgefederten E-Klasse unterwegs ist. Der Mercedes entpuppt sich als Weichspüler. Nur die brutalsten Verwerfungen heben einen hier aus den Polstern.

Angenehm. Zumal sich der Härtetest diesmal auch sonst ungewohnt luxurös gestaltet: Wir essen Häppchen, trinken Kaffee und fahren im geräumigen Entwicklungslabor des Autositzspezialisten Keiper in Kaiserslautern. Der Mercedes reduziert sich derweil ausnahmsweise auf zwei Sitze, aufgepflanzt auf einer beweglichen Plattform. Unterdessen fällt der Blick der auf den Fauteuils hopsenden Tester zwar auf die Komfortstrecke, aber die entpuppt sich nur als Film auf einer Leinwand.

Alles Schwindel? Könnte man so sagen, wenngleich der Ingenieur in diesem Zusammenhang lieber von Simulation spricht. Tatsache ist, dass es hier und heute weder ein Auto noch eine Straße gibt, jedenfalls nichts, was real existiert. Getestet wird rein virtuell, Testobjekt ist der so genannte digitale Prototyp, und den besitzt in dieser Güte zur Zeit nur Mercedes. Entwickler Ludger Dragon: "Wir sind inzwischen in der Lage, das Komfortverhalten erlebbar zu machen und subjektiv zu bewerten, bevor überhaupt ein Auto in Hardware existiert.“

Die digitale Welt ist nicht die Realität

Wann immer es um das Stichwort Fahrdynamik geht, fungiert Dragon bei Mercedes als eine Art Chefsimulant. Dabei ist er keineswegs ein grauer Theoretiker: Belege für die Vollwertigkeit seiner überwirklichen Prototypen bleibt Dragon nicht schuldig. Der Vergleich zwischen einem nur digital vorliegenden Probanden und dem echten Gegenstück beweist, dass sich die Komforteindrücke verblüffend ähneln.

Während im einen Fall ein hochkomplexes Rechenmodell das Auto bis ins kleinste Detail nachbildet, basiert bei der Gegenprobe der gefühlte Komfort auf dem Prüfstand auf Messungen im realen Fahrbetrieb. Sie werden auf dem hydraulisch aktivierten Komfortsimulator, den sich Keiper mit Mercedes teilt, repliziert.

Die Teststrecke besorgt man sich mittels einer mobilen Vermessungsstation. So auch die auto motor und sport-Piste: Laserstrahlen tasteten die Kontur des 2,6 Kilometer langen Asphaltstreifens minuziös ab (ein Millimeter Auflösung), um sie in der virtuellen Welt zu verewigen. Die weniger gute Nachricht für Mercedes: keine Ausreden mehr für schlechte Komfortnoten.

Die Vorteile des digitalen Testens liegen auf der Hand. Wo bisher erst mal verschiedene Achsen, Federn, Dämpfer, Lager, alles was ein Auto fahrdynamisch ausmacht, hergestellt, beschafft und eingebaut werden mussten, genügt heute der Griff zum Keyboard des Computers. Unzählige Abstimmungsvarianten lassen sich nicht nur simulieren, sondern auch vorab am eigenen Leib erfahren. Selbst Eingriffe, die bis ins Eingemachte eines Autos gehen, darf sich der Ingenieur jederzeit trauen - für den Entwickler ein Traum.

"Im Grunde schon“, nickt Ludger Dragon, "zumal wir uns von Mal zu Mal weiter der Realität nähern.“ Andererseits möchte der Simulationsexperte nicht verheimlichen, dass so mancher Versuchsingenieur dem digitalen Hokuspokus immer noch mit Skepsis begegnet. "Um so schöner ist es, zu erleben, wenn unsere Testkoryphäen auf dem Simulator Platz nehmen, dann zum Beispiel ein Stuckern an der Hinterachse monieren, und man sie schließlich daran erinnern kann, dass eine solche gar nicht vorhanden ist.“

Die Vorahnung, die Simulation könnte die Hardware-Erprobung in Zukunft vollständig ersetzen, hält freilich selbst Dragon für unbegründet: "Die digitale Welt ist eben nicht die Realität, sondern nur ein Abbild. Folglich ist und bleibt die Bewertung im richtigen Leben durch nichts zu ersetzen.“ Völlig klar sei aber auch, dass die steigende Komplexität der Autos, der Zwang zur Kostenoptimierung und vor allem die notwendige Verkürzung der Entwicklungszeiten einen verstärkten Rechnereinsatz unerlässlich machen.

Hinzu kommt, dass hier das Ende der Fahnenstange noch längst nicht erreicht ist. Dragon: "Die Erfahrung zeigt, dass die Rechnerleistung alle zehn Jahre um den Faktor vier steigt.“ Doch schon heute vermag der virtuelle Versuch die Zahl der fahrbaren Prototypen bei Mercedes deutlich zu reduzieren und sie obendrein auf einen späteren Zeitpunkt zu verschieben. Dabei ist die Komfortsimulation nur die Kür des digitalen Prototyps. Zur Pflicht gehören längst auch Computer-Tests für den Antrieb, die Kühlung, Geräusche und Vibrationen, Aerodynamik und für die diversen Crash-Anforderungen - weniger erlebnisorientiert vielleicht, aber nicht weniger effektiv.

Was dabei herausspringt, soll der Nachfolger der C-Klasse vorführen (Frühjahr 2007): Erstmals stützte sich Mercedes während der ersten Hälfte der Entwicklungsphase ganz auf digitale Prototypen. Der auto motor und sport-Realversuch wird zeigen, was die digitale Welt gebracht hat.

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