Mit der Fahrzeugsicherheit des neuen Opel Astra beschäftigten wir uns lange bevor der erste Prototyp gegen die Wand gefahren wurde – anhand der Finite Elemente Methode im virtuellen Raum. Neben Know-how erfordert das freilich auch ein gutes Abstraktionsvermögen. In dieser Scheinwelt sind nämlich die unfallrelevanten Komponenten und Baugruppen vereinfacht dargestellt. Abgeleitet von den CAD-Daten haben wir es da mit Schalen-, Balken- und Volumenelementen zu tun. Diesen Elementen werden Materialeigenschaften zugewiesen. Im Team kursieren dann verstärkt Begriffe wie Dehnratenabhängigkeit, Bruchversagen, Ausdünnung und Vorreckung.

Sobald das Berechnungsmodell steht, können wir damit unterschiedlichste Crashkonfigurationen simulieren – ganz ohne Lärm, Splitter und Staub. Die nötigen Rechenoperationen laufen in der Regel über Nacht. Vor wenigen Jahren mussten dazu teure und raumfüllende Großrechner ran. Heute reicht es, einige Hochleistungs-PC miteinander zu verknüpfen. Die zeichnen den konfigurierten Aufprall Millisekunde für Millisekunde auf. Uns stehen dann Animationen, Beschleunigungszeitverläufe, Kraftkurven, Energiebilanzen etc. zur Auswertung und Optimierung zur Verfügung.

Über den Zeit- und Kostengewinn hinaus werden dank dieser Methode die komplexen Crash-Abläufe nachvollziehbar. Die Animationen erlauben den gezielten Blick hinter die Kulissen. Beispielsweise blenden wir Teile aus, um den Fokus auf andere zu richten, oder wir legen Schnitte durch die Deformationsstellen – vergleichbar mit der Computertomographie beim Radiologen. Der Crash lässt sich in beliebig viele Einzelperspektiven aufteilen. Derart flexible Auswertemöglichkeiten bieten die Onboard-Kameras im Realversuch nicht.

Die Animation deutet an, welche Möglichkeiten die heutigen Berechnungsmethoden bieten: So können wir zum Beispiel die komplexe Kinematik des Vier-Gelenk-Motorhaubenscharniers beim 64 km/h-Offset-Crash vom Motorraum aus betrachten und unsere Schlüsse daraus ziehen.