BILSTEIN DampTronic X: Vom Ventilkonzept in die Serie
Ein Ventil, das die Dämpfkraft eines Stoßdämpfers innerhalb von Millisekunden verändert, ist eine technische Herausforderung. Es tausendfach reproduzierbar zu fertigen, eine weitere. Bei BILSTEINs semiaktiver Stoßdämpfer-Technologie DampTronic X trafen beide Aufgaben zusammen. Und auf eine dritte: Mit Porsche als erstem Serienkunden musste das neue System nicht nur auf die neue 911er-Generation (992) abgestimmt, sondern auch erstmals industrialisiert werden. Und das in einem neu errichteten Werk, dessen Produktionsumgebung zu diesem Zeitpunkt noch im Aufbau war.
Wie schnell muss ein moderner Dämpfer reagieren? Im Idealfall schneller, als der Fahrer eine Veränderung der Fahrbahn oder des Fahrzustands bewusst wahrnimmt. Gerade bei leistungsstarken Sportwagen ist diese Aufgabe anspruchsvoll. Auf unebenen Straßen soll das Fahrwerk möglichst wenig störende Bewegung an die Karosserie weitergeben. Beim Einlenken, Bremsen oder Beschleunigen muss es dagegen unmittelbar stabilisierende Kräfte aufbauen. Je größer die gewünschte Bandbreite zwischen Komfort und Fahrdynamik wird, desto schneller, präziser und variabler muss ein semiaktiver Dämpfer reagieren.
Genau aus dieser Anforderung heraus entwickelte BILSTEIN seine semiaktive Fahrwerkstechnologie DampTronic X, bei der Sensoren die Bewegungen von Rädern und Karosserie erfassen, das Steuergerät die benötigte Dämpfkraft berechnet und das Ventil die Vorgabe innerhalb von Millisekunden umsetzt.
Ein neuer technologischer Ansatz
BILSTEIN verfügte bereits lange vor DampTronic X über umfassende Erfahrung mit elektronisch verstellbaren Dämpfern. Das bewährte DampTronic I System etwa wurde über viele Jahre in anspruchsvollen Fahrzeugen eingesetzt, darunter auch in Sportwagen von Porsche.
Mit den weiter steigenden Anforderungen an Reaktions- und Verstellzeiten sowie die Regeldynamik wurde ein neuer technologischer Ansatz erforderlich. „Das DT1 Ventil- System hat über viele Jahre hervorragend funktioniert“, erinnert sich Sebastian Dirmeier, der bei BILSTEIN verschiedene Entwicklungs- und Porsche-Projekte verantwortet. „Doch mit den steigenden Anforderungen an Dynamik und Regelgeschwindigkeit waren die technologischen Grenzen erreicht. Für den nächsten Entwicklungsschritt brauchte es einen grundlegend neuen Ansatz. Ziel war es, gegenüber dem bisherigen DampTronic-I-System die Regeldynamik deutlich zu steigern und gleichzeitig die Möglichkeiten zur fahrzeugspezifischen Abstimmung weiter auszubauen.“
Sebastian Dirmeier „Der große Vorteil von DampTronic X ist die Bandbreite, die wir damit darstellen können. Dadurch lässt sich ein sehr hohes Komfortniveau realisieren. Gleichzeitig kann das System innerhalb von Millisekunden die für eine sportliche Fahrweise erforderlichen Dämpfkräfte bereitstellen.“
Die BILSTEIN-Vorentwicklung begann deshalb zunächst unabhängig von einem konkreten Kundenprojekt mit der Entwicklung eines neuen Ventilsystems. „Herzstück dieser Entwicklung ist ein innenliegendes Druckbegrenzungsventil, das sowohl in der Zug- als auch in der Druckstufe vorgesteuert arbeitet und dadurch wesentliche Vorteile gegenüber den Lösungen des Wettbewerbs bietet“ beschreibt Christoph Schmidt, der aktuell bei BILSTEIN in der Vorentwicklung die kundenübergreifende Entwicklung der innen- und außenliegenden Druckbegrenzungsventile verantwortet.
Das Ergebnis ist eine Kombination, die für einen modernen Hochleistungssportwagen entscheidend ist: Performance, Komfort und Fahrstabilität. So ermöglicht das System eine besonders hohe Spreizung zwischen weicher und harter Kennung in Zug- und Druckstufe. Beide Bereiche lassen sich dabei unabhängig voneinander beeinflussen. Dadurch kann der Dämpfer in unterschiedlichen Fahrsituationen sehr gezielt reagieren.
Ein weiterer Vorteil ist die außergewöhnlich hohe Schaltdynamik: Das Ventil reagiert besonders schnell auf Anregungen und passt die Dämpfkraft unmittelbar an den jeweiligen Bedarf an.
Aus der BILSTEIN-Vorentwicklung wird ein Serienprojekt
Während die Grundtechnologie in-house bei BILSTEIN entwickelt wurde, ging das Unternehmen den Weg zur ersten Serienanwendung anschließend gemeinsam mit Porsche. Erklärtes Ziel: Die neue 911er-Generation sollte noch dynamischer fahren und zugleich eine große Bandbreite zwischen Alltagstauglichkeit und hochsportlichem Fahrverhalten bieten. Ganz im Sinne des Porsche-Anspruchs, in den für die Kunden relevanten Disziplinen eine Best-in-Class-Performance zu erreichen.
„Der große Vorteil von DampTronic X ist die Bandbreite, die wir damit darstellen können“, erklärt Dirmeier. „Dadurch lässt sich ein sehr hohes Komfortniveau realisieren. Gleichzeitig kann das System innerhalb von Millisekunden die für eine sportliche Fahrweise erforderlichen Dämpfkräfte bereitstellen.“
„Aufgrund der Komplexität des Ventilsystems wurde entschieden, dass die Vorentwicklung ebenfalls die Serieneinführung und anschließende Betreuung der Ventilsysteme übernimmt“ erläutert Schmidt.
Porsche als Entwicklungspartner und erster Serienkunde
Mit der Entscheidung für DampTronic X begann die gemeinsame Weiterentwicklung zur konkreten Fahrzeuganwendung. Das bei BILSTEIN entstandene System musste an die Architektur, die Fahreigenschaften und den Charakter des neuen Porsche 911 angepasst werden.
Dazu gehörten regelmäßige Abstimmungen zwischen den Entwicklungsteams ebenso wie Fahrversuche auf unterschiedlichen Teststrecken. Erkenntnisse aus Erprobung und Fahrversuch flossen kontinuierlich in die weitere Entwicklung ein. „Gerade zu Projektbeginn waren die Gespräche sehr intensiv“, berichtet Dirmeier. „Wir haben uns regelmäßig vor Ort getroffen und die Entwicklungsstände gemeinsam besprochen. Unsere Fahrversuchsingenieure und die Kollegen von Porsche haben sich zudem auf den Teststrecken dieser Welt getroffen und das System Schritt für Schritt abgestimmt.“
„Gerade das Feedback unseres Kunden Porsche war für uns entscheidend, um die am Prüfstand gewonnenen Erkenntnisse auf das Fahrzeugverhalten zu übertragen. Die parallele Entwicklung der neuen Porsche-Modellreihe und des neuen BILSTEIN DTX-Ventils schuf Synergien, die uns halfen, weitere Funktionen zu implementieren und das DTX-Ventil weiter zu verbessern“, sagt Schmidt.
Die langjährige Zusammenarbeit zwischen Porsche und BILSTEIN erwies sich dabei als wesentlicher Vorteil. BILSTEIN kannte die Anforderungen der Marke und die Eigenschaften des Vorgängermodells. Porsche wiederum arbeitete mit einem Partner, der sowohl die Ventiltechnologie als auch ihre Wirkung im Gesamtfahrzeug verstand.
Erstindustrialisierung auf mehreren Ebenen
So entstand aus der BILSTEIN-Vorentwicklung eine auf den Porsche 911 abgestimmte Lösung. Für den Serieneinsatz musste DampTronic X zudem zuverlässig und reproduzierbar in der geforderten Qualität hergestellt werden. Damit begann eine weitere umfassende Herausforderung des Projekts: Die Erstindustrialisierung des neuen Ventilsystems.
Dafür reichte es nicht, einen bestehenden Dämpfer auf einer vorhandenen Linie zu produzieren: DampTronic X erforderte neue Fertigungsprozesse, neue Komponenten und eine vollständig neue Anlagentechnik.
Gleichzeitig war die Entwicklung noch nicht abgeschlossen. „Natürlich gab es während dieses komplexen Prozesses immer Änderungen“, sagt Sebastian Dirmeier. „Man entwickelt das System gemeinsam mit dem OEM weiter, lernt es immer besser zu verstehen und optimiert es kontinuierlich.“
Die Lösung bestand in einer engen Verzahnung der beteiligten Bereiche. Erkenntnisse aus der Entwicklung und Erprobung wurden fortlaufend berücksichtigt, während gleichzeitig die neuen Fertigungsprozesse und Anlagen zur Produktionsreife gebracht wurden. Die Erfahrung mit Porsche und anderen semiaktiven Systemen von Bilstein bildete dafür eine belastbare Grundlage.
Die Komplexität des Projekts war jedoch von einer weiteren Besonderheit geprägt: Die Industrialisierung von DampTronic X wurde zugleich zum Initialprojekt für das neu entstehende BILSTEIN Werk in Sibiu, Rumänien.
„Die Industrialisierung gemeinsam mit den neuen Kollegen aus Rumänien war eine große Herausforderung. Zugleich legte sie den Grundstein für eine erfolgreiche Zusammenarbeit bei nachfolgenden Industrialisierungsprojekten“, berichtet Schmidt.
DampTronic X als Initialprojekt für das neue BILSTEIN-Werk in Sibiu
Zu Beginn des Projekts existierte in Sibiu noch keine etablierte Produktionsumgebung. Die neue Werkshalle musste rechtzeitig fertiggestellt werden, damit die eigens für DampTronic X beschafften Anlagen angeliefert und angeschlossen werden konnten. Parallel dazu galt es, Infrastruktur und Produktionsprozesse aufzubauen und einzustellen.
Gleichzeitig lief die technische Entwicklung weiter. Änderungen am Produkt konnten Anpassungen an Prozessen und Anlagen erforderlich machen, während der Produktionshochlauf den Termin- und Qualitätsanforderungen von Porsche folgen musste. Entwicklung, Industrialisierung, Werk und Kunde mussten deshalb besonders eng zusammenarbeiten.
„Porsche ist bekannt dafür, bei der Fahrzeugentwicklung stets an die Grenzen des technisch Machbaren zu gehen“, sagt Dirmeier. „Für uns bei BILSTEIN bedeutet das, höchste Anforderungen zu erfüllen. Sowohl in der Produktentwicklung als auch in der Fertigung.“ Entscheidend sei dabei die Zusammenarbeit auf Augenhöhe gewesen: „Für die anspruchsvollen Herausforderungen konnten wir gemeinsam Lösungen entwickeln, die den Ansprüchen von Porsche in jeder Hinsicht gerecht werden.“
Von der neuen Technologie zur etablierten Lösung
Mit dem erfolgreichen Serienanlauf im Porsche 911 war zugleich die Grundlage für weitere Anwendungen geschaffen. Die Ventiltechnologie musste bei nachfolgenden Projekten nicht erneut grundsätzlich entwickelt werden. Dämpferdimensionen, Kennungen und fahrzeugspezifische Abstimmungen konnten an die jeweilige Anwendung angepasst werden.
Der erfolgreiche Einsatz im Porsche 911 bildete die Grundlage für zahlreiche weitere Anwendungen. Heute kommt DampTronic X unter anderem in allen Sportwagen von Aston Martin, im Maserati MC20 sowie im BMW M5 zum Einsatz.
Aus der BILSTEIN-Vorentwicklung war damit eine serienerprobte Technologie geworden, die sich auf weitere anspruchsvolle Fahrzeugprojekte übertragen ließ.
