Devin Crawford
Ansys
Software
Mit elektrischem Antrieb
schneller den Berg hinauf
7:57,148 Minuten – mit dieser Rekordzeit siegte Volkswagen mit dem vollelektrischen Rennwagen I.D. R Pikes Peak beim US-Rennen Pikes Peak International Hill Climb nahe Colorado Springs. Bei der 96. Auflage des legendären US-Bergrennens besiegte der französische Audi-Porsche-Werksfahrer Romain Dumas die mit konventioneller Antriebstechnik fahrende Konkurrenz. Zur Entwicklung des 500 kW (680 PS) starken Sportwagen-Prototyps nutzte Volkswagen Motorsport die Pervasive Engineering Simulationslösungen von Ansys, um einen digitalen Prototyp des Batteriesystems zu erstellen und das elektrische Antriebssystem zu optimieren.
„Während das Batteriekühlsystem exakt so funktionierte, wie es unsere Simulationen vorhersagten, beherrschte Dumas den Streckenverlauf“, stellt François-Xavier Demaison, Technischer Direktor bei Volkswagen Motorsport, zufrieden fest, „Ansys hat uns einen Wettbewerbsvorteil verschafft und dadurch ermöglicht, die Höhenlagen und die anspruchsvollen Kurven zu meistern und einen Rekord aufzustellen.“
Die einzigartige Strecke des Pikes–Peak-Bergrennens ist 19,99 Kilometer lang und besitzt 156 Kurven. Der Start erfolgt in 2862 Metern über dem Meeresspiegel, und das Ziel befindet sich in 4302 Metern Höhe. Für diese extremen äußeren Bedingungen sowie die besonderen Herausforderungen des Rennens wurde auch die Aerodynamik des I.D. R Pikes Peak entwickelt.
VW gewinnt mit dem elektrisch angetriebenen Rennwagen I.D R Pikes Peak das „Race to Clouds“. Fotos: Volkswagen Motorsport
In Rekordzeit gewinnt der 680 PS starke VW-Rennwagen I.D R Pikes Peak das legendäre US-Bergrennen Pikes Peak International Hill Climb nahe Colorado Springs.
Schließlich führt die große Höhe zu einer im Schnitt 35 Prozent geringeren Luftdichte, was andere aerodynamische Bedingungen schafft als bei einer Rennstrecke im Flachland. „Schon die erste Testfahrt am Pikes Peak war erfolgreich und zeigte die Genauigkeit unserer Simulationen“, unterstreicht Demaison, „um den Rekord in der Klasse der Elektroautos am Pikes Peak zu brechen, stellte insbesondere das perfekte Energiemanagement einen wesentlichen Faktor dar.“
Fahrbedingungen simuliert
Neben Echtzeitdaten und sofortigen Ergebnissen wurden die Lösungen zur Simulation von Fahrbedingungen eingesetzt, die in einem herkömmlichen Windkanal nicht nachgebildet werden können. Mit Ansys berechneten die Volkswagen-Ingenieure die ideale Balance zwischen Kühlluftstrom und aerodynamischen Verlusten und ermittelten die beste Strategie für die Batteriekühlung, um die optimale Performance des Fahrzeugs sicherzustellen. So wird mit Multiphysik-Lösungen und Pervasive Engineering Simulation der Fortschritt in der Elektrifizierung der nächsten Fahrzeuggeneration vorangetrieben.
Simulation wird in der Automobilentwicklung genutzt, um physikalische Effekte wie Aerodynamik, Fahrdynamik und die Effizienz des Motors vorherzusagen. Die Auslegung der Energieversorgung spielt zudem insbesondere in elektrischen Autos eine entscheidende Rolle. Diese optimal zu gestalten, erfordert eine sehr genaue virtuelle Nachbildung, die mehrere physikalische Effekte und deren Wechselwirkung berücksichtigt.
„Gemeinsam haben Volkswagen und Ansys die perfekte Kombination aus Energiemanagement, elektrischem Antrieb und Aerodynamik erreicht, um den Rekord auf dem Pikes Peak aufzustellen“, fasst Thomas Zanzinger, Geschäftsführer von Ansys in der D-A-CH-Region, zusammen. „Gerade das Pikes-Peak-Projekt zeigt die Bedeutung der Simulationslösungen, da die Kunden neue Herausforderungen annehmen und neue Grenzen im Bereich des elektrischen Antriebs erkunden.“
Stichwort neue Grenzen: Diese erkundete der I.D R Pikes Peak drei Wochen nach dem Sieg beim US-Bergrennen erneut. Beim englischen Goodwood Festival of Speed stellte der vollelektrische VW-Rennwagen mit Dumas hinterm Lenkrad einen neuen Elektro-Rekord auf.
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Devin Crawford, Ph.D.
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