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Stuttgart: Forscher erproben Fahrzeugkonzepte im Simulator
Stuttgart (RP). Der erste Test ist bestanden – jetzt werkeln die jungen Männer wieder an einem wundersam erscheinenden Gerät, das von weitem wie eine Raumkapsel ausschaut. Nur dass die Kapsel mit sechs mächtigen Teleskopbeinen und anderem Gestänge fest in der Betonwanne einer riesigen Halle auf dem Campus der Universität Stuttgart verankert ist. Dort soll Europas leistungsfähigster Fahrsimulator entstehen.
Noch hängen allenthalben lose Kabelstränge herum. Eine Leiter führt zur weiß getünchten Kuppel. Unter deren Decke bereiten Nachwuchsforscher die Montage der Videobeamer vor. Diese LED-Projektoren sollen später das Fahrszenario auf die Innenwand werfen – Rundumkino für den Testpiloten. Das erste Fahrzeug steht auch schon bereit. Von der pechschwarzen Karosserie her ein Opel, im Innenraum kaum verändert, allerdings ohne Räder und Motor. Das Auto ruht fest verschraubt auf einem Metallträger, der in die Kuppel gezogen werden kann. "Wir brauchen ein extrem versteiftes Fahrwerk", erläutert Projektleiter Philip Rumbolz vom Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren (FKFS) auf dem Campus der Uni Stuttgart. Denn jede Fahrzeugbewegung in der Simulatorfahrt, auch das Wippen des Stoßdämpfers, kommt aus dem Computer. Dreht der Fahrer den Zündschlüssel, brummt das Motorengeräusch aus dem Lautsprecher. Fährt er sachte an, geht der Ton hoch, und die Kuppel bewegt sich auf dem Längsschlitten in der Halle. Beschleunigen, bremsen, in die Kurve gehen – diesen Fahreindruck simulieren die Forscher mit einer Tanzchoreographie aus Schlittenbewegung und Hexapod, den sechs Beinen der Kuppel. Die Bühne für den Simulatortanz misst dabei zehn mal sieben Meter für Längs- und Querschlitten.
Aufwändige Computerprogramme und Dutzende PCs helfen dabei, die Videoprojektion in der Kuppel mit der realen Bewegung des Geräts in der Halle zu synchronisieren. "Das muss auf unter 30 Millisekunden genau stimmen", sagt Gerd Baumann, Forscher am FKFS und Ideengeber für den Fahrsimulator. Stimmen nämlich die gefühlte Bewegung im Raum und der Bildeindruck nicht überein, wird der Proband seekrank.
Vor 15 Jahren hatte der Forscher zum ersten Mal über einen Fahrsimulator dieser Größe nachgedacht. Maschinenbau und Computertechnik waren da längst noch nicht so weit, eine solche Anlage zu realisieren. Das änderte sich bald. "So ein Projekt stemmen Sie nur, wenn Sie ein gutes Team sind und Entscheidungsträger vom Sinn des Ganzen überzeugen können", sagt Baumann. Uni Stuttgart und FKFS zogen an einem Strang. Mit dem Forschungsprojekt "Validate", finanziert vom Bundesforschungsministerium und vom Land Baden-Württemberg, erhielten sie ein Budget von 3,7 Millionen Euro, "dessen Löwenanteil in den Fahrsimulator und die Software für die Simulation geht", ergänzt Baumann.
Obwohl der richtige Testbetrieb mit Kuppel, Karosserie und Probanden noch aussteht, geraten Baumann und Rumbolz schon ins Schwärmen. "Fast alle Fahrmanöver sind möglich", antwortet Baumann auf die Frage nach den Grenzen der Simulation. Von null auf hundert in acht Sekunden – er lächelt: kein Problem. Haarnadelkurve, Kopfsteinpflaster, Nachtfahrten – Baumann lächelt weiter.
Der Grund des riesigen Aufwands liegt in der Natur des Menschen selbst. Zu sehr unterscheiden sich die Temperamente der Fahrer, zu unterschiedlich reagieren sie in kritischen Situationen – für die Verkehrsforschung ist der Mensch eine unberechenbare Größe. Daher setzen Wissenschaftler wie Rumbolz und Baumann Probanden in reale Messfahrzeuge oder eben in den Simulator.
Bislang ließ Rumbolz seine Probanden eine rund 60 Kilometer lange Teststrecke rund um Stuttgart fahren. Fragestellungen waren etwa, ob sich mit dem automatischen Folgefahren (ACC) tatsächlich Kraftstoff einsparen lässt (ja) oder wie stark der Benzinverbrauch von der Fahrweise abhängt (er streut beträchtlich). Um repräsentative Aussagen zu bekommen, müssen die Forscher 50 bis 100 Testfahrer, Männer, Frauen, Alte, Junge um Stuttgart kurven lassen. Das ist nicht nur aufwändig, wichtige Einflussfaktoren wie Wetter, Fahrzeugdichte auf den Straßen, Staus, Ampelschaltungen variieren von Fahrt zu Fahrt und machen die Ergebnisse nicht so präzise, wie die Forscher das wünschen. Im Simulator sind die Szenarien indes für jeden Fahrer identisch.
Quelle: RP
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