28. August 2018
Next Generation Car

Im Cras­h­test: Leicht­bau­ka­ros­se­rie für das Au­to von mor­gen

Vi­deo: Neu­ar­ti­ge Leicht­bau­ka­ros­se­rie im Cras­h­test
Video 1/7, Credit: ©DLR

Video: Neuartige Leichtbaukarosserie im Crashtest

Credit: ©DLR
Länge: 3:43 Minuten
Im Zu­ge des Groß­pro­jekts Next Ge­ne­ra­ti­on Car (NGC) ha­ben DLR-For­scher ei­ne neu­ar­ti­ge Leicht­bau­ka­ros­se­rie ent­wi­ckelt und Cras­h­tests un­ter­zo­gen.
DLR-Forscher bei den letzten Vorbereitungen für den Crashversuch
DLR-For­scher bei den letz­ten Vor­be­rei­tun­gen für den Cras­h­ver­such
Bild 2/7, Credit: ©DLR.

DLR-Forscher bei den letzten Vorbereitungen für den Crashversuch

Für den Crash ha­ben die For­scher die SL­RV-Ka­ros­se­rie auf ei­nen fest­ste­hen­den Schlit­ten ge­schraubt (in Hin­ter­grund). Das Hin­der­nis (im Vor­der­grund) wur­de auf ei­nem be­weg­li­chen Schlit­ten an­ge­bracht, der von ei­nem Ka­ta­pult be­schleu­nigt wird.
Zu­sam­men­set­zen der Ka­ros­se­rie des SL­RV
Bild 3/7, Credit: ©DLR.

Zusammensetzen der Karosserie des SLRV

Die ein­zel­nen Be­stand­tei­le der Ka­ros­se­rie des SL­RV be­ste­hen aus Sand­wich­ma­te­ri­al, das ge­steckt und ge­klebt wer­den kann.
Das DLR-Team beim An­brin­gen des Vor­der­wa­gens
Bild 4/7, Credit: ©DLR.

Das DLR-Team beim Anbringen des Vorderwagens

Vor­der- wie Hin­ter­wa­gen des SL­RV die­nen als Cras­h­ele­men­te. Au­ßer­dem ist in ih­nen ein Groß­teil der Fahr­zeug­tech­nik un­ter­ge­bracht.
Fer­tig für den Test: SL­RV-Ka­ros­se­rie vor dem Cras­h­ver­such
Bild 5/7, Credit: ©DLR.

Fertig für den Test: SLRV-Karosserie vor dem Crashversuch

Auf Kom­po­nen­ten-Test­an­la­ge des DLR-In­sti­tuts für Fahr­zeug­kon­zep­te in Stutt­gart füh­ren die For­scher Cras­h­tests durch - für ei­ge­ne Pro­jek­te und für Auf­trag­ge­ber.
Pfahl­crash: Der Im­pak­tor (Hin­der­nis) trifft seit­lich auf die SL­RV-Ka­ros­se­rie
Bild 6/7, Credit: ©DLR.

Pfahlcrash: Der Impaktor (Hindernis) trifft seitlich auf die SLRV-Karosserie

Der Pfahl­crash ist für Ka­ros­se­ri­en ein be­son­ders schwie­ri­ger Test. Er si­mu­liert den seit­li­chen Auf­prall ei­nes Fahr­zeugs auf ei­nen har­ten Ge­gen­stand.
Nach dem Test: DLR-Wis­sen­schaft­ler be­gut­ach­ten die Ver­for­mung der Ka­ros­se­rie
Bild 7/7, Credit: ©DLR.

Nach dem Test: DLR-Wissenschaftler begutachten die Verformung der Karosserie

Nach der ers­ten Be­gut­ach­tung wer­ten die DLR-For­scher die Ver­for­mung der Ka­ros­se­rie im De­tail aus. Hier hel­fen Hoch­ge­schwin­dig­keits­auf­nah­men aus un­ter­schied­li­chen Per­spek­ti­ven.

  • DLR-Forscher haben im Zug des Großprojekts Next Generation Car (NGC) ein neuartiges Konzept für Kleinfahrzeuge entwickelt.
  • Das Safe Light Regional Vehicle (SLRV) zeichnet sich durch eine sehr leichte und gleichzeitig besonders sichere Karosserie in Sandwich-Bauweise aus.
  • Mit Hilfe von Crahs-Versuchen testen die DLR-Wissenschaftler die von ihnen entwickelte Leichtbaukarosserie in der Praxis.
  • Schwerpunkt(e): Verkehr, Mobilität, Fahrzeugkonzepte, Leichtbau

Kleine, leichte und elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden neben den öffentlichen Verkehrsmitteln den innerständischen und regionalen Pendelverkehr in Zukunft prägen. Im Zuge des Großprojekts Next Ge­ne­ra­ti­on Car (NGC) haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein neuartiges Konzept für Kleinfahrzeuge entwickelt: das Safe Light Regional Vehicle (SLRV). "Der Schwerpunkt beim SLRV liegt darauf, eine sehr leichte Karosserie zu bauen, um so möglichst ressourcenschonend unterwegs zu sein. Gleichzeitig wollen wir eine sehr hohe passive Sicherheit bieten, was bestehende Fahrzeuge in diesem leichten Fahrzeugsegment oft nur unzureichend tun", fasst Dr.-Ing. Gerhard Kopp, Gruppenleiter Leichtbaufahrzeuge und Methoden Straßenfahrzeuge am DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte, zusammen.

Mit einer Reichweite von rund 400 Kilometern basierend auf einem kompakten elektrischen Antriebsstrang, der von einer Brennstoffzelle mit Energie versorgt wird, soll das SLRV vorwiegend als Pendler- und Zubringer-Auto dienen: zum Beispiel, um vom Umland in die Großstadt zu gelangen oder im Umland unterwegs zu sein – also überall dort, wo der öffentliche Nahverkehr nicht flächendeckend ausgebaut ist.

Sandwich-Bauweise: leicht, sicher und günstig

Die Karosserie des zweisitzigen SLRV ist niedrig und langgestreckt, um einen möglichst geringen Luftwiderstand zu erreichen. Mit nur rund 80 Kilogramm Gewicht ist sie sehr leicht, gleichzeitig aber sehr sicher und günstig zu fertigen. Möglich macht das die sogenannte Sandwich-Bauweise. Das eingesetzte Sandwich-Material besteht aus einer metallenen Decklage und einem Kunststoffschaum im Inneren. Der Vorder- und Hinterwagen des SLRV sind aus Sandwich-Platten zusammengesetzt und dienen als Crashzonen. In ihnen ist auch ein Großteil der Fahrzeugtechnik untergebracht. Die Fahrgastzelle besteht aus einer Wanne mit einer aufgesetzten Ringstruktur. Diese nimmt die Kräfte auf, die während der Fahrt auf das Auto wirken und soll die Insassen bei einem Crash schützen.

"Bisher kommen Strukturen aus Sandwich-Materialien noch nicht in der Serienfertigung von Fahrzeugen vor. Es besteht großer Forschungsbedarf, um das Verhalten solcher Strukturen zu charakterisieren und herauszufinden, wie man mit ihnen am besten baut", erklärt Michael Kriescher, der das SLRV-Projekt leitet. "Wichtig ist dabei vor allem das Verhalten von Sandwich-Strukturen bei Belastungen bis hin zum Extremfall, dem Crash", so der DLR-Forscher weiter.

Auf dem Prüfstand: Die Karosserie im Fontal- und Pfahlcrash

Viele Stunden hat das Team um Michael Kriescher am Computer gesessen, um die Karosserie des SLRV zu konstruieren und unterschiedliche Belastungsfälle zu simulieren. Um ihre Berechnungen zu prüfen, haben die DLR-Wissenschaftler außerdem zwei Prototypen gebaut und auf der hauseigenen Crashanlage des Instituts für Fahrzeugkonzepte in Stuttgart getestet: "Wir haben einen Frontal- und einen Pfahlcrash durchgeführt, ähnlich wie sie auch in der Automobilindustrie vorkommen. Der Pfahlcrash ist dabei besonders schwierig für jede Karosserie. Er simuliert den seitlichen Aufprall eines Fahrzeugs auf einen harten Gegenstand, wie beispielsweise einen Baum", beschreibt DLR-Ingenieur Kriescher. Für diesen Crash haben die Forscher die SLRV-Karosserie auf einen feststehenden Schlitten geschraubt. Das Hindernis, in diesem Fall ein pfahlähnlicher Impaktor, wurde auf einem beweglichen Schlitten angebracht. Ein Katapult beschleunigte diesen Schlitten innerhalb weniger Meter auf eine Geschwindigkeit von fast 30 Stundenkilometern und ließ ihn auf die Karosserie treffen. Mehrere Hochgeschwindigkeitskameras zeichneten beide Versuche aus unterschiedlichen Perspektiven auf. Mit Hilfe zuvor auf die Karosserie aufgeklebten Messpunkten konnten die DLR-Forscher dann die Bewegung und Verformung an den einzelnen Stellen der Struktur genau auswerten (siehe Video).

"Beide Crashversuche haben gut funktioniert und uns viele interessante Ergebnisse gebracht, die wir jetzt mit unseren Simulationen vergleichen. So können wir die Karosserie des SLRV Schritt für Schritt weiterentwickeln und gezielt verbessern", fasst Michael Kriescher die Tests zusammen. Als nächsten Meilenstein wollen die DLR-Wissenschaftler dann einen Demonstrator bauen, also ein fahrfähiges Forschungsfahrzeug.

Zum Großprojekt Next Generation Car (NGC)

Im Großprojekt Next Generation Car (NGC) entwickeln insgesamt 20 DLR-Institute gemeinsam Technologien für Straßenfahrzeuge der übernächsten Generation. Neben dem SL­RVgibt es zwei weitere Fahrzeugkonzepte, die ebenfalls dem Megatrend der Urbanisierung Rechnung tragen: Das Ur­ban Mo­du­lar Ve­hic­le (UMV) als modular aufgebautes Stadtauto für private wie kommerzielle Anwender sowie das für weitere Strecken zwischen Ballungsräumen entworfene In­ter Ur­ban Ve­hic­le (IUV).

Kontakt
  • Denise Nüssle
    Kom­mu­ni­ka­ti­on Stutt­gart und Ulm
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    "Po­li­tik­be­zie­hun­gen und Kom­mu­ni­ka­ti­on"
    Telefon: +49 711 6862-8086
    Fax: +49 711 6862-636
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    Kontaktieren
  • Michael Kriescher

    In­sti­tut für Fahr­zeug­kon­zep­te
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