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Mit Fahrsimulatoren wird das Labor zur Straße

31.07.2020 - Autohersteller setzen bei der Entwicklung immer mehr auf Fahrsimulation. Sie bringen so das Auto ins Labor. Ganz ungefährlich, sehr effizient und wichtig für autonom fahrende Autos von Morgen.

  • Simulatoren helfen auch Geld bei der Entwicklung zu sparen. Foto: ika/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur

    Simulatoren helfen auch Geld bei der Entwicklung zu sparen. Foto: ika/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH

  • Wie reagieren Menschen am Steuer? Zu Fragen wie diesen forscht Professor Jörn Schneider von der Hochschule Trier. Foto: Michaela Faber/Hochschule Trier/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur

    Wie reagieren Menschen am Steuer? Zu Fragen wie diesen forscht Professor Jörn Schneider von der Hochschule Trier. Foto: Michaela Faber/Hochschule Trier/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH

  • Was wie eine Mondlandefähre aussieht, trägt auf der Erde zur Verkehrssicherheit bei, bevor neue Autos auf die Straße rollen. Foto: Jörn Schneider/Hochschule Trier/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur

    Was wie eine Mondlandefähre aussieht, trägt auf der Erde zur Verkehrssicherheit bei, bevor neue Autos auf die Straße rollen. Foto: Jörn Schneider/Hochschule Trier/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH

  • Simulatoren helfen bei der Entwicklung von Autos, ohne gleich auf die Straße zu müssen. Foto: Cornelia Wockenfuß/Hochschule Trier/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur

    Simulatoren helfen bei der Entwicklung von Autos, ohne gleich auf die Straße zu müssen. Foto: Cornelia Wockenfuß/Hochschule Trier/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH

  • Experte für Fahrsimulationen: Martin Henne von der fka GmbH. Foto: fka GmbH/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur

    Experte für Fahrsimulationen: Martin Henne von der fka GmbH. Foto: fka GmbH/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH

  • Simulatoren wie dieser können auch hochdynamische Bewegungen spürbar machen. Foto: ika/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur

    Simulatoren wie dieser können auch hochdynamische Bewegungen spürbar machen. Foto: ika/dpa-tmn © dpa - Deutsche Presse-Agentur GmbH

Autohersteller und viele Zulieferer setzen bei der Entwicklung schon lange auf Fahrsimulatoren. Was sind heute die Vorteile dieser «Trockenübungen»?

Professor Jörn Schneider von der Hochschule Trier, Fachbereich Informatik, erforscht gemeinsam mit Psychologen und Ingenieuren mit Hilfe von Fahrsimulationen verschiedene Reaktionen von Menschen im Auto. Seit Anfang des Jahres kann er in einem neuen, rund eine halbe Million Euro teuren Simulator eine sich für den Fahrer realistisch anfühlende Wirklichkeit nachbilden. So wird bei automatisierten Fahrzeugen die Reaktionszeit des Piloten gemessen, bis er die Kontrolle über das Fahrzeug wieder übernehmen kann.

Im richtigen Verkehr wäre es zu gefährlich

«Bei Fahrerüberwachungssystemen wollen wir Situationen provozieren, in denen die Fahrer die Kontrolle nicht rechtzeitig übernehmen», sagt Professor Schneider. «Das lässt sich im realen Verkehr nicht darstellen, weil es zu gefährlich ist. Im Fahrsimulator lassen sich dafür verschiedene Szenarien sicher nachspielen.»

Auch die Einstellung von Müdigkeitsassistenten und anderen Sicherheitssystemen, die den Menschen im Vordergrund haben, lassen sich in Simulationen bis zur Serienreife entwickeln. Das sei wichtig, da die jeweilige Soft- und Hardware fertig sein muss, bevor das Auto fertig entwickelt ist.

Martin Henne von der fka GmbH in Aachen führt im Auftrag der Autoindustrie, Zulieferindustrie und gemeinsam mit der RWTH Aachen Versuche an Fahrsimulatoren durch. «Bei der Fahrsimulation geht es immer um Menschen. Es sind meist Fahrerverhaltensanalysen, um frühzeitig die Weichen für entsprechende Entwicklungen - unter anderem von Fahrerassistenzsystemen - stellen zu können», sagt Henne. Simulatoren werden am Anfang einer Entwicklungskette eingesetzt. Sie versuchen herauszufinden, wie Menschen mit dem System umgehen. Damit die Erkenntnisse richtig eingeschätzt werden, arbeiten im Team auch Psychologinnen.

Simulatoren als Zeitmaschinen

Fahrzeugentwicklung verlaufe nicht linear, sondern in vielen Bereichen parallel. Es gebe keinen Hersteller, der auf Simulationen verzichte. Diese frühe Entwicklung spare in der Gesamtentwicklung Zeit und damit Geld. «Simulatoren sind wie eine Zeitmaschine. Wir können so tun, als würden getestete Systeme bereits existieren, springen damit einen Schritt in Richtung Zukunft - obwohl es das Gesamtfahrzeug noch nicht gibt», erklärt Henne. Das sei der große Unterschied zu Flugsimulatoren - ein bestehendes System das eine Realität nachbildet, um Piloten zu trainieren.

Bei autonomen Fahrzeugen werde beispielsweise untersucht, wie Personen auf Überhol- oder Bremsmanöver reagieren. Bremst das Auto zu hart, ist der Abstand zum Vordermann zu groß oder zu gering? Hat der Fahrer Angst und steuert gegen? Probanden erleben die Fahrt, wie sie im späteren realen Verkehr abläuft.

Bei Mercedes bewegen sich Simulatoren seit 1985

Mercedes setzt seit 1985 bewegbare Simulatoren ein, testet und bewertet so neue Technologien, bevor sie ins Auto Einzug finden. «Neue Assistenzsysteme testen wir unter anderem mit Probanden, um zu sehen, wie Kunden später auf die Systeme reagieren», erklärt Jasmin von Göler, Leiterin Fahrsimulationen bei Mercedes-Benz. Untersucht werden verschiedene Sicherheits- und Komfortsysteme. Der Simulator bildet virtuell ein komplettes Fahrzeug ab, also auch Reifen, Motor, Getriebe und Lenkung. Theoretisch kann ein Fahrer in einer A-Klasse sitzen, aber wie in einer S-Klasse fahren.

Nur bei fahrdynamischen Versuchen sitzen ausschließlich erfahrene Entwickler hinterm Lenkrad, die die jeweiligen Komponenten in ihrem Frühstadium bewerten sollen. Von Göler sieht den Vorteil von Simulatoren darin, dass die Versuche immer sicher, kontrollierbar, objektiv und reproduzierbar sind. Verkehrssituationen, Wetterbedingungen, Straßenverhältnissen lassen sich programmieren, die Versuche miteinander vergleichen.

Die hochkomplexe Fahrzeugentwicklung ohne Simulatoren sei heute nicht mehr möglich. Veränderungen wie Reifenwechsel, Getriebeabstufung oder Fahrwerkseinstellung sind in wenigen Sekunden am Computer erledigt. Das spart Zeit und Geld bei der Entwicklung und ist vor allem sicher.

© dpa-infocom, dpa:200730-99-980418/2

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