Die Umweltsimulation spielt eine zentrale Rolle in der automobilen Produktentwicklung und Qualitätssicherung. Ob Antriebssysteme, Leistungselektronik, Batteriesysteme oder Sensorik – nahezu jede Fahrzeugkomponente muss unter definierten Umweltbedingungen geprüft werden. Steigende Systemkomplexität, verkürzte Entwicklungszyklen und neue regulatorische Anforderungen verändern dabei grundlegend, wie Klimaprüfungen im Automotive‑Umfeld ausgelegt werden.
„Gerade in der Automobilindustrie haben sich die Anforderungen an Klimaprüfungen in den letzten fünf Jahren deutlich verschärft“, erklärt Michael Leinweber, Experte für Klimaprüfung bei Weiss Technik. „Neue Fahrzeugkonzepte und Elektrifizierung führen zu völlig neuen Prüfaufgaben, oft ohne gewachsene Standards.“
Elektrifizierung verändert Automotive‑Testing grundlegend
Ein zentraler Treiber ist der Wandel vom klassischen Verbrenner hin zu elektrifizierten und softwaregetriebenen Fahrzeugarchitekturen. Während im konventionellen Automotive‑Testing viele Prüfprofile über Jahrzehnte etabliert waren, müssen für die zunehmen elektrifizierten Systeme neue Prüfstrategien entwickelt werden.
Getestet werden heute unter anderem:
- Hochvoltbatterien und Batteriemodule
- Leistungselektronik und Steuergeräte
- E‑Antriebe und Ladeinfrastruktur
- Sensorik für Fahrerassistenz und automatisiertes Fahren
Für viele dieser Komponenten existieren noch keine vollständig harmonisierten Automotive‑Standards. Das erfordert eine enge Abstimmung zwischen OEMs, Zulieferern, Testlaboren und Anlagenherstellern, um normkonforme und zugleich praxisnahe Prüfungen zu definieren.
Wirtschaftlichkeit und Durchsatz im Fokus automobiler Prüflabore
Parallel zu den technologischen Veränderungen steht der Automotive‑Sektor unter hohem Kosten‑ und Effizienzdruck. Prüflabore entwickeln sich zunehmend von reinen Kostenstellen hin zu transparenten, leistungsorientierten Organisationseinheiten. Entscheidende Kennzahlen sind dabei Anlagenverfügbarkeit, Testdurchlaufzeiten und Energieverbrauch.
„Wenn ein standardisierter Automotive‑Testzyklus mehrere hundert Mal gefahren wird, hat jede Optimierung der Prüfzeit einen direkten wirtschaftlichen Effekt“, so Michael Leinweber.
Zugleich muss gewährleistet sein, dass die Prüfergebnisse zuverlässig und aussagekräftig bleiben. Falsch positive Ergebnisse können die Produktsicherheit gefährden und zu hohen Folgekosten führen
Automotive‑Normen im Wandel: Fokus auf den Prüfling
Deshalb entwickeln sich auch die Prüfnormen weiter. So wurden bereits Teile der IEC 60068-2-x, einer bedeutenden Normen der Automobilbranche, aktualisiert. Die überarbeiteten Normen enthalten unter anderem neue Prüfszenarien, die dafür sorgen sollen, die Aussagekraft der Prüfung hinsichtlich des Verhaltens in der Praxis zu verbessern. Der Fokus dieser Überarbeitungen liegt zunehmend darauf, sicherzustellen, dass der Prüfling den geforderten Bedingungen ausgesetzt ist und nicht auf den Vorgängen in der Prüfkammer.
So wurde beispielsweise mit der Überarbeitung der IEC 60068-2-14 Na ein neues Verfahren für Temperaturschockprüfungen eingeführt. Diese Methode ermöglicht eine erhöhte Prüfintensität für kurze Zeiträume, gefolgt von einer Rückkehr zu normalen Prüftemperaturen. Dadurch wird die Anpassungszeit verkürzt, die die Prüflinge benötigen, um die Zieltemperaturen zu erreichen. Das reduziert Prüfzeiten, während die normkonforme Belastung des Prüflings erhalten bleibt.
CO₂‑Kältetechnik: Passgenaue Leistung für automotive Klimaprüfungen
Eine der wichtigsten technologischen Weiterentwicklungen in der Umweltsimulation ist die Einführung transkritischer CO₂‑Kältesysteme.
Die meisten Automotive‑Klimaprüfungen finden im Bereich von −33 °C oder −40 °C statt. Bisher mussten Prüflabore dafür häufig Anlagen mit einer Auslegung bis −70 °C einsetzen, obwohl diese extremen Temperaturen im Prüfprozess selbst nicht benötigt wurden. Der Grund lag allein in der notwendigen Leistungsreserve, um stabile Bedingungen bei −40 °C sicherzustellen.
Mit den neuen CO₂‑Systemen von Weiss Technik ist dieser Umweg nicht mehr erforderlich. Die Geräte bieten für die meisten Anwendungen ausreichende Leistung bei -40°C.
Die Technologie bietet weitere Vorteile im täglichen Betrieb von Automobil‑Prüflaboren: Neben der Konformität mit der EU-F-Gase Regelung aus dem Jahr 2024, sorgt die Technologie für eine deutlich geringere Geräuschkulisse im Labor und eine spürbare Reduzierung des Energieverbrauchs. Gerade bei Dauerläufen oder mehrfach parallel betriebenen Anlagen summieren sich die Energieeinsparungen schnell zu einem relevanten Betrag und senken die Betriebskosten.
Ausblick: Automotive Testing zwischen Stabilität und Wandel
In den kommenden Jahren ist mit einem Anstieg der Testaktivitäten in der Verteidigungsindustrie und bei deren Zulieferern zu rechnen. Gleichzeitig wächst der Markt für Elektrofahrzeuge weiter, wodurch die Anforderungen an Klimaprüfungen von Batterien, Leistungselektronik und Fahrzeugsystemen steigen. Auch Sensortests für autonomes Fahren sowie die Prüfung von Komponenten mit drahtlosen Schnittstellen gewinnen weiter an Bedeutung.
Parallel dazu bleiben etablierte Prüfprogramme relevant und neue Normen und Technologien müssen adaptiert werden. Weiss Technik unterstützt Automobilhersteller, Zulieferer und Prüflabore dabei, neue Prüfanforderungen sicher einzuordnen und umzusetzen.