Auf dem Weg in die Realität - Simulationen in Forschung und Entwicklung

Frankfurt (ots) - Heutzutage müssen Autos, Flugzeuge oder Schiffe
nicht mehr gebaut werden, um sie zu testen. Durch entsprechende
Programmierungen auf Hochleistungsrechnern kann die Realität fast
100%ig genau durchgespielt werden. Die Ersparnis ist je nach zu
entwickelndem Produkt erheblich. Nach Angaben des Fraunhofer
Instituts führt die Investition von 1 Euro Simulationskosten zu 6
Euro Ersparnis.

Ein gutes Beispiel für Simulationsprozesse ist die Formel 1.
Sowohl in der Planungs- und Konstruktionsphase des Fahrzeugs, als
auch im Rahmen der kontinuierlichen Weiterentwicklung während der
Saison spielen Simulationen eine große Rolle. In der Vorbereitung auf
ein Rennen werden verschiedenste Szenarien mit dem Fahrzeug, der
Strecke und zusätzlichen Einflüssen durchgespielt. Sogar bei einer
brandneuen Strecke wie Singapur, die in der Saison 2008 zum ersten
Mal und zudem bei Nacht gefahren wurde, können die Teams die
tatsächlichen Rundenzeiten eines Fahrers, dank einer umfangreichen
Datenanalyse im Vorfeld, mit einer Genauigkeit von wenigen
Zehntelsekunden voraussagen.

Schnelle Rechner und Datenleitungen, die große Datenmengen in
hoher Geschwindigkeit zulassen, sind dafür unabdingbar. Praktisches
Beispiel ist die technische Partnerschaft von T-Systems mit dem BMW
Sauber F1 Team. Simulationsdaten müssen permanent in sekundenschnelle
zwischen München, dem Standort der Motorenentwicklung, dem Standort
des BMW-Sauber F1 Teams im schweizerischen Hinwil und der jeweiligen
Rennstrecke ausgetauscht werden. Dies geschieht über eine
hochperformante Datenleitung, die nicht nur eine enorme Menge an
Daten in kürzester Zeit transportiert, sondern zudem vor Zugriffen
von außen gesichert ist.

Simulationen spielen aber auch außerhalb der Formel 1 eine immer
wichtigere Rolle. So sind sie beispielsweise ein elementarer
Bestandteil der PKW- Serienproduktion. Erstens erreichen die Produkte
damit schneller die Serienreife und zweitens gelingt es den
Entwicklern immer besser, die so genannten Kinderkrankheiten eines
neuen Fahrzeugs gar nicht erst entstehen zu lassen. Verbunden damit
sind eine höhere Kundenzufriedenheit und hohe Qualitätsstandards.

Die Werkzeuge für Simulationen sind äußerst vielfältig. Die in
München ansässige IABG konzipiert und realisiert entsprechende
Versuchsanlagen für verschiedene Kunden. Dort testen zum Beispiel
renommierte Autofirmen Fahrwerke unter Nürburgring-Bedingungen. Denn
Testtage auf der berühmt berüchtigten Rennstrecke in der Eifel und
die entsprechend guten Fahrer sind nicht nur teuer, sondern auch
nicht immer verfügbar. So "dreht" ein auf einem beweglichen
Untergrund stehendes Fahrzeug virtuell Runden um den Nürburgring.
Dadurch liegen innerhalb weniger Tage optimal auswertbare Ergebnisse
für die weitere Entwicklung vor.

Auch andere Branchen haben seit einiger Zeit Simulationen als
kostensparendes Instrument für sich entdeckt.

Auf den Gewässern dieser Erde sind immer größere Schiffe mit
wertvoller und/oder auch für die Umwelt gefährlicher Ware unterwegs.
Simulationen werden hier genutzt, um die komplizierten Beladevorgänge
und auch Steuerungsmanöver im Vorfeld darzustellen. Neben der reinen
Kosteneffizienz sorgen so die Simulationen zusätzlich für ein hohes
Maß an Sicherheit.

Der Flugzeugbau und die Simulation sind ebenfalls untrennbar
miteinander verbunden, wie beispielsweise im C2A2S2E (Center for
Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering), dem
gemeinsamen Simulationszentrum von DLR (Deutsches Zentrum für Luft-
und Raumfahrt), Airbus und dem Land Niedersachsen. Mit dem Ziel, die
nachhaltige Flugzeugentwicklung zu beschleunigen und zu optimieren,
werden dort aufwendige Simulationen durchgeführt. Die Rechenleistung,
die dabei für die Kalkulationen benötigt wird, ist enorm. Der von
T-Systems zur Verfügung gestellte Hochleistungsrechner bewältigt 46,6
Billionen Rechenoperationen pro Sekunde - die innerhalb einer Sekunde
berechneten Zahlen könnten einen CD-Stapel von 640 Metern Höhe mit
Daten füllen. Neben dem Einsatz in der Entwicklung werden
Simulationen im Luftverkehr auch für das Training der Piloten und bei
der Unfallforschung verwendet. Mit Hilfe der Blackbox können im
Simulator vergangene und potentiell eintretende Situationen
abgespielt werden, um so den Luftraum wieder ein Stückchen sicherer
zu machen.

Simulationen mit Hilfe innovativer und hochperformanter
Technologie sind kosteneffizient, schnell und nachhaltig - und somit
aus modernen Forschungs- und Entwicklungsprozessen nicht mehr
wegzudenken.

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