Dank HPC: Auf der Sonnenseite durch Down Under zum Titel

Von Darwin nach Aidelaide, das sind nicht nur besagte mehr als 3.000 Kilometer; sondern auch eine Reise einmal "quer" von Nord nach Süd durch den australischen Kontinent, durch die kompletten beiden Bundesstaaten Northern Territory und South Australia. Laut Google Maps eine Reise, die man mit einem normalen Pkw in etwas über 30 Stunden bewältigen kann. Natürlich nur, wenn man auf einen Rutsch durchfährt.  

So viel Zeit mussten die Studierenden der "Katholieke Universiteit Leuven" (KU Leuven) aus der Hauptstadt der belgisch-flandrischen Provinz Flämisch-Brabant bei der "Bridgestone World Solar Challenge" (BWSC) natürlich nicht am Stück abreißen: Der Wettbewerb, der Studierende aus der ganzen Welt herausfordert, solarbetriebene Fahrzeuge zu entwerfen, zu konstruieren und eben auf einer 3.021 Kilometer langen Strecke durch Down Under zu lenken, dauert in der Regel bis zu zwei Wochen. Sieben Tage davon für das Hauptrennen. Und etwa fünf Tage für die Abnahme – Vorrunden, die aus mechanischen und elektrischen Prüfungen sowie dynamischen Tests, wie Wendemanövern und Achtermanövern, bestehen. (Die Challenge findet normalerweise alle zwei Jahre statt, aber zwischen 2019 und 2023 gab es eine vierjährige Pause, weil der BWSC 2021 wegen der COVID-19-Pandemie abgesagt wurde.)

Im Rahmen solcher Inspektionen bewerten die Richter auch die Straßenzulassung. Denn wie ein normales Straßenfahrzeug besitzt jedes teilnehmende Automobil Blinker, diverse Beleuchtungssysteme, Sicherheitsgurte und eine Hupe, die geprüft werden müssen. Aus Sicherheitsgründen werden die Fahrer auch auf ihre Ausstiegsfähigkeit gecheckt, d. h. sie müssen in der Lage sein, das Auto im Notfall in höchstens 15 Sekunden zu verlassen. innoptus hat die Abnahme auch dieses Mal wieder mit Bravour bestanden.

Beim Hauptrennen wechselten sich drei Fahrer alle zwei bis vier Stunden ab und fuhren täglich von etwa 8 bis 17 Uhr.

Mit Zugang zu Simulationstechnologie von Ansys (dank einer Partnerschaft von Studierenden-Teams im Rahmen des "Ansys Academic Program") erdachte innoptus ein futuristisches, vom Segeln inspiriertes Flossendesign für Infinite. Das Programm bietet Studierenden-Teams kostenlose Forschungssoftware und Unterstützung. Durch den Einsatz von Ansys-Simulationen zur Analyse der Aerodynamik (u.a. mit Hilfe der numerischen Strömungsmechanik, der strukturellen Integrität und der elektromechanischen Komponenten) segelten innoptus sogar 48 Minuten schneller über die Ziellinie als bei ihrem Sieg 2019.

innoptus setzte verschiedene Ansys-Tools ein, darunter die Finite-Elemente-Analyse-Software (FEA) Ansys Mechanical, die CFD-Simulation Ansys Fluent, die 3D-Modellierung mit Ansys SpaceClaim sowie die elektromechanische Geräteanalysesoftware Ansys Maxwell.

Als "unschätzbar wertvoll" erwiesen sich für Thomas Declercq, Mitglied und Marketingleiter des innoptus Solar Teams, und seine Kollegen v.a. die High-Performance-Computing (HPC)-Lösungen von Ansys. Zum Beispiel bei der Suche nach einem Kompromiss zwischen effizienter Aerodynamik und optimaler Solarzellenkapazität: "Für die Aerodynamik möchten wir, dass die Oberfläche des Solarmoduls so niedrig wie möglich ist, aber aus energetischer Sicht wollen wir, dass es so groß wie möglich ist – begrenzt durch die Regeln", erklärt Declercq. "Mit Ansys-Simulation und HPC konnten wir unser Design viele Male wiederholen. Dadurch waren wir in der Lage, viel mehr Entwürfe zu testen, als es mit 'normalem' Computing möglich gewesen wäre."

Die Teams dürfen das Rennen mit einer vollen Batterieladung beginnen. innoptus hat fleißig an seinem selbst entwickelten Akkupack gearbeitet, mit dem Infinite bis zu 900 Kilometer weit fahren kann, ohne auf Solarenergie angewiesen zu sein. Bekanntlich landete das Team damit auf der Sonnenseite bei der BWSC.

Vertiefende Informationen über die High-Performance-Computing (HPC)-Lösungen von Ansys finden sich auf der entsprechenden Website der Simulationsspezialisten. Außerdem lädt Ansys am Donnerstag, 27. Juni 2024, ab 10 Uhr am Hockenheimring zu einem Event ein, das sich ganz auf das Thema HPC konzentriert. Eine Anmeldung ist immer noch möglich.