Driving Simulator

Wie Fahrsimulatoren Entwicklungszyklen grundlegend verändern

KEY TAKEAWAYS:

• Hochrealistische Fahrsimulation verändert die Fahrwerksentwicklung grundlegend und verlagert zentrale Entscheidungen in frühe Projektphasen

• Die Verbindung von Simulation und Fahrerwahrnehmung schafft eine neue Qualität in der Bewertung von Fahrzeugvarianten

• Virtuelle Experimente eröffnen neue Möglichkeiten, komplexe Entwicklungsfragen strukturiert zu adressieren

• Zielkonflikte und Variantenvielfalt werden früher sichtbar und gezielt handhabbar gemacht

• Fahrsimulation entwickelt sich zu einem entscheidenden Hebel, um Entwicklungsprozesse effizienter zu gestalten und eine schnelle Time-to-Market zu sichern


FAHRWERKSENTWICKLUNG UNTER WACHSENDEM ZEITDRUCK: STEIGENDE KOMPLEXITÄT UND KÜRZERE ZYKLEN

Die Entwicklung moderner Fahrzeuge steht unter wachsendem Druck. Modellzyklen werden kürzer, Variantenvielfalt und technologische Komplexität nehmen gleichzeitig zu. Besonders im Fahrwerksbereich führt das zu einer anspruchsvollen Ausgangslage: Komfort, Fahrdynamik und Effizienz müssen in Einklang gebracht werden – oft unter engen Zeitvorgaben.

Klassische Entwicklungsprozesse stoßen hier zunehmend an ihre Grenzen. Die Abstimmung erfolgt dort iterativ über physische Prototypen und reale Testfahrten. Jeder zusätzliche Entwicklungsschritt verursacht Zeit, Kosten und organisatorischen Aufwand.

Ein Ansatz, der aktuell an Bedeutung gewinnt, setzt deutlich früher an: der Einsatz hochrealistischer Fahrsimulation. Unternehmen wie Magna nutzen entsprechende Systeme, um Entwicklungsprozesse bereits in frühen Phasen grundlegend zu verändern. 


ENTSCHEIDUNGEN FALLEN FRÜHER

Das Fahrgefühl eines Fahrzeugs wird nicht erst auf der Teststrecke definiert, sondern bereits sehr früh im Projekt. In der Konzeptphase werden grundlegende Eigenschaften festgelegt – etwa ob ein Fahrzeug sportlich ausgelegt sein soll oder auf maximalen Komfort optimiert wird.

Diese frühen Entscheidungen beeinflussen unter anderem:

  • die Fahrwerksarchitektur
  • die Auslegung von Feder-, Dämpfer- und Reifensystemen
  • zentrale Systemparameter mit spezifischer Auswirkung auf Fahreigenschaften.
  • sowie zunehmend auch Funktionen von Fahrerassistenzsystemen

Gleichzeitig lassen sich viele dieser Festlegungen im späteren Verlauf nur noch eingeschränkt korrigieren.

Genau hier entsteht ein strukturelles Problem: Viele Entscheidungen basieren auf Simulationsergebnissen und Erfahrungswerten, ohne dass das tatsächliche Fahrgefühl bereits erlebbar ist.


DIE ZENTRALE LÜCKE: SIMULATION TRIFFT FAHRERWAHRNEHMUNG

Simulation liefert seit Jahren verlässliche Daten darüber, wie sich ein Fahrzeug verhalten sollte. Was lange gefehlt hat, ist die direkte Verbindung zum subjektiven Empfinden des Fahrers.

Hochrealistische Fahrsimulatoren schließen diese Lücke. Sie ermöglichen es, physikalisch basierte Fahrzeugmodelle so abzubilden, dass sie für Testfahrer und Kunden unmittelbar erlebbar werden.

Damit werden erstmals drei Ebenen konsistent zusammengeführt:

  • rechnerische Simulation
  • physikalisches Fahrzeugverhalten
  • menschliche Wahrnehmung

Unterschiede zwischen Varianten werden dadurch nicht nur sichtbar, sondern auch spürbar und können deutlich fundierter bewertet werden.

 

HOCHREALISTISCHE SIMULATION ALS SCHLÜSSELTECHNOLOGIE

Die Qualität früher Entscheidungen hängt maßgeblich von der Realitätsnähe der Simulation ab. Ein Drive-in-the-Loop-Fahrsimulator wie der von Magna betriebene Dynisma DMG-X kombiniert mehrere technologische Eigenschaften, die zusammen ein präzises und konsistentes Fahrerlebnis ermöglichen:

  • Ein 6-DOF-Bewegungssystem bildet sämtliche Fahrzeugbewegungen realistisch ab – von Längs- und Querbeschleunigung bis hin zu Nick-, Wank- und Gierbewegungen
  • Ein hochfrequentes Bewegungsfeedback mit über 100 Hz macht selbst feinste Vibrationen spürbar, etwa durch Änderung der Fahrbahnoberfläche.
  • Eine geringe Systemlatenz von nur 3–4 Millisekunden sorgt für ein unmittelbares und natürliches Fahrgefühl und reduziert gleichzeitig das Risiko von Motion Sickness
  • Die Integration von Virtual Reality ermöglicht realitätsnahe Verkehrs- und Fahrszenarien sowie die Bewertung von Cockpit-, Anzeige- und HMI-Konzepten

Diese Kombination sorgt dafür, dass Simulationsergebnisse, physikalisches Verhalten und subjektives Fahrerempfinden gegeneinander verglichen und bewertet werden können.

Gerade bei modernen Fahrzeugkonzepten – etwa im Elektrobereich, in dem Vibrationen stärker wahrgenommen werden – ist diese Detailtiefe entscheidend.

MEHR ALS FAHRWERK: BRETIER EINSATZ IN DER ENTWICKLUNG

Der Einsatz hochrealistischer Fahrsimulation geht inzwischen über die klassische Fahrwerksentwicklung hinaus.

Neben Fahrdynamik und Komfort lassen sich auch Reifencharakteristika, Systemparameter, Fahrerassistenzsysteme (ADAS) sowie Funktionen automatisierter und autonomer Fahrzeuge frühzeitig entwickeln und bewerten – lange bevor physische Prototypen verfügbar sind.

In Kombination mit virtuellen Verkehrsszenarien können komplexe Fahrsituationen reproduzierbar getestet werden. Das schafft eine sichere und gleichzeitig hochgradig flexible Entwicklungsumgebung.


VARIANTENVIELFALT BEHERRSCHBAR MACHEN

Ein zentrales Problem in der Fahrzeugentwicklung ist die Vielzahl möglicher Varianten. Bereits kleine Änderungen an einzelnen Komponenten führen zu einer komplexen Kombinatorik.

Der Einsatz von Fahrsimulation verändert diesen Prozess grundlegend:

  • Varianten werden zunächst virtuell modelliert
  • relevante Konfigurationen werden gezielt ausgewählt
  • diese werden im Simulator erlebbar gemacht und bewertet

Die virtuelle Umgebung ermöglicht dabei reproduzierbare Tests unter identischen Bedingungen – ein klarer Vorteil gegenüber realen Fahrversuchen.

Anstelle aufwendiger Hardwaretests entsteht ein digital gestützter Entscheidungsprozess, in dem deutlich mehr Varianten untersucht werden können.


ZIELKONFLIKTE FRÜH AUFLÖSEN

Fahrdynamik und Komfort stehen häufig im direkten Spannungsfeld. Eine sportliche Abstimmung verbessert die Rückmeldung, erhöht jedoch meist die wahrnehmbaren Vibrationen. Eine komfortorientierte Auslegung wirkt dem entgegen, beeinflusst jedoch das Fahrverhalten.

Im klassischen Entwicklungsprozess werden solche Zielkonflikte oft erst spät sichtbar.

Mithilfe von Fahrsimulatoren lassen sich unterschiedliche Setups bereits in frühen Phasen direkt vergleichen. Unterschiede werden nicht nur analysiert, sondern erlebt. Das ermöglicht fundierte Entscheidungen und eine gezielte Definition des optimalen Kompromisses – bevor Hardware festgelegt wird.

GLOBALE ANFORDERUNGEN GEZIELT BERÜCKSICHTIGEN

Fahrzeuge werden für einen weltweiten Markt entwickelt und eingesetzt und müssen dementsprechend unterschiedliche Erwartungen erfüllen. Fahrkomfort und Fahrverhalten werden in verschiedenen Märkten unterschiedlich bewertet.

Virtuelle Simulation ermöglicht es, diese Anforderungen frühzeitig zu berücksichtigen. Unterschiedliche Abstimmungen können parallel entwickelt und getestet werden – ohne physische Fahrzeuge. Das reduziert Entwicklungsaufwände und erhöht gleichzeitig die Zielgenauigkeit für verschiedene Märkte.

Im Magna-Simulator stehen derzeit verschiedene Streckenprofile zur Verfügung, darunter eine 10 km lange Gerade, Autobahnen mit mehreren Fahrspuren, Handlingkurse und ein virtuelles Prüfgelände mit einer Vielzahl an Testmöglichkeiten. 


SIMULATION ALS FLEXIBLE ENTWICKLUNGSPLATTFORM

Moderne Fahrsimulatoren sind nicht nur Werkzeuge, sondern flexibel konfigurierbare Entwicklungsplattformen.

Komponenten wie Lenkrad, Pedalerie oder Sitzsysteme lassen sich an unterschiedliche Fahrzeugkonzepte anpassen. Gleichzeitig stehen verschiedene Fahrzeugmodelle und Streckenlayouts zur Verfügung, sodass unterschiedlichste Szenarien abgebildet werden können.

Ein weiterer zentraler Unterschied zu realen Prototypen liegt in der flexiblen Abbildung von Umwelteinflüssen: Beispielsweise lassen sich unterschiedliche oder neue Streckenbedingungen per Knopfdruck einstellen und verändern. Dadurch können Entwicklungszeiten deutlich reduziert und Ergebnisse besser vergleichbar gemacht werden.

Diese Flexibilität erweitert das Anwendungsspektrum deutlich und ermöglicht eine breite Nutzung über verschiedene Entwicklungsbereiche hinweg. 

 

TIME-TO-MARKET VERKÜRZEN DURCH FAHRSIMULATION

Der größte Effekt eines hochpräzisen Fahrsimulators liegt in der Beschleunigung des gesamten Entwicklungsprozesses.

Durch dessen Einsatz lassen sich beispielsweise:

  • die Anzahl physischer Prototypen reduzieren
  • Testschleifen verkürzen
  • Entwicklungszeiten signifikant verringern

Gleichzeitig verbessert sich die Qualität der Ergebnisse, da mehr Varianten untersucht und Entscheidungen auf einer breiteren Daten- und Erfahrungsbasis getroffen werden.

Für Hersteller entsteht dadurch zusätzlicher Spielraum für Innovation, insbesondere in internationalen Entwicklungsprojekten.

 

GRENZEN BLEIBEN - DER FOKUS VERSCHIEBT SICH

Trotz aller technologischen Fortschritte aber bleibt der physische Prototyp ein wichtiger Bestandteil der Entwicklung. Finale Validierung und Feinabstimmung erfolgen weiterhin im realen Fahrzeug.

Der entscheidende Unterschied liegt jedoch darin, dass diese Schritte auf einer deutlich besseren Entscheidungsbasis stattfinden. Der Entwicklungsprozess wird fokussierter, effizienter und planbarer.

 

 

FAZIT UND AUSBLICK

Hochrealistische Fahrsimulatoren wie der Dynisma DMG-X verändern die Fahrzeugentwicklung grundlegend. Entscheidungen werden in frühe Projektphasen verlagert, Varianten werden erlebbar und Zielkonflikte transparent.

Damit verschiebt sich der Schwerpunkt der Entwicklung: weg von späten, kostenintensiven Iterationen hin zu frühen, fundierten Entscheidungen.

Time-to-Market wird so nicht nur verkürzt, sondern aktiv gestaltbar – und Fahrsimulation zu einem zentralen Baustein moderner Entwicklungsprozesse.

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Werner Reinalter, Magna

Werner Reinalter

Werner Reinalter ist seit 1998 bei Magna und leitet als Team Lead Ride Comfort den Bereich Fahrkomfort. Sein fachlicher Schwerpunkt liegt in der Simulation und Bewertung von Fahrverhalten, insbesondere im Hinblick auf niederfrequente Schwingungen und subjektiven Komforteindruck. Er verbindet langjährige Expertise in der Fahrdynamik- und Komfortsimulation mit der Entwicklung und Anwendung moderner Fahrsimulatoren zur frühzeitigen Optimierung von Fahrzeugkonzepten.

 

Herbert Dohr

Herbert Dohr ist seit 2008 bei Magna tätig und verantwortet als Senior Manager den Bereich Fahrwerk. Er verfügt über langjährige Expertise in der Modul- und Funktionsentwicklung. Als Senior Manager Chassis trägt er die Gesamtverantwortung für die strategische und operative Führung des Fahrwerksbereichs. Dazu zählt die Steuerung aller Aktivitäten rund um die Auslegung, Entwicklung und Validierung von Fahrwerksmodulen und -funktionen. Seine Rolle umfasst sowohl die technische als auch die wirtschaftliche Führung der Abteilung.

Ein zentraler Schwerpunkt der Arbeit liegt in der fahrdynamischen Erprobung und der Bewertung von Fahrzeugkonzepten. Dabei werden subjektive und objektive Methoden mit modernen Simulationsansätzen kombiniert, um Fahrzeugcharakteristika frühzeitig und zielgerichtet zu beurteilen und entwickeln.

 

FAQs

 

Was ist ein Drive-in-the-Loop-Fahrsimulator?
Ein Drive-in-the-Loop-Fahrsimulator ist ein System, bei dem ein virtuelles Fahrzeugmodell in Echtzeit berechnet und über ein Bewegungssystem für einen Fahrer physisch erlebbar gemacht wird. Dadurch können selbst feine Änderungen – etwa in der Fahrwerksabstimmung – subjektiv bewertet werden, lange bevor ein realer Prototyp existiert.
Warum beschleunigt Simulation die Fahrzeugentwicklung?
Weil Iterationen in frühe, virtuelle Entwicklungsphasen verlagert werden. Varianten können schnell und reproduzierbar im Modell untersucht werden, während aufwendige Iterationen mit physischen Prototypen deutlich reduziert werden. Dadurch sinken Entwicklungszeit, Kosten und Risiko später Änderungen.
Welche Fahrzeugbereiche profitieren von Fahrsimulation?
Neben dem Fahrwerk insbesondere Reifen, Fahrerassistenzsysteme (ADAS), automatisierte Fahrfunktionen sowie HMI- und Cockpitkonzepte.
Kann ein Fahrsimulator reale Tests ersetzen?
Nein. Er ergänzt sie, indem er frühe Entscheidungen verbessert. Die finale Validierung erfolgt weiterhin im realen Fahrzeug.
Was ist der größte Vorteil für OEMs?
Eine schnellere und fundiertere Entscheidungsfindung bei gleichzeitig höherer Variantenabdeckung und geringeren Entwicklungskosten.

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