Computersimulationen verringern Auto-Crashtests

Hohe Treibstoffpreise und die Verpflichtung, den CO2-Ausstoß zu minimieren, machen die Entwicklung von kleinen, leichten Autos nötig, die wenig Sprit verbrauchen und dennoch bei Unfällen größtmöglichen Schutz bieten. Bei der Entwicklung solcher Fahrzeuge setzen Hersteller heute mehr denn je auf Computersimulationen, die detailgenaue Berechnungen der Auswirkungen eines Crashs anstellen können, noch bevor der Prototyp existiert, berichtet die New York Times.

Wurde die erste Simulation vor 20 Jahren noch mit einem speziell angefertigten Supercomputer berechnet, kann dies heutzutage dank Cluster-Computing auch durch mehrere Industriecomputer erledigt werden.

Computersimulationen ermöglichen es Entwicklern, eine größere Anzahl an Tests durchzuführen und deren Ergebnisse auch gleich in die Entwicklung des Fahrzeugs einfließen zu lassen. „Auf jeden physischen Crashtest, den wir durchführen, kommen mindestens 175 Simulationen“, erklärt Robert Lange von General Motors.

Bei simulierten Crashtests ist es nötig, die gigantische Anzahl an entstehenden Knitterungen des Autos zu berechnen. Um dies durchführbar zu machen, wird eine Finite-Element-Berechnung angewendet, also das Ganze in viele berechenbare Schritte zerteilt. Vor zwanzig Jahren bestand eine solche Berechnung lediglich aus ein paar tausend Elementen. Heute werden die Auswirkungen der kinetischen Energie eines Zusammenstoßes durch ein Computermodell mit zwei bis drei Millionen Elementen berechnet.

Der Vorgang wird außerdem in Zeitabschnitte unterteilt, die vergleichbar sind mit den Einzelbildern eines Films. Der Zeitraum zwischen dem Start des Aufpralls bis zehn Millisekunden später besteht dadurch oft aus bis zu 300.000 Einzelschritten. Wenn die Ergebnisse des Tests Sicherheitsmängel aufzeigen, kann mit dickerem Material, veränderter Stahlzusammensetzung oder anderen Verbindungstechniken experimentiert werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.