Ernst Glas in seinem Büro.
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Becoming ID.

Crash-Simulation: Sicherheit am Supercomputer

Becoming ID.

Crash-Simulation: Sicherheit am Supercomputer

24.03.2020

Die neue Architektur des ID.3 stellt auch neue Herausforderungen an die Fahrzeugsicherheit. Erfahren Sie, welche das sind und wie ein Supercomputer mit virtuellen Crashsituationen bei der Entwicklung eines neuen Airbags hilft.

24.03.2020

Die neue Architektur des ID.3 stellt auch neue Herausforderungen an die Fahrzeugsicherheit. Erfahren Sie, welche das sind und wie ein Supercomputer mit virtuellen Crashsituationen bei der Entwicklung eines neuen Airbags hilft.

Die Entwicklung eines neuen Airbags beim ID.3, der zwischen den beiden Vordersitzen aufgeht, erfolgte anfangs nur virtuell am Rechner. Wie das funktionierte und wie ein Supercomputer entsprechende Crashsituationen vorberechnete? Ernst Glas, verantwortlicher Leiter für die Berechnung im Bereich der Fahrzeugsicherheit, erzählt es uns.

An welchem Punkt merkten Sie, dass Elektromobilität für jedermann vor dem Durchbruch steht?

Im Laufe des Projekts wurde mir klar, dass es möglich sein würde, die extrem hohe Hürde eines bezahlbaren Preises bei der notwendigen Reichweite zu überwinden. Zugleich wurde das Thema in den sozialen und auch anderen Medien massiv präsent. Die Notwendigkeit eines technologischen Umschwungs verdichtete sich somit – und spätestens dann war mir klar, dass wir mit dem ID.3 voll in die richtige Richtung gehen.

Über den gesamten Projektverlauf betrachtet: Was war die größte Herausforderung, vor der Sie standen?

Sie müssen sich vorstellen: Wir haben beim ID.3 eine ausgesteifte Plattform – ein Chassis, wenn Sie so wollen, mit der Bezeichnung MEB (Modularer Elektrobaukasten) – in dessen Mittelpunkt ein Batterieblock liegt. Das sind nicht einfach nur eine Batterie und ein Elektromotor, die unter die Karosserie gebaut werden, vielmehr muss man als Abteilung „Fahrzeugsicherheit“ mit den Kollegen der Karosseriekonstruktion neue Lösungen finden, die eine so neuartige Fahrzeugarchitektur optimal unterstützen. Die elektrospezifischen Komponenten, wie die Hochvoltbatterie sowie die Hochvoltkabel, müssen bei Unfällen gut geschützt werden, denn eine Beschädigung bei einem möglichen Crash ist absolut inakzeptabel.
Neben diesem Thema war für uns der sogenannte Center-Airbag technisches Neuland. Dieser Airbag ist auch in der Automobilwelt relativ neu und verhindert – beispielsweise beim Überschlag des ID.3 – ein Zusammenprallen der Köpfe von Fahrer und Beifahrer. Die Anforderung dieses Sicherheits-Features kam relativ spontan und kurzfristig – und es gab keine bestehende Technologie oder Entwicklung bei uns, worauf wir hätten zurückgreifen können. Daraufhin haben wir alle Register in Simulation und Versuch gezogen und am Ende eine sehr gute Lösung gefunden, auf die wir alle stolz sind. Denn diese Technologie macht den ID.3 nochmal um einiges sicherer, als er ohnehin schon ist.

Fahrzeuge, wie die der ID.-Familie läuten einen technologischen Wandel ein, der dringend erforderlich ist. Es ist ein schönes Gefühl, ein Teil davon zu sein.
Ernst Glas
Berechnung Fahrzeugsicherheit

Im Detail: Welche Technologie finden Sie beim neuen ID.3 am faszinierendsten?

Ich bin persönlich davon fasziniert, elektrisch  und gleichzeitig weit zu fahren. Der Gedanke, Strom aus der Photovoltaik des Hausdaches zu gewinnen und damit emissionsfrei zu fahren, bewegt mich sehr. Ich freue mich schon richtig auf meinen ersten ID.3!

Was bewegte Sie bei der Entwicklungsarbeit der ID. Familie am meisten?

Die ID. Familie und somit auch der ID.3 sind absolut technisches Neuland – für uns alle. Für mich war die Frage offen, ob wir es schaffen würden, das Auto für viele Menschen bezahlbar und zugleich attraktiv zu gestalten. Und natürlich stand jeden Tag die Frage im Raum: Wie machen wir ein Elektroauto für den Massenmarkt sicher? Insgesamt waren damit viele neue Herausforderungen verbunden; und es machte – und macht natürlich immer noch – Freude, sich diesen Aufgaben zu stellen.

 

Was nehmen Sie persönlich aus dem Projekt mit?

Die Anforderungen an das Projekt waren tatsächlich enorm. Wir haben es aber geschafft – und das mit großer gemeinsamer Anstrengung. Es gibt uns allen Mut, Neuland zu wagen und sich Herausforderungen zu stellen, auch wenn sie zunächst kaum erreichbar scheinen. Was mit dieser erfolgreichen Entwicklungsarbeit in unmittelbarem Zusammenhang steht: Wir müssen weltweit unsere Energie- und Stoffkreisläufe ändern. Dieses Projekt gibt mir die Zuversicht, dass wir das erreichen können.

Welche spürbaren Vorteile entstehen durch digitale Simulationslösungen – also Vorberechnungen eines Crashs?

Die Anforderungen an ein Auto sind heute allgemein und speziell in der Fahrzeugsicherheit so komplex, dass sie nur mithilfe von Simulationen erfüllt werden können. Denn nur in der Simulation erschließt sich die Funktion in der notwendigen Tiefe. Ein Beispiel: Simulationen finden schon heute eigenständig die optimale Ausformung eines Bauteils. So können Supercomputer („Topologie-Optimierer“) zum Beispiel bei Seitenschwellern binnen mehrerer Tage unter Angabe von Randbedingungen, wie Material oder Wandstärke einzelner Bereiche, zu einem hochgradig optimierten Ergebnis in der Ausformung des Profils finden. So, dass eben die Batterie geschützt ist, die Karosserie und das Chassis so viel Energie wie nur möglich absorbieren können und damit die Insassen die maximal mögliche Sicherheit erfahren. Darüber hinaus kann man mit dieser Methodik – gerade bei den Seitenschwellern, weil sie so große Bauteile sind und deswegen viel Materialeinsatz vorhanden ist – sehr viel Gewicht aus dem Auto holen. Das ist schon ganz großes Kino, was mit Simulationen heutzutage alles möglich ist. Ohne Simulation geht es also nicht mehr. Und wir arbeiten weiter daran, möglichst alle technischen Herausforderungen damit zu meistern.

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