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2021 / Mit voller Spannung voraus

Präzision ins Licht gerückt

    Sportlich, progressiv, hochemotional: Die Matrix LED-Laser-Scheinwerfer des Audi e-tron GT reflektieren die DNA der Marke Audi. Bis das atemberaubende Design auf kompaktestem Bauraum untergebracht war, hatten die PSW Tüftler und Ingenieure im engen Austausch mit den Audi Fachabteilungen allerdings manch harte Nuss zu knacken – von der elektronischen Steuerung und der Homogenität des LED-Lichts über die Aufhängung bis hin zur optimalen Integration in Kotflügel und Stoßfänger.

    In manche Fahrzeuge könnte man vom Bauraum her eine Kaffeemaschine reinbauen. Im Audi e-tron GT hat vielleicht eine Tasse Platz.

    Bartosz Maciejewski Leiter SE

    Was für ein Technologieträger! Dem studierten Mechatroniker Bartosz Maciejewski war von Beginn an klar, dass der Audi e-tron GT ein besonderes Fahrzeug wird. Vom ersten Projektplan bis zur Freigabe des Laserscheinwerfers hatten die PSW Expertinnen und Experten seines Teams das Heft in der Hand – und die Audi Fachabteilungen an ihrer Seite. War der rein elektrische Antrieb eine besondere Herausforderung? „Eigentlich nicht so sehr, auch wenn wir natürlich durch die hohe Systemspannung elektromagnetische Empfindlichkeiten ausschließen mussten. Knifflig waren für uns zwei andere Dinge: Erstens wollten wir die maximale Homogenität der LED-Lichtquellen erreichen. Wer zum Beispiel als Fußgänger oder im Rückspiegel das Tagfahrlicht des Audi e-tron GT sieht, darf keine Schwarzpunkte oder überhellen Punkte im Lichtband sehen.“ Und zweitens?

    „Wir mussten alles auf kleinstem Raum verstauen: Im Scheinwerfer können sehr hohe Temperaturen entstehen, die bei mehr als 136 Grad Celsius die LED-Leuchten gefährden. Hier haben wir mit kompakten Miniventilatoren ein aktives Thermomanagement implementiert." Der gesamte Prozess war sehr effizient gestaltet, inklusive der Abnahmevorbereitungen am großen 3D-Screen und der guten Abstimmung: „Die Tür bei Audi stand für uns immer offen, auch bei Nachtfahrten – das war top. Wir sind alle mächtig stolz, das war eine großartige Reise für uns!“ Dann lacht Bartosz Maciejewski: „Mittlerweile erkenne ich alle Automarken anhand ihres Lichtbilds. Meine Freundin macht sich manchmal darüber lustig – aber so ist das eben, wenn man mit Leidenschaft an solchen Projekten arbeitet.“

    Der Aufbau des Matrix LED-Scheinwerfers des Audi e-tron GT. Foto: © Audi Media Center

    In diesem großen Projekt gab es viele neue Anforderungen – da hat jeder im Unternehmen mit angepackt.

    Yvonne Consten Projektleitung Simulation

    Mit der Fachexpertin für Simulation Yvonne Consten ist zu rechnen – im wahrsten Sinne des Wortes. Daten, Simulationen, Zahlen sind ihre Welt, doch ebenso liegt ihr der Austausch mit den Kolleginnen und Kollegen. Der Laserscheinwerfer war ein spannender Aspekt in ihrem Tätigkeitsfeld: „Wir hatten zu prüfen, ob der Scheinwerfer mit optimaler Festigkeit im Fahrzeug verbaut ist. Dazu mussten wir auf kompaktem Bauraum Halterungen für mehr als fünf Kilogramm Gewicht konzipieren. Der Scheinwerfer wird mit bestimmten Frequenzen angeregt, Schwingungen der Straße und Aggregate werden damit simuliert, um kritische Vibrationen zu erkennen. Da heißt es rechnen, prüfen und diskutieren.“ Für Versicherungseinstufungen sind mögliche Beschädigungen am Scheinwerfer relevant: „Beim klassischen Parkrempler entstehen zum Beispiel schnell hohe Kosten. Crash Management, Fahrsicherheit, Kollisionspunkte, all das berechnen und validieren wir mit Low-Speed-Crashs.“

    Gibt es denn bei solchen Themen grundsätzlich einen Unterschied zwischen Verbrennern und vollelektrischen Fahrzeugen? „Die Zielwerte sind bei Verbrennern höher aufgrund der zusätzlichen Antriebsschwingungen. Und das Schwingungsverhalten ist beim Audi e-tron GT aufgrund der Batterie völlig anders. Wir haben unsere Annahmen und Zielwerte dementsprechend angepasst.“ Die beim Audi e-tron GT gewonnenen Referenzdaten lassen sich nun für weitere Audi Vollstromer nutzen. Akribie und Beharrlichkeit haben sich gelohnt: „Mein Beruf ist die Funktion. Und wenn dann noch so ein großartiges Auto dabei entsteht …“

    Interview ohne Worte

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    Portrait Yvonne Consten
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    Yvonne Consten

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    Portrait Bartosz Maciejewski
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    Bartosz Maciejewski

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    Portrait Robert Schießl
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    Robert Schießl

    Wir programmieren den fahrzeugspezifischen Charakter, hauchen Leben ein, orchestrieren: Audi ist der Songwriter, der die Ideen vorgibt – und wir spielen es ein.

    Robert Schießl Fachbereichs-Koordinator EE

    Alle Daten im Flow: Als Teilprojektleiter der Komfortelektronik für den Audi e-tron GT war Robert Schießl mit vielen Themen befasst. „Laserscheinwerfer, Programmierung der Türsteuergeräte, Sitzsteuerung, Heckdeckelsteuergeräte, Klimatisierung – eigentlich geht es bei uns um alles, was sich bewegt und ansteuern lässt, ausgenommen natürlich der Antrieb. Vieles haben wir uns da von Grund auf erarbeitet.“ Was neues erschaffen, in kürzester Zeit Ideen auf die Straße bringen – das ist es, was den Flug- und Fahrzeuginformatiker von Anfang an gereizt hat.

    „Zu Beginn war das ein Sprung ins kalte Wasser. Doch in der Konzeptphase haben wir uns schnell sortiert. Was sind die Wünsche und Anforderungen von Audi? Was soll das Fahrzeug können? Auf welchem Weg bringen wir die Vorgaben am besten ins Ziel? Alle Herausforderungen haben wir gemeinsam mit Audi gut bewältigt. Die implementierte Software agiert hochvernetzt, da kann immer mal Unvorhergesehenes geschehen.“

    Ein Steuergerät für die Komfortelektronik ist ohnehin komplex: Darin sind über das Laserlicht hinaus alle möglichen interagierenden Funktionen vom automatisch abblendenden Innenspiegel über das Dachmodul mit Bedienelementen bis zur Ambientebeleuchtung integriert. Hat denn zeitlich alles gepasst? Schießl lacht: „Programmiert haben wir bis kurz vor SOP, die digitale Welt ist dynamisch, bei kurzfristigen Zertifizierungen oder neuen Gesetzen müssen wir schnell reagieren. Was bei uns besonders spannend ist: Hier gibt’s viel Abwechslung, bei PSW endet der Arbeitsplatz nicht am Schreibtisch, sondern führt durch die Werkstätten bis ins finale Fahrzeug!“

    Heute läuft in der Entwicklung vieles virtuell ab, das spart Zeit und Geld!

    Michael Straus Integration Stoßfänger/Frontend

    „Die Scheinwerfer des Audi e-tron GT waren ein gutes Stück Arbeit“, stellt Michael Straus rückblickend fest, der seit mehr als 20 Jahren in der Entwicklung im Bereich Stoßfänger/Frontend tätig ist. „Die Technik haben wir selbst verantwortet, doch die Montage am Band stimmen wir natürlich mit den Audi Montageplanern ab. Für die Integration des Scheinwerfers in den Stoßfänger haben wir eigens ein Bauteil im 3D-Druck erstellt. Vorab hatten wir das bereits virtuell getestet, dafür gibt es gute Tools. Beim Termin mit den Audi Kollegen haben wir es dann konkret am Technikträger verbaut und einen Haken hinter setzen können.“ Das wird kaum die einzige Herausforderung gewesen sein, oder? Der erfahrene Werkzeugmachermeister nickt: „Manches war knifflig, auch die Freigabeprozesse waren für uns neu, da haben wir viel gelernt.

    Ein anderes Tätigkeitsfeld sind die Gesetzesvorgaben, die wir freiprüfen mussten – weltweit. Das ist für die Homologation unverzichtbar, jedes Land hat eigene Bestimmungen. Hier haben wir im engen Austausch mit den Audi Experten nach dem Vier-Augen-Prinzip geprüft. Man kennt sich, arbeitet seit vielen Jahren sehr gut zusammen – das ist gerade in solchen sensiblen Bereichen wichtig. Und klar, der Druck ist auch schon mal da, wenn es in die Werkzeuge geht, denn da stößt man Millionensummen an, da muss alles passen.“ Michael Straus lacht: „Ich schlafe da aber nur selten mal unruhiger – die Erfahrung hilft schon sehr.“ Also ein insgesamt geschmeidiges Projekt? „Allerdings. Als die Produktion des Audi e-tron GT angelaufen ist, kam die Rückmeldung von der Montage: Alles bestens!“

    Das Tagfahrlicht des Audi e-tron GT. Foto: © Audi Media Center

    Große Verantwortung, neue Prozesse, mehr Schnittstellen: Wir haben in dem Projekt alle einen großen Sprung gemacht und können echt stolz sein!

    Roland Bergmann Integration Kotflügel

    Wirtschaftsingenieur Roland Bergmann ist bereits seit mehr als 15 Jahren bei PSW. Klar, dass da schon viele Bauteile durch seine Hände und über seinen Schreibtisch gingen. Doch dass der Kotflügel des Audi e-tron GT das Team fordern würde, war ihm schon klar, als die ersten CAD-Daten kamen: „Der Kotflügel des Audi e-tron GT ist sehr groß, fünfteilig, mit reingeclinchten und gefalzten Verstärkungen. Mit langer Spitze nach vorn, die abgestützt werden muss, hinten zur Tür hin mit integrierter Luftführung für die Aerodynamik. Unter dem Kotflügel gibt es eine Verstärkung und entsprechende Haltepunkte, eine Strebe beim Scheinwerfer, die wir konstruktiv noch mit einem weiteren Anschraubpunkt versehen mussten. Doch die Audi Kollegen haben gleich richtig gut vorgelegt, und deshalb ist das Audi Designkonzept stabil geblieben – wir konnten es wie gewünscht umsetzen.“

    Hinzu kommt außerdem noch, dass die Bauräume bei einem solchen Sportwagen sehr kompakt sind, da zählt oft jeder Millimeter. „Wir haben den Einbau vorab virtuell mit 3D-Brillen simuliert und dabei erkannt, dass alles genau passen wird.“ Und, Stichwort Sicherheit, welche Rolle spielt gerade für den Kotflügel der Fußgängerschutz? „Das nehmen wir sehr ernst. Wir simulieren diverse Crash-Tests, vom Hüftaufprall bis hin zu gravierenden Unfall-Situationen, messen Beschleunigungs- und Verzögerungswerte, all das fließt in die Planung ein. Der Kotflügel über dem Scheinwerfer muss entsprechend elastisch gestaltet sein, um Energien absorbieren zu können. Unser Ziel ist deshalb immer der optimale Kompromiss zwischen Steifigkeit und Flexibilität.“

    Nächstes Kapitel

    Ein Job mit Aufwind

    Der Audi e-tron GT im Windkanal
    Vorheriges Kapitel

    Gelebte Transformation

    Transparente Darstellung des Fahrwerks des Audi e-tron GT

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