Tempo 250 im Stand

Egal ob Formel 1, Le Mans-Prototypen oder Serienfahrzeuge: Das Fahrwerk ist entscheidend für die Sicherheit und Dynamik eines Autos. Für die Abstimmung von Stoßdämpfern, Federn und weiteren Komponenten sind Tests unverzichtbar. Mit ihrem 7-Punkt-Vertikaldynamikprüfstand verlagert TRE die Tests von der Strecke in die Halle.

Schon die erste Schikane verlangt von dem über 500 PS starken Sportwagen der GT3-Klasse alles ab. Denn die Prima Variante ist berüchtigt für ihre Enge. Die Fahrer müssen von der langen Start- und Zielgeraden in kürzester Zeit von weit über 250 km/h auf „nur“ 70 km/h abbremsen und in kürzester Zeit eine anspruchsvolle Kombination aus einer 90-Grad-Rechtskurve gefolgt von einer engen Linkskurve meistern. Während der Sportwagen mit der Präzision eines Schweizer Uhrwerks Runde für Runde seiner Ideallinie folgt, zeichnen zahlreiche Sensoren die Kräfte auf, die auf das Fahrwerk des Sportwagens wirken. Denn mit dieser Testfahrt auf dem sechs km langen Rundkurs soll das Zusammenspiel von Komponenten wie Stoßdämpfern und Federn analysiert und optimiert werden. Das Ziel: Maximale Fahrdynamik und ein selbst im Grenzbereich dennoch jederzeit sicher beherrschbares Fahrzeug.

Wer bei dieser Beschreibung an das Autodromo Nazionale di Monza denkt, liegt richtig. Und doch auch falsch. Denn diese Testfahrt findet nicht auf dem legendären Hochgeschwindigkeitskurs in der Nähe von Mailand statt, sondern in Neustadt an der Weinstraße. Genauer gesagt, auf einem Prüfstand der TRE GmbH. „Unser Vertikaldynamikprüfstand ermöglicht es, das Fahrwerksetup unter realitätsnahen Bedingungen zu analysieren und zu optimieren. Die Räder des Fahrzeugs werden über vier Hydraulikstempel vertikal angeregt. Zusätzlich simulieren drei weitere Stempel die Aerodynamik sowie das Nick- und Rollverhalten“, erklärt Philipp Premel, Leiter des Prüfstands bei TRE. TRE holt dabei sprichwörtlich Strecken aus aller Welt in das Haus: Basierend auf realen Messdaten oder Computermodellen können Strecken auf dem Prüfstand simuliert werden und so das Fahrwerk optimal auf unterschiedliche Bedingungen angepasst werden. Die Vorteile des sogenannten Track Replays liegen dabei auf der Hand: Keine Kosten für Streckenmiete, keine Emissionen, absolute Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ohne Wetter-, Fahrer- oder Verschleißeinflüsse. Automatisierte Abläufe ermöglichen schnellere Testzyklen, bis zu 100 verschiedene Dämpfereinstellungen pro Tag sind testbar. „Wir können selbst kritische Situationen ohne Risiko für Fahrer und Fahrzeug simulieren“, ergänzt Premel.

TRE steht für Team Rosberg Engineering. Das Unternehmen wurde 1997 von Formel 1 Weltmeister Keke Rosberg als Entwicklungszentrum für Fahrwerkkomponenten gegründet. Heute führt sein Sohn Nico Rosberg, Unternehmer und Formel 1 Weltmeister 2016, das Unternehmen. TRE betreibt einen der wenigen herstellerunabhängigen Prüfstände. Daraus ergibt sich zusätzlich zu der Material-, Zeit- und Kostenersparnis ein weiterer Vorteil: Absolute Geheimhaltung, die die Kunden aus der Formel 1 besonders zu schätzen wissen. Neben den Kunden aus verschiedenen Motorsportklassen setzen auch Hersteller von Serienfahrzeuge auf das Know-how und die langjährige Erfahrung von TRE. Die über 70 Ingenieure des Fahrwerkspezialisten übernehmen dabei auf Wunsch die gesamte Wertschöpfungskette von der Konzeption über Konstruktion und Prototypenbau bis zur Simulation und Testing. „Der hydraulisch betriebene Prüfstand lässt sich flexibel für verschiedene Fahrzeugtypen, Achslasten und Anwendungsfälle anpassen“, berichtet Premel. Selbst Hersteller von Landmaschinen lassen in Neustadt die Dämpfung von Fahrerkabinen prüfen und optimieren.

Hydraulik bildet das Herzstück des 7 Poster Vertikaldynamikprüfstands bei TRE. Zwei Pumpen mit je 90 kW-Leistung erzeugen einen Arbeitsdruck von bis zu 280 bar, der die sieben Hydraulikstempel des Prüfstands bewegt. Die Räder des Fahrzeugs stehen dabei auf Hydraulikstempeln, die um jeweils 125 mm nach oben und unten bewegt werden, um unterschiedliche Fahrbahnsituationen wiederzugeben. Dazu kommen drei weitere ebenfalls hydraulisch betriebene Stempel, die das Verhalten des Fahrzeugs um die Quer- und Längsachse simulieren, beispielsweise das Eintauchen der Front bzw. Heck beim Bremsen und Beschleunigen (Nicken), das Kippen des Fahrzeugs zur Seite bei Kurvenfahrten (Rollen bzw. Gieren) sowie schließlich auch der Anpressdruck bei hohen Geschwindigkeiten. „Wir können selbst Tempo 250 im Stand testen“, gibt Premel einen Einblick in die Leistungsfähigkeit des Prüfstands. Während der Prüfstand einem klassischen Aufbau folgt, liegt das Erfolgsrezept von TRE in der Steuerung des 7 Poster. Denn die sieben hydraulischen Stempel müssen über Ventile in Sekundenbruchteilen gleichzeitig angesteuert werden, um das vorab definierte Prüfszenario mit unterschiedlichen auf das Fahrzeug wirkenden Kräften exakt wiederzugeben. 72 analoge Sensoreingänge zeichnen selbst geringste Bewegungen an Fahrwerk und Fahrzeug detailliert auf. „Das Sammeln der Daten ist nur der erste Schritt. Die Interpretation der Daten sowie das Ableiten von Optimierungsvorschlägen ist die eigentliche Herausforderung, weshalb TRE ein großes Expertenteam beschäftigt“, kommentiert Premel.

Bei der Hydraulik setzt TRE auf HANSA‑FLEX als Systempartner. „Wir hatten nach einer Havarie nach einem Partner gesucht, der nicht nur ausgezeichnete Qualität liefern, sondern auch verschiedenste Dienstleistungen rund um die Hydraulik erbringen kann“, erinnert sich Premel. Der HANSA‑FLEX Industrieservice stattete so den kompletten Prüfstand mit neuen Hydraulikschlauchleitungen aus. Komponenten, die der Kunde selbst tauscht, können dank X-CODE schnell und einfach bestellt werden. In allen anderen Fällen kommt der mobile Hydraulik-Sofortservice zum Einsatz. TRE schätzt dabei besonders die schnellen Reaktionszeiten, womit ein kostspieliger Stillstand des Prüfstands so weit wie möglich reduziert werden kann. Um drohende Ausfälle bereits im Vorfeld zu erkennen, übernimmt HANSA‑FLEX zudem die regelmäßige Wartung aller Hydraulikschlauchleitungen sowie der Druckspeicher nach DGUV. Ebenfalls vorbeugend sind die Arbeiten des HANSA‑FLEX Fluidservice. Die Analyse und Filtrierung des Hydrauliköls stellt sicher, dass sich keine Verunreinigungen an den Hydraulikzylindern festsetzen – angesichts des hohen Arbeitsdrucks und den ebenso schnellen wie präzisen Bewegungen der Zylinder eine praktisch unverzichtbare Maßnahme. „Wir freuen uns immer, wenn wir einen Kunden ganzheitlich betreuen dürfen und sehen, wie unsere Produkte und Dienstleistungen nahtlos ineinander greifen“, sagt Sebastian Nitzgen, Area Sales Manager HANSA‑FLEX. Philipp Premel schätzt vor allem den unaufgeregten Charakter der Partnerschaft: „Wenn wir unseren Hydraulik-Dienstleister möglichst selten sehen, heißt das für uns im Umkehrschluss, dass HANSA‑FLEX hier wirklich einen guten Job gemacht hat und Störfälle auf ein Minimum reduziert wurden.“ Beide Unternehmen verbindet nicht nur die Leidenschaft für kompromisslose Qualität und innovative Dienstleistungen. Sie fördern über die Formula Student auch die Ingenieurinnen und Ingenieure von morgen. So können die Formel-Nachwuchsteams bei TRE den Prüfstand zum Selbstkostenpreis nutzen und erhalten eine umfassende Betreuung und Beratung durch die Fahrwerksspezialisten: „Wir wollen unsere Begeisterung für den Motorsport und unsere Erfahrung auch an die nächste Generation weitergeben.“