Wie viel Vertrauen verdient eine Simulation?

ChatGPT Image 16. Aug. 2026 00 02 03
Bild: KI-generiert

Ein Simulationsergebnis von 78°C bei einer zulässigen Bauteiltemperatur von 80°C sieht eindeutig aus. Doch ist das Bauteil damit tatsächlich sicher ausgelegt? Was passiert, wenn Verlustleistung, Materialkennwerte, Volumenstrom oder Wärmeübergang innerhalb ihrer realen Streuung variieren? Der Simulationsspezialist Merkle CAE Solutions erklärt dazu, dass, je stärker virtuelle Modelle Entwicklungsentscheidungen bestimmen, desto wichtiger die Frage wird, wie belastbar das Ergebnis wirklich ist. Diese Frage werde bislang oft unterschätzt.

Die Aktualität zeigt sich laut Merkle auch in der Standardisierung. Das Unternehmen verweist hier auf den im Februar durch die NASA veröffentlichten Leitfaden NASA-HDBK-7009B für gute Modellierungs- und Simulationspraxis. Auch die ASME baut ihr Regelwerk zu Verification, Validation and Uncertainty Quantification (VVUQ) aus. Merkle zufolge steht dahinter ein grundlegender Wandel: Nicht das möglichst präzise wirkende Simulationsergebnis entscheidet über die Qualität eines Modells, sondern dessen nachgewiesene Glaubwürdigkeit für den vorgesehenen Anwendungsfall.

Präzise gerechnet heißt nicht automatisch belastbar

„Das gefährlichste Simulationsergebnis ist nicht unbedingt ein falsches, sondern eines, das präzise aussieht und deshalb nicht mehr hinterfragt wird“, sagt Stefan Merkle, geschäftsführender Gesellschafter der Merkle CAE Solutions. „Erfahrung zeigt sich auch darin, zu erkennen, welche Annahmen ein Ergebnis dominieren und wo eine scheinbar komfortable Sicherheitsreserve plötzlich kritisch werden kann.“

Der Simulationsspezialist betont, dass diese Frage bei Multiphysics-Modellen zusätzlich an Bedeutung gewinnt und verweist darauf, dass sich Unsicherheiten über mehrere physikalische Disziplinen fortpflanzen können: Eine abweichende Verlustleistung verändert beispielsweise das Temperaturfeld, dieses beeinflusst Materialeigenschaften und thermische Dehnung, und damit schließlich Spannungen oder Verformungen.

Von 78°C zur belastbaren Entscheidung

Für den Entwickler bedeutet das, so Merkle CAE, einen Perspektivwechsel. Statt lediglich einen Nominalwert zu berechnen, werden relevante Eingangsgrößen systematisch variiert. Parameter- und Sensitivitätsanalysen zeigen, ob beispielsweise Kühlmittelstrom, Kontaktwiderstand oder Verlustleistung das Ergebnis maßgeblich beeinflussen.

Das Unternehmen erklärt, dass aus der Aussage ’78°C‘ damit eine technisch wesentlich wertvollere Information wird: Unter welchen Bedingungen hält das Konzept seine Grenze ein und wann nicht? Daraus können unmittelbar Entscheidungen entstehen: Kühlkanal ändern, Pumpenleistung anpassen, Toleranzen verschärfen, Material wechseln oder das vorhandene Design bewusst freigeben.

Mehr Simulation verlangt mehr Ingenieurwissen

Verification prüft, ob das mathematische Modell numerisch korrekt gelöst wird. Validation untersucht, wie gut es die reale Anwendung beschreibt. Uncertainty Quantification bewertet schließlich, wie Unsicherheiten der Eingangsgrößen und des Modells das Ergebnis beeinflussen. Diese Trennung gewinnt laut Merkle CAE an Bedeutung, wenn Simulation physische Versuche zunehmend ergänzt.

Seiten: 1 2



  • Cyberbedrohungen auf Rekord-Niveau

    Cyberbedrohungen auf Rekord-Niveau

    2023 blockierte Trend Micro mehr als 161 Milliarden Cyberbedrohungen weltweit – 10 Prozent mehr als im Jahr zuvor und fast 107 Milliarden mehr als noch vor fünf Jahren.

    mehr lesen: Cyberbedrohungen auf Rekord-Niveau

  • Deutsche Unternehmen melden wieder mehr Erfindungen an

    Deutsche Unternehmen melden wieder mehr Erfindungen an

    Die Zahl der Patentanmeldungen beim Deutschen Patent- und Markenamt ist im Jahr 2023 gestiegen. Größere Anstiege zeigten sich bei den Digitaltechnologien und bei der Elektromobilität.

    mehr lesen: Deutsche Unternehmen melden wieder mehr Erfindungen an

  • Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

    Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

    Auch hochqualifizierte Beschäftigte bekommen die Digitalisierung zu spüren. Laut einer Untersuchung des IAB steigt der Anteil automatisierbarer Tätigkeiten in diesen sogenannten Expertenberufen besonders stark.

    mehr lesen: Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

  • Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

    Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

    Unter dem Motto ’Berichte, Praxiserfahrungen, Neuigkeiten und Umsetzung rund um das SAP EPPM’ bietet die 25. Jahrestagung Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP am 16. und 17. Mai 2024 in…

    mehr lesen: Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

  • Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

    Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

    Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA und vom Campus Schwarzwald hat eine Roboterzelle aufgebaut, die Brennstoffzellen in Sekundenschnelle und automatisiert stecken kann. Brennstoffzellensysteme könnten so günstiger werden und den Verbrenner im…

    mehr lesen: Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

  • Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

    Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

    Seit 1. März 2024 ist Marcus Mead neuer Executive Officer Regional Manager Europe, Chairman & President der Yaskawa Europe. Er folgt auf Bruno J. Schnekenburger, der in den Ruhestand tritt.

    mehr lesen: Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

  • Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

    Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

    Viele Logistiker müssen mit veralteten Daten arbeiten. Dies zeigt eine Studie von InterSystems in der fast die Hälfte der Befragten über fehlende Transparenz in der Lieferkette klagen.

    mehr lesen: Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

  • Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

    Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

    Die Semiconductor Education Alliance hat sich zum ziel gesetzt, die Bildung im Bereich Halbleiter zu verbessern. Als neuestes Mitglied hat sich Siemens der Allianz angeschlossen.

    mehr lesen: Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

  • SpiraTec France nimmt Arbeit auf

    SpiraTec France nimmt Arbeit auf

    SpiraTec expandiert und gibt die Gründung einer französischen Tochtergesellschaft in Paris bekannt. Zudem plant das Unternehmen die Eröffnung weiterer Standorte.

    mehr lesen: SpiraTec France nimmt Arbeit auf

  • CamLine erwirbt Romaric

    CamLine erwirbt Romaric

    Der MES-Spezialist CamLine übernimmt das US-Softwareunternehmen Romaric und nimmt damit auch intralogistische Transportprozesse in den Blick.

    mehr lesen: CamLine erwirbt Romaric

  • Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

    Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

    Die Hürden der Automatisierung sinken weiter. Das will die diesjährige 42. Motek, internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung, zusammen mit der 17. Bondexpo, internationale Fachmesse für Klebtechnologie, zeigen und stellen…

    mehr lesen: Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

  • Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

    Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

    Die Zahl der offenen Stellen in den Ingenieurberufen ist trotz konjunktureller Eintrübung hoch. Laut VDI Ingenieurmonitor ist die Zahl der Studienanfänger und -anfängerinnen im ersten Hochschulsemester in den Fächern Ingenieurwissenschaften…

    mehr lesen: Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften