Crash-Zentrum

Crash-Zentrum am Fraunhofer EMI

© Foto Thomas Ernsting

Die Gesamtfahrzeug-Crashanlage am Fraunhofer EMI in Efringen-Kirchen.

© Foto Frauhofer EMI

Der Batterieprüfsand zur dynamischen Prüfung von geladenen Zellen.

Moderne Fahrzeuge sollen sicherer und gleichzeitig energiesparender werden. Die Automobilindustrie setzt dabei auf neue, leichte Werkstoffe wie Verbundwerkstoffe und geschäumte Materialen sowie auf alternative Antriebe. Die Prüfung der neuen Materialien ist eines der zentralen Forschungsgebiete am Fraunhofer EMI.

Crashtests bleiben in der Fahrzeugentwicklung trotz des zunehmenden Einsatzes numerischer Simulationsverfahren unverzichtbar. Sie liefern die Basisdaten für Simulationsrechnungen und sind wichtig für das Überprüfen der Ergebnisse. Mit der neuen Gesamtfahrzeug-Crashanlage erweitert sich das experimentelle Portfolio des Crash-Zentrums erheblich. Sie bildet zusammen mit der Komponenten-Crashanlage den Kern des Crash-Zentrums. Beide Anlagen sind flexibel für aktuelle Fragestellungen aus den Bereichen der Fahrzeugsicherheit und der Materialforschung einsetzbar.

Gesamtfahrzeug-Crashanlage
Die 42 Meter lange Gesamtfahrzeug-Crashanlage wird mit einem servohydraulischen Katapult betrieben. Tests mit einer Geschwindigkeit von bis zu 80 Kilometern pro Stunde und einer maximalen Nutzlast von 3000 Kilogramm sind möglich. Dabei sind Varianten vom Frontal-, Heck- und Seitenaufprall mit allen gängigen Barrieren praktikabel. Die am EMI entwickelten speziellen Mess- und Auswertemethoden gestatten in Verbindung mit Hochgeschwindigkeitskameras und der 3D Verformungsanalyse die genaue Betrachtung von Material- und Bauteilverhalten unter crashrelevanten Bedingungen.

Komponenten-Crashanlage

Mit der variabel einsetzbaren Komponenten-Crashanlage werden seit über zehn Jahren Fahrzeugteile, wie zum Beispiel Stoßstangenstrukturen oder Crashelemente, bei Geschwindigkeiten von bis zu 22 Metern pro Sekunde und einem Gewicht von bis zu 800 Kilogramm, mit Bezug auf ihr Energieabsorptionsvermögen, sowie ihr Deformationsund Versagensverhalten untersucht. Die Anlage mit einer Gesamtlänge von 16 Metern wird mit Druckluft betrieben und dient auch zur Charakterisierung und Untersuchung der Crashtauglichkeit neuartiger Werkstoffe oder Werkstoff-Kombinationen.

Mechanisches Verhalten von Batterien unter dynamischer Last / Batterieprüfstand

Der Wunsch nach einer steigenden Zahl von Elektrofahrzeugen auf unseren Straßen fordert den Einsatz leistungsstarker mobiler Energiequellen. Elektrische Energiespeicher gewinnen damit im Bereich Mobilität zunehmend an Bedeutung. Mit der ständig steigenden Energiedichte und Gesamtkapazität verfügbarer Energiespeicher wächst jedoch auch deren Gefährdungspotenzial.


Ein spezieller Prüfstand zur Charakterisierung von Li-Ionen-Zellen am Fraunhofer EMI erlaubt die zerstörende Prüfung geladener Batteriezellen bei verschiedenen Belastungsmodi vom statischen bis in den dynamischen Bereich mit Belastungsgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s und Lasten bis zu 50 Tonnen. Unterschiedliche Zelltypen können mit dieser Apparatur bezüglich ihres Deformationsverhaltens unter verschiedenen Bedingungen untersucht werden.

Eine weitere effektive Möglichkeit zur Untersuchung von Batterien bei Stauchung, Quetschung oder Zerstörung anderer Art ist die Computertomografie (CT). Mit ihr kann das Innere einer Zelle vor und nach einem Test dargestellt und Schädigungen analysiert werden.