Versuchszentrum der BMW Group

Ein Auto muss in seinem Fahrzeugleben allen Klimabedingungen standhalten. Auch bei Regen, Schnee, Hitze, Kälte und Luftdruckunterschieden müssen alle Fahrzeugsysteme optimal arbeiten. Bei Regen muss die volle Bremswirkung zum Tragen kommen, Schneestaub von vorausfahrenden Lastkraftwagen darf den Motor nicht beeinflussen, Hitze nicht die Kühlung überFordern. Um die Fahrzeuge entsprechend auszulegen und anschließend zu testen, waren bisher aufwendige Heiß- und Kaltlanderprobungen notwendig. Nun holt die BMW Group die Welt ins Labor. Alle relevanten Umweltparameter wie Hitze, Kälte, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, Niederschlag und Wind können in der in dieser Zusammenstellung einmaligen Prüflandschaft des neuen Energie- und umwelttechnischen Versuchszentrums simuliert werden.

Fünf Prüfstände bilden eine einzigartige Prüflandschaft: Das neue Energie- und umwelttechnische Versuchszentrum (EVZ) setzt sich aus 3 thermischen Windkanälen – "Klimawindkanal", "Thermowindkanal" und "Umweltwindkanal" – und 2 Kammerprüfständen – "Höhenkammer" und "Kältekammer" – zusammen.

Alle Straßen und Klimazonen unter einem Dach: Im EVZ können praktisch alle Prüfumfänge abgebildet werden, die mit Kälte, Hitze, Sonne, Regen, Schnee, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und Wind bisher auf den Straßen dieser Welt stattfanden. Ausnahme sind diejenigen fahrdynamischen Umfänge, bei denen Vertikalkräfte, Querdynamik, Lenkbewegungen und Seitenwind im Spiel sind.

Mit dieser einzigartigen Prüflandschaft gewinnt der Entwicklungsprozess an Effizienz. Transportwege und -zeiten können eingespart werden, weniger Prototypen können für mehr Versuche genutzt werden. Die Jahreszeitenunabhängigkeit der Erprobungen und die Konzentration der Tests unter einem Dach tragen dazu bei, dass die Ergebnisse schneller allen zur Verfügung stehen. Außerdem sind die Parameter im Prüfstand exakt einstellbar und beliebig oft reproduzierbar.

Die Frage "Prüfstand oder Testfahrt" gehört mit den neuen Möglichkeiten im EVZ der Vergangenheit an. War bisher die Entscheidung zwischen Realitätsnähe auf der Straße und Reproduzierbarkeit im Prüfstand notwendig, vereint das EVZ das Beste aus beiden Welten. In 8 Stunden kann ein Fahrzeug hier alle Klimazonen der Welt befahren.

Die 3 thermischen Windkanäle sind identisch konzeptioniert, erfüllen aber unterschiedliche AnForderungen, was maximale Flexibilität im Prüfablauf ermöglicht. Alle haben eine vertikale oder "stehende" Luftführung; das Gebläse sitzt dabei ca. 15 m über der Messstrecke – dem Plenum.

Der Temperaturbereich des Klimawindkanals reicht von minus 10°C bis plus 45°C. Ein Solarium simuliert die Sonneneinstrahlung. Hier werden Versuche zur thermischen Betriebssicherheit, zur Kühlleistung und Klimatisierung sowie zur Bremsenkühlung durchgeführt. Die besonders leichten und steifen Rotorblätter des Gebläses ermöglichen außerdem hochdynamische Testfahrten bis zu einer Spitzengeschwindigkeit von 250 km/h.

Der Thermowindkanal dient ebenfalls zur Absicherung der thermischen Betriebssicherheit, vorwiegend werden aber Tests zur Kühlleistung und Durchströmung durchgeführt. Deshalb beschränkt sich der Temperaturbereich auf die Plusgrade (20 bis 45°C). Die Höchstgeschwindigkeit liegt in diesem Prüfstand bei 280 km/h.

Der Umweltwindkanal deckt die größte Bandbreite an Umweltbedingungen ab. Hier sind Temperaturen von minus 20°C bis plus 55°C möglich. Ein Solarium kann zusätzlich Sonneneinstrahlung simulieren. Auch Regensimulation und Schneebewurf gehören zum Testspektrum. Ein Motorradlaufband ermöglicht erstmals auch Zweiradtests in einem Umweltprüfstand.

In der Kältekammer werden Kaltstarts getestet. Außerdem wird sie zur Entwicklung von optimalen Heiz- und Klimasystemen genutzt, deshalb finden auch Versuche zur Entfrostung und Beschlagsfreihaltung statt.

Im Höhenprüfstand wurde auf kleinstem Raum ein vollwertiger Klimawindkanal realisiert, der zusätzlich den Faktor Luftdruck simulieren kann. Der Simulationsbereich reicht von unterhalb des Meeresspiegels, wie beispielsweise im Death Valley, bis 4.200 m über Normalnull. Dies ist besonders für Versuche zur Abgasemissionierung und Leistungsabstimmung relevant.

Eine intelligente Infrastruktur mit kurzen Wegen trägt zur Effizienz der Prüfstandslandschaft bei. Fahrzeuge werden im EVZ nicht mehr im Windkanal auf Temperatur gebracht, sondern bereits vorab in sogenannten "Soakrooms" konditioniert. Das optimiert die Prüfstandsbelegung und reduziert den Energieverbrauch, da die Soakrooms kleiner sind und effizienter kühlen können.

In der Planung des EVZ wurde besonderes Augenmerk auf einen ökologisch nachhaltigen Betrieb gelegt. Die intelligente Konzeption des Kühlsystems, gute Isolation und Bremsenergierückgewinnung in den Rollenprüfständen und im Gebläse sind nur einige der umgesetzten Maßnahmen.