Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sicher durch Simulation - Wie virtuelle Crashtests Autoinsassen bei Unfällen schützen

17.03.2016

Damit die Zahl der Verkehrstoten weiter sinkt, arbeiten Wissenschaftler im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) daran, die Sicherheit von Automobilen mithilfe von Computer-Simulationen zu optimieren.

Im vergangenen Jahr kamen in Deutschland laut Statistischem Bundesamt 3.475 Menschen bei Verkehrsunfällen ums Leben. Gegenüber den 1970er Jahren hat sich die Zahl der Verkehrstoten erheblich verringert: Im Jahr 1971 fielen hierzulande noch über 21.000 Menschen tödlichen Verkehrsunfällen zum Opfer.


Crashtest-Simulation

Foto: © Dieter Schütz / pixelio

Der Rückgang bei den Opferzahlen ist neben den strengeren Vorschriften im Straßenverkehr auch dem technischen Fortschritt geschuldet, denn die so genannte Crashsicherheit von Automobilen hat sich in den vergangenen Jahrzehnten erheblich verbessert.

Damit die Zahl der Verkehrstoten weiter sinkt, arbeiten Wissenschaftler im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) daran, die Sicherheit von Automobilen mithilfe von Computer-Simulationen zu optimieren: Je genauer und realistischer die virtuellen Tests sind, desto höher ist die Crashsicherheit von Automobilen.

In dem Forschungsvorhaben „UmCra“, das im Rahmen der IGF von dem AiF-Mitglied Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT) organisiert wurde, haben Wissenschaftler nun Modelle entwickelt, mit deren Hilfe die Vorhersagekraft von Crashsimulationen weiter verbessert werden konnte.

Die vorwettbewerbliche IGF ermöglicht insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) den Zugang zu aktuellen Forschungsergebnissen. Sie wird zusammen mit 100 branchenorientierten Forschungsvereinigungen im Innovationsnetzwerk der AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen organisiert. Projekte der IGF werden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert.

Crashtests ohne Dummy

Karosserieteile durchlaufen während des Konstruktionsvorgangs unterschiedliche Prozessschritte, beispielsweise Wärmebehandlungen und Umformungen. Dadurch lassen sich wichtige Eigenschaften wie Zugfestigkeit oder Bruchdehnung von Karosseriestählen variieren und an den jeweiligen Einsatzort im Automobil anpassen.

Bislang wurden die Auswirkungen der thermischen und mechanischen Bearbeitungsprozesse auf die Bauteile in aufwendigen Materialversuchen bestimmt und in Realtests überprüft. Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft e.V. am Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) in Sankt Augustin, der Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT) in Bremen und des Instituts für Festkörpermechanik (IFKM) der Technischen Universität Dresden haben ein Materialmodell entwickelt, mit dem sich die Wirkungen der unterschiedlichen Vorbehandlungen auf Karosseriestähle vorab berechnen und virtuell darstellen lassen.

Damit wird die Notwendigkeit realer Crashtests auf ein Minimum reduziert, denn mithilfe des Modells können die Entwickler im Automobilbau vorhersagen, wie sich ein bestimmtes Bauteil im Falle eines realen Crashs verhalten wird. In Kombination mit den bereits üblichen Crashsimulationen in der Automobilindustrie wird damit die Vorhersagekraft von Crashtests erheblich verbessert: Das Automobil wird sicherer und die Fahrzeuginsassen werden bei Unfällen besser geschützt. Auf der Strecke bleibt der Crashtest-Dummy: Er könnte bald ausgedient haben.

Von den Projektergebnissen profitieren viele kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Diese sind als Softwarehersteller, Zulieferer und Dienstleister in die Entwicklungsketten von Automobilherstellern fest eingebunden. Darüber hinaus wird die prozessübergreifende Simulation langfristig auch bei der Fertigung in anderen Bereichen, beispielsweise im Flugzeugbau, zum Standard werden.

Wie das mittlerweile abgeschlossene IGF-Projekt „UmCra“, so adressieren derzeit weit über 300 laufende Forschungsvorhaben in der IGF wichtige Zukunftsthemen der Hightech-Strategie der Bundesregierung wie beispielsweise die Energiewende, die Digitalisierung oder Industrie 4.0.

Ansprechpartner zum Projekt

Dipl.-Math. André Oeckerath, Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI), E-Mail: andre.oeckerath@scai.fraunhofer.de, Telefon: +49 2241 14 2309

Dr. Friedrich Preißer, Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT),
E-Mail: strese@vda.de, Telefon: +49 30 897842 311

Über die AiF

Die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. ist ein 1954 gegründetes, industriegetragenes Innovationsnetzwerk zur Förderung von Forschung und Entwicklung im Mittelstand. Es verknüpft die Interessen von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Aufgabe ist es, als Dachverband von 100 branchenspezifischen Forschungsvereinigungen die Volkswirtschaft Deutschlands in ihrer Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken. Die AiF als gemeinnütziger Verein ist Träger der Industriellen Gemeinschaftsforschung und betreut über die AiF Projekt GmbH und die AiF F∙T∙K GmbH, ihre einhundertprozentigen Tochtergesellschaften, weitere Förderprogramme der öffentlichen Hand. Im Jahr 2015 setzte die AiF rund 525 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln ein.

Pressekontakt

AiF e.V., Evelyn Bargs-Stahl, presse@aif.de, Telefon: +49 221 37680 114

Weitere Informationen:

http://www.aif.de
http://www.aif.de/innovationsfoerderung/industrielle-gemeinschaftsforschung.html
http://www.bmwi.de
http://www.hightech-strategie.de/

Evelyn Bargs-Stahl | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beton - gebaut für die Ewigkeit? Ressourceneinsparung mit Reyclingbeton
19.04.2017 | Hochschule Konstanz

nachricht Gelatine statt Unterarm
19.04.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung