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Digital Twin

Der bessere Beifahrer

Technologie, die in der Formel 1 erfolgreich ist, landet oft im Pkw. Das dürfte bei den digitalen Klonen von McLaren spannend werden.

27.02.2017
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Beifahrer im Auto sind ein zweischneidiges Schwert: Mal unterstützen sie den Fahrer mit Routeninformationen oder einem zweiten Paar Augen auf der Suche nach einem freien Parkplatz. Andererseits können sie vom Verkehr ablenken oder mit falschen Informationen für Verwirrung sorgen. Wesentlich attraktiver erscheint da ein virtueller Beifahrer nach dem Vorbild von K.I.T.T., dem sprechenden Bordcomputer aus der Fernsehserie " Knight Rider ".

Er hatte stets eine Lösung für alle Herausforderungen parat und stand seinem Fahrer David Hasselhoff alias Michael Knight auf Abruf zur Seite. Was Ende der 1980er Jahre noch Science Fiction war, ist längst von der Realität überholt worden. Intelligente Assistenzsysteme, die sich per Sprachbefehl steuern lassen, kommen schon in Mittelklassewagen vor, selbstfahrende Autos sind vielerorts bereits über die Erprobungsphase hinaus und bereits im Einsatz.

Sensoren übertragen das Rennen in Echtzeit ins digitale Abbild

In der Formel 1 gehen die Konstrukteure nun einen Schritt weiter: Dem McLaren-Rennstall reicht es nicht mehr, die besten Fahrer und fortschrittliche Technik einzusetzen, um Rennen zu gewinnen. Sie nutzen zusätzlich künstliche Intelligenz . In die Formel-1-Wagen aus England sind zahllose Sensoren verbaut, die sämtliche erfassbaren Daten während des Rennens an einen Zentralrechner in der McLaren-Zentrale in Woking schicken.

Dort entsteht mit Hilfe dieser Informationen ein digitales Abbild des echten Rennwagens, ein Digital Twin, der den Rennkurs virtuell bestreitet. Da der Rechner neben den Sensordaten auch andere Informationen berücksichtigt – Wetter, Temperatur, Bodenbeschaffenheit –liefert das Modell vorausschauende Analysen und unterstützt den Fahrer mit Informationen. Aus dem nervigen Beifahrer wird so ein intelligentes System, das in Echtzeit für eine bessere Leistung des Fahrers und damit des Boliden sorgt.

Formel 1 als Vorbild für die Serienproduktion

Wird K.I.T.T. also bald Realität? Nicht ganz unwahrscheinlich. Denn die Formel 1 gilt als Testlabor für die Automobilbranche. Viele Hersteller testen auf Rennstrecken neue technische Fahrzeugkomponenten, die sich möglicherweise auch für die Serienproduktion eignen. "Denn was sich dort unter extremen Bedingungen bewährt, das wird auch im Alltag keine Probleme machen", sagt Albert Biermann , Entwicklungsleiter der BMW M GmbH, der Sportwagenmarke des Autobauers aus München.

Und Thomas Weber, Entwicklungsvorstand bei Daimler Benz, ergänzt : "Der Motorsport ist das schnellste Testlabor, bei dem alle Komponenten und das Gesamtsystem der höchsten vorstellbaren Belastung unterzogen werden." Die "konstruktive Grundausrichtung" sei dabei für Formel-1-Autos und Serienmodelle dieselbe: "Hochleistungspowerpacks mit weniger Zylindern, kleineren Hubräumen, Turboaufladung und Direkteinspritzung, um nur einige Beispiele zu nennen. Und dann noch die Hybridisierung! All das sind Technologien, die wir auch im Seriengeschäft massiv nutzen müssen."

Digital Twins erschließen neue Möglichkeiten

Für General Electric (Halle 12, Stand D50), den Lieferanten der McLaren-Lösung, ist das Digital-Twin-Konzept zudem ein entscheidender Schritt in Richtung Industrie 4.0. "Die Möglichkeiten sind riesig", sagt Colin Parris , Vorstand von GE Software Research. "Digitale Zwillinge geben uns die Möglichkeit, Verschleiß und Schäden an Maschinen punktgenau vorherzusagen. Wir können damit den Energieverbrauch optimieren und Ausfallzeiten auf ein Minimum reduzieren. Und diese Informationen helfen nicht nur unseren Kunden, sondern ermöglichen noch weitere Geschäftsmodelle."

In Zukunft sind alle vernetzt: Lieferanten, Produzenten und Kunden. Jetzt kommt es auf ein starkes Netzwerk zwischen Maschinenbau, Elektrotechnik und IT an. Digital Factory , die Internationale Leitmesse für integrierte Prozesse und IT-Lösungen, bietet im Rahmen der HANNOVER MESSE ein breites Spektrum an Foren, Tagungen und Sonderveranstaltungen.

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