Digitale Streckenplanung für RDE-Messfahrten
Mit einer Simulationssoftware lassen sich Routen am Schreibtisch planen und auf Konformität testen
In der Europäischen Union fordert der Gesetzgeber, dass die Emissionen von Kraftfahrzeugen nicht nur auf dem Rollenprüfstand, sondern auch im realen Straßenverkehr gemessen werden. Allerdings hängt es von vielen Kriterien ab, ob eine Route den gesetzlichen RDE-Vorgaben entspricht. IAV setzt für RDE-Streckenplanungen ein eigens entwickeltes Werkzeug ein, mit dem sich am Schreibtisch eine Strecke festlegen und der Fahrtverlauf simulieren lässt. So weiß man bereits vor der realen Fahrt mit hoher Sicherheit, ob die Ergebnisse später gültig sein werden.
Bis zu zwei Stunden dauert eine RDE-Messfahrt, und für die Strecke gelten detaillierte Vorgaben im Hinblick auf Umgebungstemperatur und Höhenunterschiede. Rund ein Drittel der Strecke entfällt jeweils auf Stadt-, Überlandund Autobahnfahrt. Mit einem Blick auf Stadtplan oder Landkarte ist es bei der Streckenplanung in den wenigsten Fällen getan: In einer unbekannten Region ist die rein manuelle Planung ohnehin schwierig, aber auch im gewohnten Umfeld erfordert es viel Zeit und Versuchsfahrten, um eine RDE-konforme Route zu erstellen.
IAV-Experten haben darum eine innovative Hilfestellung entwickelt: eine Simulationssoftware, die kartenbasierte RDE-Routen generiert. Die Software ist in Matlab programmiert und nutzt entweder frei verfügbares oder kommerzielles Kartenmaterial. Am Schreibtisch lassen sich Start- und Zielpunkt sowie beliebig viele Zwischenstationen festlegen, aus denen automatisch die kürzeste Verbindung berechnet wird. Der Nutzer sieht sofort, welches Geschwindigkeits- und Höhenprofil die Strecke hat und wie hoch die Anteile von Stadt-, Überland- und Autobahnfahrten sind.
Virtuelles Fahrzeug auf der Strecke
Um die geplante Strecke vorab noch besser einschätzen zu können, ermöglicht die Software eine Simulation der Messfahrt. „Ein virtuelles Fahrzeug bewegt sich durch den Verkehr, wobei seine Geschwindigkeit oder Standphasen vor Ampeln einstellbar sind, um einem realistischen Verkehrsaufkommen zu entsprechen. Außerdem berücksichtigt das Simulationswerkzeug auch den Stil des Fahrers“, erklärt Johannes Scholz, Fachreferent Diesel-Abgasnachbehandlung bei IAV. „Am Ende zeigt uns die Software an, ob die simulierte Fahrt tatsächlich RDE-konform war.“ Sollte es so sein, spricht vieles dafür, dass sich auch die reale Route für eine Messfahrt eignet – denn der Vergleich zwischen Simulationen und echten Fahrten zeigt durchweg eine sehr gute Übereinstimmung. Ist die Strecke noch nicht für einen Abgastest geeignet, kann der Nutzer problemlos Änderungen vornehmen und eine erneute Simulation durchführen.
Die Simulationssoftware eignet sich aber nicht nur für die Vorbereitung realer Messfahrten mit PEMS-Equipment. „Wir können damit auch die Fahrspur für Simulationsumgebungen erzeugen – etwa für unsere modularen Modelle für Motor, Abgasnachbehandlung oder das gesamte Fahrzeug“, sagt Dr. Michael Monteforte. Entwicklungsingenieur für Diesel-Abgasnachbehandlung bei IAV. „Außerdem lassen sich die berechneten Routen auf unserer Höhenklimarolle in Berlin nachfahren.“
Gute Übereinstimmung mit echten Fahrten
Die Simulation hat sich bereits in mehreren Kundenprojekten bewährt und den Zeitaufwand für die Routenerstellung spürbar verringert – vor allem bei Fahrten in unbekannten Regionen. In Zukunft wird die Software Strecken auch automatisch von einem vorgegebenen Startpunkt aus erstellen und sie mit Blick auf kritische Randbedingungen selbstständig optimieren können.
