Crashsimulatie: veiligheid via de supercomputer
Crashsimulatie: veiligheid via de supercomputer
De nieuwe architectuur van de ID.3 stelt ook nieuwe eisen op vlak van voertuigveiligheid. Ontdek welke ze zijn en hoe een supercomputer met virtuele crashsituaties bijdraagt aan de ontwikkeling van nieuwe airbags.
De ontwikkeling van een nieuwe airbag in de ID.3, die tussen de voorste stoelen opengaat, verliep initieel alleen virtueel op de computer. Hoe dat in zijn werk ging en hoe een supercomputer bijbehorende crashsituaties berekende? Ernst Glas, verantwoordelijk voor calculaties voertuigveiligheid, wijdt ons in.
Wat was het moment waarop u zag dat de elektrische mobiliteit voor iedereen op doorbreken staat?
Tijdens het project werd het me duidelijk dat we de extreem hoge horde van een betaalbare prijs bij een gewenst rijbereik zouden kunnen nemen. Terzelfdertijd was dit ook massaal het gespreksonderwerp op sociale en andere media. Een noodzakelijke technologische ommezwaai drong zich meer en meer op en toen was het voor me duidelijk dat we met de ID.3 helemaal de juiste richting uitgingen.
Over de hele projectduur beschouwd: wat was de grootste uitdaging waar u voor heeft gestaan?
Stel u eens voor: we beschikken voor de ID.3 over een platform, een chassis als u wilt, dat we MEB (modulair elektrisch bouwsysteem) noemen, waarin in het midden een batterijenblok ligt. Dat zijn niet zomaar een batterij en een elektrische motor die we onder de carrosserie moeten inbouwen. We moeten als afdeling Voertuigveiligheid met de collega’s van carrosseriebouw eerder nieuwe oplossingen bedenken die een dergelijke nieuwe voertuigarchitectuur optimaal ondersteunen. De specifieke elektrische componenten zoals de hoogvoltagebatterij en de hoogvoltagekabel moeten bij ongevallen goed beschermd zijn want een beschadiging bij een mogelijke crash is absoluut onaanvaardbaar. Naast dit thema was voor ons de zogenaamde centrale airbag onbekend terrein. Deze airbag is ook in de autowereld relatief nieuw en verhindert, bijvoorbeeld bij het over de kop gaan van de ID.3, dat de hoofden van de bestuurder en bijzitter tegen elkaar slaan. De eis voor deze veiligheidsfeature kwam relatief spontaan en snel. En er was geen bestaande technologie of ontwikkeling waarnaar we konden teruggrijpen. Vervolgens hebben we alle registers in simulatie en trial getrokken en uiteindelijk een zeer goede oplossing gevonden waar we allemaal trots op zijn. Want deze technologie maakt de ID.3 nog maar eens een veiligere auto dan hij ervoor al was.
Voertuigen zoals die van de ID.-familie zijn het startschot voor een technologische verandering die echt nodig is. Het is een mooi gevoel om daarvan deel te kunnen uitmaken.Ernst GlasCalculaties Voertuigveiligheid
In detail: welke technologie vindt u bij de nieuwe ID.3 het boeiendst?
Het boeit me om elektrisch en tegelijk ver te kunnen rijden. De gedachte stroom uit de fotovoltaïsche installatie op het dak te kunnen winnen en hiermee uitstootvrij te rijden, is een belangrijke drijfveer voor mij. Ik verheug me al erg op mijn eerste ID.3!
Wat heeft u bij de ontwikkeling van de ID.-familie het meest gemotiveerd?
De ID.-familie en dus ook de ID.3 waren absoluut onbekend terrein, voor ons allemaal. Voor mij bleef de vraag of we er zouden in slagen om de auto voor veel mensen betaalbaar te maken en tegelijk aantrekkelijk vorm te geven. En natuurlijk was er elke dag de vraag: hoe maken we een elektrische wagen voor de massamarkt veilig? Doorgaans botsten we op veel nieuwe uitdagingen en was het - en dat is het nog steeds - leuk om daarmee aan de slag te gaan.
Wat neemt u persoonlijk mee uit het project?
De uitdagingen verbonden aan het project waren groot. Maar het is ons gelukt, omdat iedereen hard heeft gewerkt. Dat geeft ons moed om nieuwe paden te betreden en onszelf uitdagingen te stellen, ook als die op het eerste gezicht nauwelijks haalbaar lijken. Wat met deze succesvolle ontwikkeling rechtstreeks in verband staat is dat we wereldwijd onze energie- en grondstoffencycli veranderen. Dit project geeft me het vertrouwen dat we dit kunnen bereiken.
Welke tastbare voordelen ontstaan er door digitale simulatieoplossingen, of voorcalculaties van een crash?
De eisen aan een auto zijn vandaag algemeen en specifiek voor voertuigveiligheid zo complex dat uitsluitend aan de hand van simulaties aan ze kan worden voldaan. Alleen simulerend kunnen we ons immers in de functie verdiepen. Een voorbeeld: simulaties vinden vandaag al zelfstandig de optimale vorm van een onderdeel. Zo kunnen supercomputers (topologieoptimeerders) bijvoorbeeld bij zijdrempels binnen enkele dagen onder opgave van randvoorwaarden, zoals materiaal of wanddikte van aparte delen, in hoge mate tot een geoptimaliseerd resultaat qua vorm van het profiel komen. En dat net de batterij is beschermd, en de carrosserie en het chassis zo veel energie als mogelijk kunnen absorberen en dus de inzittenden de grootst mogelijke veiligheid kunnen ervaren. Bovendien kunnen we via deze methodiek, net bij de zijdrempels omdat ze zulke grote onderdelen zijn en om die reden veel materiaal opslorpen, heel wat gewicht uit de auto halen. Niet min wat die simulaties vandaag al kunnen. Ze zijn niet meer weg te denken. We werken eraan om alle technische eisen ermee te beheersen.