Messen und Testen BMW nimmt neues Aeroakustik- und E-Antriebszentrum in Betrieb

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Das neue Aeroakustik- und E-Antriebs-Zentrum von BMW hat im Forschungs- und Innovationszentrum seinen Betrieb aufgenommen. Nach fast vierzig Jahren ersetzt der Automobilhersteller damit den alten Aeroakustikwindkanal.

Das neue Gebäude besteht aus zwei Hälften: Neben einem multifunktionalen Teil mit Werkstatt-, Prüf- und Messeinrichtungen sowie einem Prototypenbau für Hochvoltbatterien und Inverter befindet sich im Aeroakustik- und E-Antriebs-Zentrum (AEZ) ein technisch und baulich neuer Windkanal. Mit einer Länge von knapp 100 m, einer Höhe von 45 m und Breite von 25 m soll er laut Herstellerangaben „der weltweit größte Akustik-Windkanal in vertikaler Bauweise und gleichzeitig der leiseste“ sein.

Geräusche präzise messen

Mit einem Hintergrundgeräuschpegel von 54,3 dB(A) bei 140 km/h können die Geräusche, die durch den Fahrtwind am Fahrzeug entstehen, im neuen Windkanal präzise gemessen werden. Mit einem Düsenquerschnitt von 25 m² und einer maximalen Windgeschwindigkeit von 250 km/h lassen sich selbst Fahrzeuge wie der Rolls-Royce Phantom oder der BMW X7 realitätsnah untersuchen. Das realisiert das Unternehmen durch eine Gebläseleistung von 4.5 MW und bis zu 100.000 m³ Luft pro Min bei 250km/h. Der Windkanal ist als akustischer Semifreifeld-Raum konzipiert. Das bedeutet, dass außer dem schallharten Boden keine Schallreflexionen auftreten. So ist eine realistische Simulation der Situation auf der Straße möglich. Der Frequenzbereich für die Semi-Freifeldbedingungen ab 30 Hz deckt das gesamte hörbare Spektrum ab.

Wind- und Rollgeräusche testen

Der Akustik-Windkanal verfügt über moderne Messtechnik, um die Fahrzeugentwicklung voranzubringen. Eine 216-Mikrofon-Akustikkamera ermöglicht eine präzise Lokalisierung von Störgeräuschen mit einer Genauigkeit von unter einem Zentimeter. Darüber hinaus verfügt der Windkanal über ein Laservibrometriesystem, mit dem die mechanischen Schwingungen der gesamten Fahrzeugoberfläche synchron und berührungslos vermessen werden können.

Auch für die Untersuchung von Wind- und Rollgeräuschen ist der Windkanal gerüstet. Ein vollwertiger Akustik-Allrad-Rollenprüfstand kann unabhängig von Wind und Wetter eingesetzt werden, um die unterschiedlichen Phänomene zu analysieren. Der Windkanal ist so konzipiert, dass er eine hohe Flexibilität bei der Durchführung von Messungen bietet.

Die Wind-Rollgeräusch-Anlage bietet die Möglichkeit, die Phänomene Abrollen und Wind voneinander zu trennen (Wind an/aus, Rolle an/aus). Darüber hinaus können verschiedene Module wie ein fahrzeugbefahrbarer Glasboden oder eine Fahrzeugwaage für Motorräder in kurzer Zeit ausgetauscht werden, ohne das Fahrzeug umzusetzen. So können die Entwickler schnell und effizient unterschiedliche Konfigurationen testen.

Flexibilität beim Bau

Im Grunde besteht das AEZ aus zwei Gebäuden, die in einer Baugrube errichtet wurden. Baulich wurde den speziellen akustischen Anforderungen mit einer besonderen Entkopplung des Windkanals von der zweiten „Doppelhaushälfte“ und der Umgebung Rechnung getragen. Das gesamte Gebäude, von der 3 m dicken Bodenplatte bis zur Fassade, ist schalltechnisch gegenüber Geräuschen aus der Umgebung isoliert. Die gesamten Bauarbeiten wurden während laufendem Entwicklungsbetrieb in den Nebengebäuden durchgeführt. Damit der Baugrund effizient genutzt wird, wurde der Windkanal aufrechtstehend konzipiert. Nur so konnten alle Anforderungen für beide Gebäude vollständig erfüllt und auf der vorhandenen Fläche realisiert werden.

Fokus auf Elektromobilität

In der zweiten „Doppelhaushälfte“ des AEZ befinden sich Werkstätten, Prüf- und Messständen sowie Prototypen-Linien. Hier liegt der Fokus ebenfalls auf der Elektromobilität. Das Unternehmen baut und testet hier Prototypen zukünftiger Hochvoltbatterien für Elektrofahrzeuge. Auf mehreren Etagen stehen dafür 15.000 m² zur Verfügung. Auf einer weiteren Fläche von 800 m² werden auf einer Pilotlinie – unter Sauberraumbedingungen – Inverter für zukünftige Elektromotoren hergestellt.

Um langfristig flexibel aufgestellt zu sein, sind die Flächen im AEZ „multifunktional“ ausgelegt. Das heißt: Das Unternehmen kann auch in Zukunft auf verschiedene Anforderungen reagieren und die Flächen in kurzer Zeit umbauen.  (se)

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