Auto

Wer simuliert, kommt schneller ans Ziel

Gesponsert

Entwicklungspartner für alle Mobilitätsarten Wer simuliert, kommt schneller ans Ziel

Egal ob auf vier oder zwei Rädern, auf Rennstrecke oder Straße – Mobilität wird elektrisch. Für die Hersteller bedeutet der Wandel hohe Entwicklungskosten. Ansys senkt mit seiner Simulations-Software nicht nur Kosten, sondern beschleunigt auch die Zeit bis zur Marktreife.

wer simuliert, kommt schneller ans ziel

(Bild: iStock)

Es ist nur eine Momentaufnahme, doch nach fünf Rennen in der laufenden Saison steht das TAG Heuer Porsche Formel-E-Team auf Platz eins der ABB FIA Formel-E-Weltmeisterschaft. In der elektrischen Rennserie geht es um Effizienz – vor allem beim Energiemanagement. Denn Energie steht allen Teams nur eine begrenzte Menge zur Verfügung. Entsprechend clever müssen Teams und vor allem die Fahrer im Rennen taktieren und eine gute Balance aus Energie-Verbrauch und -Rückgewinnung finden. Alle technischen Fahrzeugkomponenten, die mit der Energie zu tun haben, müssen deshalb perfekt funktionieren und aufeinander abgestimmt sein, um im Rennen erfolgreich zu sein. Wie gut die Vorhersage der Stromwandler- und Batterietemperaturen funktionieren und wie die Optimierung der Leistungsdichte ausfällt, könnten die Renningenieure auf der Rennstrecke testen. Doch in der Formel E sind aus Kostengründen Testzeiten auf dem Asphalt für alle Teams stark limitiert. „Deshalb brauchen wir die Simulation. Wir müssen wirklich versuchen, so viel wie möglich in der virtuellen Welt, in der virtuellen Entwicklung zu tun.“, sagt Thomas Laudenbach, Vice President Porsche Motorsport. Die Porsche-Ingenieure haben mit Multiphysics-Tools von Ansys den Porsche 99X Electric für die laufende Rennsaison optimiert. Das Ergebnis sieht man im aktuellen Fahrer- und Mannschaftsranking. Wie bei anderen Rennserien auch, nutzt Porsche die gewonnenen Erfahrungen auch für die Weiterentwicklung seiner elektrischen Serienfahrzeuge.

Entwicklungshelfer für die Elektrifizierung des Zweirads

Der Trend zu E-Bikes und Pedelecs ist für die Zweiradbranche ein Segen. Sie hebt neue Kundengruppen in den Sattel und erhöht die Marge beim Verkauf. Daher drängen viele Hersteller in den lukrativen Markt. Tempo ist entscheidend. So nutzt der italienische Fahrradhersteller Bianchi Simulationssoftware von Ansys, um seine E-Bikes als auch Rennräder zu verbessern. Das beginnt bereits bei der Entwicklung neuer Fahrradrahmen: Mithilfe der Software hat Bianchi die Kosten des Rahmenprototpyings um 70 Prozent reduziert. Neben Kostensenkungen bringt das auch neue Erkenntnisse. „Eine der größten Entdeckungen, die wir während der Tests gemacht haben, war, dass die Rahmensteifigkeit von der geometrischen Harmonie zwischen allen Rohren des Rahmens abhängt, einschließlich des Oberrohrs, dass wir zuvor übersehen hatten“, sagte Marco Borgonovo, Produktleiter bei Bianchi.

E-Bikes sollen auf der einen Seite nicht zu schwer werden und auf anderen Seite Stöße auf unebenen Fahrbahnen standhalten. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, müssen die Ingenieure die komplexen Zusammenhänge von Materialsteifigkeit, Gewicht, Komponentenintegration und Aerodynamik durchdringen. Das geht nirgends schneller und einfacher als an einem Computer. Die neuen Erkenntnisse flossen in die Konstruktion des E-Bike E-Omnia, das Bianchi Anfang des Jahres 2023 einem technischen interessierten Publikum der Messe CES in Las Vegas präsentierte.

Einige Fahrrad-Fans zögern noch beim Umstieg auf ein E-Bike. Das aktuelle Rad passt gerade perfekt in Sachen Fahrgefühl und Gewicht. Ab und zu würden sie schon gern mit Unterstützung eines E-Motors fahren. Bei Toby Ricco, dem Gründer von Bimotal, war es eine Knieverletzung beim Skifahren, die ihn auf die entsprechende Idee brachte: „Ich wollte eine Möglichkeit, einen Motor in ein Fahrrad einzubauen, das superleicht ist und etwas, das ich an- und abnehmen kann. So wurden das System und das Unternehmen geboren.“ 2019 gründete der Amerikaner in San Francisco sein Start-up Bimotal. Der 2,7 kg leichte E-Motor wird mit einem Schnellkupplungs-Nockenhebel an der Bremsscheibe des Hinterrads befestigt. Per Zahnrad überträgt der E-Motor seine Kraft auf das Hinterrad. Der Fahrer entscheidet über einen Knopf am Lenkrad, wann der extra Kraftschub benötigt wird.

Passende Software auch für Start-ups

Dem jungen Unternehmen fehlten die Gelder für Prototypen als auch die passende Simulationssoftware. Bimotal bewarb sich im Ansys Start-up Programm. So erhielten die Gründer Zugang zur Ansys Motor-CAD Simulationssoftware. Vom Ansys Start-up Programm haben inzwischen über 1.500 Start-ups aus 52 Ländern Gebrauch gemacht. Dabei stellt das Unternehmen seine Simulationssoftware als auch entsprechende Rechenleistung zu vergünstigten Konditionen bereit. Unter den Kunden ist auch das norwegische Unternehmen Frikar, das mit Hilfe von Ansys sein Podbike konzipiert hat. Das ist ein spezielles E-Bike mit vier Rädern und einer abgeschlossenen Kabine, dass neben mehr Sicherheit auch Schutz vor jedem Wetter bieten soll.

Gehen Ingenieure neue Wege, muss probiert werden. In einer Welt, in der Zeit und finanzielle Mittel begrenzt sind, helfen digitale Simulationen also enorm. Sie beschleunigen und vereinfachen den Entwicklungsprozess. Dadurch werden die Kosten reduziert und man ist schneller mit dem Produkt am Markt. Ansys übernimmt mobilitätsformübergreifend die Rolle des Beschleunigers und paart dafür seinen enormen Erfahrungsschatz bei den Automotive-Kunden mit der Offenheit für die Bedürfnisse der neuen Spieler in der wachsenden Mobilitätswelt.

TOP STORIES

Top List in the World