Umweltsimulationsprüfungen Sichert die Zuverlässigkeit und Qualität von Fahrzeugen

Ein Gastbeitrag von Jochen Bognar, Leiter des Testing-Centers beim TÜV Austria 4 min Lesedauer

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Autos müssen von hoher Qualität, langlebig und sicher sein. Bereits in der Entwicklungsphase können Umweltsimulationsprüfungen hierbei helfen und die Einsatztauglichkeit frühzeitig analysieren. Im TÜV Austria Testing Center stehen dafür 10 Simulationskammern bereit.

Ob Schnee, Hitze oder Staub: Die Komponenten im Fahrzeug müssen auch unter herausfordernen Bedingungen funktionieren. Das lässt sich im Vorfeld bereits simulieren.(Bild:  Stanley - stock.adobe.com)
Ob Schnee, Hitze oder Staub: Die Komponenten im Fahrzeug müssen auch unter herausfordernen Bedingungen funktionieren. Das lässt sich im Vorfeld bereits simulieren.
(Bild: Stanley - stock.adobe.com)

Die Automobilindustrie steht unter zunehmendem Innovations- und Leistungsdruck. Fahrzeuge und deren Komponenten müssen höchsten Anforderungen an Qualität, Sicherheit und Langlebigkeit gerecht werden. Es ist erforderlich, dass sie extremen Belastungen und Bedingungen standhalten. Eine Umweltsimulationsprüfung ermöglicht es, die für die jeweiligen Produkte erforderlichen, realitätsnahen Außenbedingungen zu schaffen, auch in Kombination – und das im Zeitraffer.

Liegt ein Funktionsausfall eines Moduls vor oder plagt eine schadhafte Komponente, dann sind die vielfältigen Möglichkeiten der Umweltsimulationsprüfung genau das Richtige. Durch die Rekonstruktion der Außenbedingungen kann die Ursache von Defekten rasch ermittelt werden. Werden dieser Schwachstellen frühzeitig erkannt, spart das erhebliche Kosten und sichert die Produktqualität – ein Mehrwert in einem hart umkämpften Markt.

Die Realität im Testlabor

Extreme Temperaturen, Schnee, Eis, Regen und Staub sind nur einige der Faktoren, die ein Fahrzeug im Alltag überstehen muss. Durch Umweltsimulationsprüfungen können all diese realen Belastungen im Schnellvorlauf simuliert und die Tauglichkeit und Lebensdauer der geprüften Produkte eruiert werden.

Die Vorteile einer Umweltsimulationsprüfung im Produktlebenszyklus.(Bild:  TÜV Austria)
Die Vorteile einer Umweltsimulationsprüfung im Produktlebenszyklus.
(Bild: TÜV Austria)

Der Anwendungsbereich von Umweltsimulationsprüfungen umfasst den gesamten Produktlebenszyklus. Neben den entwicklungsbegleitenden Vorteilen, können die Simulationen auch bei Schwachstellenanalysen, Benchmarking verschiedenster Produkte, oder einem künstlich herbeigeführten Alterungsprozess, genutzt werden. Die Simulation von realistischen Dauerbelastungen ist ein Muss für alle Bauteile in einem Fahrzeug.

Insgesamt stehen im TÜV Austria Testing-Center 10 Simulationskammern mit unterschiedlichen Simulationsmöglichkeiten zur Verfügung. Hier sind Temperatursimulationen von -40 bis +160 °C und einer Feuchtigkeit von 10 bis 97 Prozent möglich. Die Abmessungen der Kammern reichen bis zu einer Innenraumgröße von 4,1 m × 7,2 m × 3,4 m und sind daher auch für große Prüfobjekte geeignet. IP-Schutz-Prüfungen und Salznebel-Sprühtests werden ebenfalls angeboten.

Die unterschiedlichen Simulationsmöglichkeiten

  • Kälte/Schnee/Eis: Durch die Kombination von unterschiedlich tiefen Temperaturen und Niederschlag werden die Produkte und Komponenten, den im Winter typischen Bedingungen, wie Schnee und Eis ausgesetzt. Selbst innerhalb dieser Simulationsmöglichkeiten kann aber noch weiter differenziert werden. So können sowohl naturnahe Flocken, mit einem Durchmesser von bis zu 3 mm und einer Temperatur ab +1 °C genauso nachgebildet werden wie feinste Schneekristalle mit einem Durchmesser von unter 0,05 mm und einer Temperatur ab -5 °C. Diese feinen Kristalle entsprechen jenen, die ein Auto während der Fahrt aufwirbelt. Aber auch Lacke und Oberflächenbeschichtungen können mittels Betauungstests auf deren Widerstandsfähigkeit überprüft werden – ebenso die Auswirkungen von Frost, Vereisung und Schmelzwasser auf mechanische und elektronische Bauteile.
  • Hitze: Komponenten werden Höchsttemperaturen von über 100 °C ausgesetzt, um Materialverformungen, Leistungseinbußen oder thermische Alterung bereits im Vorfeld auszuschließen.
  • Salzsprühnebel: Der Salzsprühtest wurde in Kooperation mit einem Automotive-Arbeitskreis entwickelt, um bestimmte Komponenten im Kraftfahrzeug unter verschärften Prüfbedingungen einem Lebensdauertest zu unterziehen. Diese Art der Simulation dient vornehmlich der Korrosionsprüfung an Metallen und Legierungen, beispielsweise nch EN 60068-2-52, DIN EN ISO 9227 oder VDA 233-102. Korrosionstests unter wechselnden Klimabedingungen stellen sicher, dass Materialien und Elektronik zuverlässig bleiben. Prüfungen von 3 bis 5 Prozent Salzgehalt sind möglich.
  • IP-Schutz: Diese Überprüfung schützt Bauteile und Komponenten oder Produkte vor dem Eindringen von Wasser und Staub. Berührung: IPx1–IPx8; Staub: IP1x–IP6x.

Multidimensionale Prüfungen unter einem Dach

Die Anforderungen der verschiedensten Produkte sind sehr unterschiedlich. So kann es auch erforderlich sein, neben den klimatischen Belastungstests auch weitere Eignungstests durchzuführen.

Die multidimensionale Durchführung der Tests bietet Automobilherstellern und Zulieferern zahlreiche Vorteile.(Bild:  TÜV Austria)
Die multidimensionale Durchführung der Tests bietet Automobilherstellern und Zulieferern zahlreiche Vorteile.
(Bild: TÜV Austria)

Der Vorteil eines modernen Testzentrums, wie dem TÜV Austria Testing Center in Wien, ist die Kombination verschiedener Prüfungen an einem einzigen Standort. Dies ermöglicht eine ganzheitliche Betrachtung der Produkte und spart wertvolle Zeit in der Entwicklungsphase. Das für ein Produkt jeweils maßgeschneiderte Prüfausmaß wird auf die spezifischen Anforderungen, Herausforderungen und Wünsche abgestimmt.

Für Fahrzeuge und Fahrzeugkomponenten stehen im Testing Center weitere Prüfmöglichkeiten zur Verfügung:

  • Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) & elektrische Sicherheit: EMV-Prüfungen sichern in der Automobilbranche elektronische Systeme ab. Sie simulieren elektromagnetische Störungen und gewährleisten die Funktionstüchtigkeit von Assistenzsystemen und Sensoren. Das TÜV Austria Testing Center verfügt über eine der größten EMV-Prüfhallen Österreichs. Die Testmöglichkeiten reichen von entwicklungsbegleitenden Prüfung von Verbrennungs- und Elektrofahrzeugen bis zur Prüfung der Elektro-Ladeinfrastruktur. Fahrzeuge können auf einem hydraulischen Rollenprüfstand auch während des Fahrbetriebs umfassenden EMV-Prüfungen unterzogen werden.
  • Industrielle Computertomographie (ICT): Durch ICT werden Material- oder Verarbeitungsfehler im Inneren von Bauteilen sichtbar. Dies ist insbesondere bei sicherheitskritischen Komponenten wie Batterien oder Sensoren ein großer Vorteil.

Umweltsimulationsprüfungen sind somit ein essenzieller Bestandteil der Produktentwicklung in der Automobilindustrie. Insbesondere multidimensionale Prüfzentren, die klimatische Belastungstests, EMV-Prüfungen und industrielle Computertomographie an einem Ort vereinen, ermöglichen eine schnelle und effiziente Qualitätssicherung und Früherkennung in der Fehleranalyse. Wer frühzeitig auf vielfältige und qualitative Testverfahren setzt, sichert nicht nur die Zuverlässigkeit seiner Produkte, sondern verschafft sich auch einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

Prüfdienstleister sorgt für Sicherheit

Direkter Kontakt zu dieser Dienstleistung des TÜV Austria.(Bild:  TÜV Austria)
Direkter Kontakt zu dieser Dienstleistung des TÜV Austria.
(Bild: TÜV Austria)

TÜV Austria ist eine akkreditierte Prüf-, Inspektions- und Zertifizierungsstelle. Die Prüfdienstleistungen des weltweit agierenden Konzerns basieren auf Nomen und Regelwerken, werden laufend validiert und tragen dazu bei, die Produkte derer Kunden weiter kontinuierlich zu verbessern. Sie können sich darauf verlassen, dass die Experten von TÜV Austria auf jahrelange Erfahrung zurückgreifen und das Bauteil in vertrauensvollen Händen ist. Das Unternehmen setzt sich dafür ein, dass die Herausforderungen der Kunden gelöst und ihr Produkt allen erforderlichen Eignungstests unterzogen wird, um sicher am Markt etabliert zu sein.

In einem globalisierten Wettbewerb, in dem Qualität und Innovation eine große Rolle spielen, kann dies ein entscheidender Faktor für den Erfolg eines Produktes sein. Besonders wichtig ist dies für Branchen, die auf höchste Qualität und Sicherheit angewiesen sind, wie die Automobilindustrie.

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