Computersimulation contra Crashtest

Auto-Crashtests am Computer zu simulieren, gehört heute zum Alltag der Konstrukteure - trotzdem sind reale Crashtests mit Dummys nicht zu ersetzen, auch in Zukunft nicht. "Beide Vorgehensweisen haben in der Fahrzeugentwicklung ihre Berechtigung“, erläutert F. Alexander Berg, bei der DEKRA Automobil GmbH für Unfallforschung und das Crash Test Center verantwortlich. "Die Simulation eines Unfalles ist ein sehr komplexer Vorgang. Schon kleinste Abweichungen können zu merklich unterschiedlichen Ergebnissen führen.“ Je nach AnForderung werden die für die Simulation am Computer verwendeten numerischen Modelle mehr oder weniger detailgenau aufgebaut. Dabei werden auch Annahmen getroffen, die unter anderem mit Komponententests untermauert werden müssen. Letztlich sind für diese "Validierung" der kompletten Computermodelle meist mehrere Crashtests mit vollständigen, Dummy-besetzten Fahrzeugen erForderlich.

Die Zunahme von Computersimulationen hängt vor allem mit den Kosten zusammen, denn ein realer Zusammenstoß ist eine sehr teure Angelegenheit. So sind für eine vollinstrumentierte Nachstellung eines Frontaufpralls fünfstellige Euro-Summen einzuplanen; hinzu kommen die Kosten für das zu testende Auto. Die Kosten kommen durch viele Einzelpunkte zusammen: Spezialisten bereiten das Fahrzeug vor, bauen die Messtechnik ein, betreuen beim Versuch die Filmtechnik und bedienen die Crashtest-Anlage. Die bei den Tests eingesetzten Anlagen, Ausrüstungen und Geräte einschließlich der Insassen-Dummys sind teuer in der Anschaffung und werden ständig überprüft und gewartet. Auch das deformierbare Element, auf das ein Fahrzeug prallt, kostet Geld.

All diese Kosten fallen bei einer Simulation am Computer nicht an. Ist ein Software-Programm erst einmal programmiert und überprüft, kann das digitale Auto so oft gegen ein Hindernis fahren, wie es gewünscht wird. Allerdings sind sowohl beim Aufbau der Computermodelle als auch bei deren Anwendung teure Spezialisten tätig und auch die erForderlichen Hochleistungsrechner bzw. die an das Rechenzentrum zu entrichtenden Rechnerbelegungszeiten sind ebenfalls extrem teuer.

Während die Zahl solcher Tests am Bildschirm in den vergangenen Jahren zugenommen hat, ist jedoch auch die Zahl der realen Crashtests weiter angestiegen. Hintergrund ist laut DEKRA einerseits die immer schnellere Weiterentwicklung der Fahrzeuge, die häufigere Tests notwendig macht. Andererseits werden die AnForderungen an die Fahrzeugsicherheit immer höher und komplexer. Die Entwicklung der immer ausgefeilteren Sicherheitssysteme in den Fahrzeugen wäre bereits in der Vergangenheit ohne die Computertests nicht so schnell vorangegangen. Die Entwicklung der passiven Fahrzeugsicherheit verlief in den letzten zehn Jahren geradezu stürmisch. Hier könnte nun eine Beruhigung eintreten, da von den Fahrzeugentwicklern mehr und mehr auch das Gebiet der aktiven Sicherheit zur Vermeidung von Unfällen, vor allem durch den Einsatz von Elektronik, erschlossen wird. Aber auch die passive Sicherheit, der Schutz beim Unfall, wird weiterentwickelt - ein Endpunkt ist derzeit noch nicht abzusehen.

Nicht nur die Leistungsfähigkeit der Computer wird ständig verbessert, auch die Technik der Dummys ist vorangeschritten. So verbirgt sich heute unter den menschenähnlichen Hüllen eine Unmenge an Elektronik zur Messung der Belastungen bei einem Aufprall. Außerdem gibt es für die unterschiedlichen Einsatzzwecke jeweils auch speziell angepasste Dummy-Typen. Während manche Modelle für Tests bei einem Seitenaufprall konstruiert sind, wurden andere speziell für den Front- oder Heckaufprall gebaut. Dabei werden auch unterschiedliche Dummy-Komponenten verwendet. So sind z.B. bei einem schweren Frontalaufprall die Dummys mit einem anderen Hals ausgerüstet als bei einem Heckaufprall, bei dem das so genannte Halswirbelsäulen-Schleuder-trauma bei niedrigeren Aufprallgeschwindigkeiten untersucht wird.

Mit neuen Forschungen im Hinblick auf den Fußgängerschutz sind weitere Dummytypen hinzugekommen. Weltweit werden Dummy-Vereinheitlichungen vorangetrieben. Wie wichtig die Dummys sind, zeigt sich auch an der Tatsache, dass der Gesetzgeber sich nicht mit Computersimulationen zufrieden gibt. Hier werden weiterhin reale Crashtests geFordert. Und es ist nicht abzusehen, dass sich dies in den kommenden Jahren ändert.