So sichert Audi Autos vor elektromagnetischen Signalen

Der Audi Q5 auf dem Prüfstand: Hier wird sichergestellt, dass keine Störsignale die Fahrzeugelektronik beeinträchtigen

Unzählige hellgraue pyramidenförmige Absorber, die auf den ersten Blick an ein Akustiklabor erinnern. Eine 400 Quadratmeter große Halle, 10 Meter hoch, in der Mitte, auf einer Drehscheibe, ein Audi Q5. Hier, in der EMV-Halle der Technischen Entwicklung in Ingolstadt, führt Audi die Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit aller Entwicklungsfahrzeuge und laufenden Modelle durch.

Elektromagnetische Wellen können das Fahrzeug stören

Heute steht der neue Audi Q5 auf dem Prüfstand und die Frage: Wie gut kann sich das SUV gegen elektromagnetische Wellen behaupten? Denn überall in unserer Umgebung gibt es unterschiedlichste Sendeanlagen, wie Radio, TV oder Mobilfunk, die elektromagnetische Wellen aussenden. Hält man ein Handy an ein Radio, kann man in ungefährlichem Kontext die gegenseitige Beeinflussung wahrnehmen – lästige Störgeräusche vermindern den Musikgenuss.

Auch wenn es auf den ersten Blick so aussieht: Bei diesem Raum handelt es sich nicht etwa um ein Akustiklabor. Hier werden Audi-Modelle auf elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) getestet.

Für Autos sind diese Störungen eine potentielle Gefahr, da die elektromagnetische Energie  die Bordelektronik im Fahrzeug beeinträchtigen kann. „Wir untersuchen in der EMV-Halle, wie gut die komplexen Elektronikkomponenten der Fahrzeuge gegen störende elektromagnetische Wellen von außen geschützt sind“, erklärt Jörn Leopold, Leiter der EMV-Entwicklung. „In der Halle können wir das Fahrzeug  hohen Feldstärken aussetzen und die EMV-Robustheit überwachen.“ Es geht aber auch um die Abstrahlung des Autos an die Umwelt.

Auch Autos selbst senden elektromagnetische Signale

Genauso wie jedes andere elektronische Gerät, sollte auch das Fahrzeug seine elektromagnetische Umwelt nicht übermäßig belasten. Ein Auto  darf nur eine gewisse Menge an Strahlung in den verschiedensten Frequenzbereichen abgeben, um die sich in der Nähe befindenden Geräte nicht zu stören. „Wenn neben Ihnen an der Ampel ein schlecht entstörtes Fahrzeug steht, könnte das beispielsweise Ihren Radioempfang beeinträchtigen“, erzählt Leopold.

Blog-Autorin Susanne Mellinghoff bei der Recherche in der EMV-Halle.

„Weist aber jedes Gerät eine gewisse Robustheit auf und hält sich gleichzeitig an die Störaussendungs-Grenzwerte, ist eine EMV-Koexistenz verschiedener Geräte ohne Probleme möglich.“ Im Idealfall gibt es also keine Störungen  – weder im Radio, noch im Auto.

Tests mit 10.000 Watt Hochfrequenzleistung

Um diese Prüfungen überhaupt durchführen zu können, ist es notwendig, sich von der Umwelt komplett abzuschirmen. Die EMV-Halle ist deshalb ein Faraday’scher Käfig, also ein von Metall umschlossener Raum, der das Innere gegen elektrische Felder abschirmt. „Wir können bis zu 10.000 Watt Hochfrequenzleistung in die Halle einspeisen. Das entspricht einer maximalen Sendeleistung von 5.000 Handys. Würden wir das in ‚freier Wildbahn‘ machen, würden wir alle elektronischen Geräte in unmittelbarer Umgebung außer Gefecht setzen und die Funkregulierungsbehörden auf den Plan rufen“, erklärt Leopold.

Als nächstes wird der Vorderwagen mit all seinen Steuergeräten wie beispielsweise der Motorsteuerung geprüft. Jörn Leopold dreht den Q5 über eine in den Boden eingelassene Drehscheibe und richtet das Auto so nach den Antennen aus. „Wir haben Antennen verschiedenster Größe in der Halle, die das Testfahrzeug mit elektromagnetischen Feldern mit unterschiedlichen Frequenzen bestrahlen.

Vom Behördenfunk bis zum Handynetz

So simulieren wir vom Behördenfunk bis zum Handynetz alle möglichen Praxisfälle,“ erklärt er. „Nachdem wir in der Drehscheibe einen Rollenprüfstand haben, können wir das Auto auch mit laufendem Antriebsstrang, also fahrend, testen.

Die Abkopplung von der Außenwelt ist zudem wichtig, um die elektromagnetische Strahlung des Fahrzeugs selbst zu messen. Andernfalls wäre es durch die Vielzahl von Funkdiensten und Geräten in der Umgebung nicht möglich, ausschließlich die Störaussendung des Fahrzeugs festzustellen.

Die Absorberkammer im Prüfzentrum: Die pyramidenförmigen Kunststoff-Elemente können nicht nur Schall- sondern auch elektromagnetische Wellen absorbieren.

Wesentliche Bestandteile der EMV-Halle sind die Absorber in den Wänden. Etwa 50.000 plattenförmige Ferritabsorber und 4.468 Pyramidenabsorber an Wänden und Decken vermeiden unerwünschte Reflexionen.

Auch Serienautos werden jährlich auf EMV-Verträglichkeit überprüft

„Ohne diese Absorber bekäme man wegen der metallischen Wände in der Halle stehende Wellen und somit völlig undefinierte Feldverhältnisse,“ beschreibt Leopold, „man wüsste nicht mehr, mit welcher Feldstärke das Auto wirklich geprüft worden ist.“ Die Messungen in der EMV-Halle starten bereits in der Prototypenphase ca. eineinhalb Jahre vor Produktionsstart. „Moderne Fahrzeuge sind extrem komplex geworden, entsprechend lange dauert es, bis alles geprüft ist,“ erklärt Leopold.

Auf dem Rollenprüfstand kann das Fahrzeug auch im Fahrbetrieb getestet werden.

Der Test auf EMV-Verträglichkeit ist aber nicht nur fester Bestandteil der Entwicklung eines neuen Fahrzeugs, sondern findet auch regelmäßig bei Serienautos statt. Denn auch Serienfahrzeuge, die bereits auf dem Markt sind, müssen jedes Jahr beweisen, dass sie den EMV-Vorgaben entsprechen. So wie heute der Audi Q5, der bereits seit Anfang 2017 auf dem Markt ist. Er hat seine Prüfung auf Her(t)z und Nieren bestanden.

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Verbrauchsangaben Audi Q5: Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 8,5 – 4,5; CO2-Emission kombiniert in g/km: 195 – 117.
Angaben zu den Kraftstoffverbräuchen und CO2-Emissionen bei Spannbreiten in Abhängigkeit vom verwendeten Reifen-/Rädersatz. // www.audi.de/DAT-Hinweis

Quelle: Audi Blog