Über 24 Millionen Testkilometer: Die Erprobung der neuen Mercedes C-Klasse

Mit der neuen C-Klasse, die am 18.01.2007 erstmals der Weltöffentlichkeit vorgestellt wurde, bietet Mercedes-Benz für dieses Marktsegment eine Synthese aus Komfort und Fahrspaß. In diesem Special möchten wir die neue C-Klasse allerdings aus einer ganz anderen Perspektive beleuchten und widmen uns den Abläufen hinter den Kulissen - nämlich der intensiven Entwicklung und den mehrjährigen Testläufen, die auf der ganzen Welt stattfanden, um die neue C-Klasse, so wie sie ist, auf den Markt bringen zu können.

Das Resultat der neuen Limousine basiert auf langjähriger Erfahrung, präzisen Mercedes-Codes und einem neuen Entwicklungsverfahren, das die Stuttgarter Automobilmarke zum ersten Mal verwirklichte: den digitalen Prototypen. Durch Computersimulationen gelang es, die wichtigsten Merkmale der Limousine schon in einer sehr frühen Entwicklungsphase zu definieren, zu testen und zu verfeinern. Dadurch besaßen bereits die ersten fahrbereiten Prototypen und Vorserienmodelle einen hohen Reifegrad.

Nach dieser digitalen Vorentwicklung absolvierte die neue C-Klasse ab Sommer 2003 das bislang größte Test- und Entwicklungsprogramm in der Geschichte von Mercedes-Benz: Versuchswagen legten insgesamt über 24 Millionen Testkilometer zurück. Ebenso umfangreich und intensiv gestaltete sich die Erprobung auf den Prüfständen. Hier bestanden Karosserie und Fahrwerk härteste Tests, die in wenigen Wochen die Beanspruchung eines ganzen Autolebens simulieren.

Die neue C-Klasse stellt weltweit das erste Serienfahrzeug dar, das auf Basis eines digitalen Prototypen (DPT) in solch großem Umfang konzipiert und entwickelt wurde. Mit diesem Verfahren bündelt Mercedes-Benz alle Berechnungsmethoden und erzeugt mit einer Datenmenge von rund 2.130 Gigabyte ein vollständiges virtuelles Abbild des Autos. So wurden bei der neuen C-Klasse nicht nur Crashsicherheit und Insassenschutz, sondern unter anderem auch Geräusch-, Schwingungs- und Abrollkomfort, Betriebsfestigkeit, Energiemanagement, Klimatisierung und Aerodynamik per Computersimulation entwickelt und erprobt. Für viele dieser Berechnungen steht den Sindelfinger Ingenieuren eines der weltweit größten EDV-Netzwerke zur Verfügung.

Das neuartige DPT-Verfahren half, Zeit zu sparen, Zielkonflikte frühzeitig zu
lösen und das Gesamtkonzept der Limousine rechnerisch zu testen. Damit waren
optimale Voraussetzungen für die spätere praktische Entwicklungs- und Erprobungsphase geschaffen, die im Sommer 2003 mit 280 realen Prototypen begann.

Testfahrten mit dem digitalen Prototypen im Computer und auf Prüfständen

Ein Schwerpunkt der Entwicklungsarbeiten galt den Themen Komfort und Handling. Mit dem digitalen Prototypen legten die Mercedes-Fachleute Fahrstrecken auf virtuellen Stadt- und Landstraßen sowie auf Autobahnen zurück, um den Fahrkomfort frühzeitig zu definieren. Dieses Testpensum entspricht immerhin rund 2.000 Einzelfahrten in der Praxis. Zur Abstimmung der Handling-Charakteristik spulte der digitale Prototyp über 1.500 Ausweichtests, Slaloms oder Bremsmanöver im Computer ab - viele davon in Echtzeitsimulation.

Überdies machte das neue Entwicklungsverfahren die Fahreigenschaften der
Limousine subjektiv erlebbar. Hochmoderne Prüfstände wie der „Ride-Simulator“ wurden mit den Daten der C-Klasse und den Fahrbahnoberflächen realer Teststrecken programmiert, so dass die Ingenieure das neue Mercedes-Modell bereits in einer sehr frühen Projektphase auf dem Prüfstand „fahren“ konnten. Der im Mercedes-Benz Technology Center in Sindelfingen neu installierte Ride-Simulator bildet die Fahreigenschaften der Limousine zwar digital, aber wirklichkeitsgetreu nach.

Härteste Dauertest-Programme für Karosserie und Fahrwerk

Insgesamt 280 Prototypen spulten seit Sommer 2003 systematische Nonstop-Tests unter verschiedenen Klima- und Straßenbedingungen ab. Dazu gehörte auch die sogenannte Heide-Dauererprobung, eines der weltweit härtesten Testprogramme für neu entwickelte Automobile. Der vier- bis sechswöchige Schlechtweg-Test, der auf eine mehr als 50-jährige Geschichte zurückblickt und auf Mercedes-Versuchsfahrten in der Lüneburger Heide basiert, entspricht einer Alltagsbeanspruchung von durchschnittlich 300.000 Kilometern bei den Mercedes-Kunden. Jeder Kilometer dieser Betriebsfestigkeitsprüfungen, die Mercedes-Benz zusätzlich auf besonders anspruchsvollen Versuchsstrecken durchführt, ist rund 150 Mal strapaziöser als im Autoalltag. Gerade solche Extremtests bilden die Grundlage für die hohe Langzeitqualität der Mercedes-Personenwagen.

Der schonungslose Test namens „Heide-Dauerlauf“ klingt nach Volkssport in der Natur. Doch die Geschichte des Prüfprogramms beginnt tatsächlich in der Lüneburger Heide. Dort stellten in den Fünfzigerjahren des vergangenen Jahrhunderts Landpartien mit dem Auto noch ein Erlebnis besonderer Art dar. Wer sich zwischen Uelzen, Soltau und Lüneburg auf eine der Nebenstrecken wagte, um die schöne Gegend aus nächster Nähe zu bewundern, stellte sich und seinen Wagen auf eine wahrlich harte Probe. Asphaltierte Fahrbahnen fand man nur selten; stattdessen quälte sich der Verkehr über Naturstraßen mit zahllosen Schlaglöchern und Bodenwellen oder über grobes Kopfsteinpflaster, das Karosserie und Fahrwerk stark belastete.

Berichte über den Zustand der Heidestraßen machten landesweit die Runde. In Stuttgart wurden die Ingenieure von Mercedes-Benz darauf aufmerksam, die stets nach geeigneten Strecken zur Erprobung neuer Modelle suchten. Man beschloss eine Erkundungstour in den Norden und wurde fündig. Die Straßen der Lüneburger Heide boten harte und damit ideale Bedingungen für Autotests.

So avancierte die „Heidefahrt“ zum festen Bestandteil des Mercedes-Testprogramms. Regelmäßig trafen sich Ingenieure und Versuchsfahrer im Städtchen Bispingen und starteten von dort zur Testfahrt über die unbefestigten Wege und Straßen der Heidelandschaft. Schon bald erkannten sie, dass dieser Test Karosserie und Fahrwerk extrem strapaziert; so extrem, dass in wenigen Wochen die Beanspruchung eines ganzen Autolebens erreicht wird.

Die früheren Schlagloch- und Kopfsteinpflasterstrecken baute Mercedes-Benz in Stuttgart und Sindelfingen nach und steuert darüber hinaus Prüfstände mit den bei solchen Tests gespeicherten Daten. Auf diese Weise können die hochmodernen Anlagen Karosserien rund um die Uhr ebenso schonungslos rütteln und biegen wie bei einer Fahrt über die damalige Heide-Schlechtwegstrecke, von denen man vor dem Ausbau zahlreiche Gipsabdrücke anfertigte.

Die Computerdaten der Heide-Dauererprobung dienen außerdem zur Betriebsfestigkeitsprüfung des Fahrwerks. Auf sechs servohydraulischen Prüfständen absolvieren komplette Vorder- und Hinterachsen das Testprogramm rund um die Uhr. Mit vier anderen Anlagen testen die Mercedes-Ingenieure Räder, Radlager und Radnaben unter den Bedingungen einer 60-stündigen Nonstop-Fahrt über den Grand-Prix-Kurs des Hockenheimrings, bei der große Seitenkräfte auf die Fahrwerksbauteile einwirken und sie bis zur Bruchgrenze belasten.

Auch die Gelenke und Lager der Achsen müssen Extrembeanspruchungen standhalten, um das Okay für den Serieneinsatz in der neuen C-Klasse oder in einem anderen Mercedes-Modell zu bekommen. Neben permanenten Druck- und Bewegungstests mit Kräften von bis zu 35.000 Newton bewähren sich Achskomponenten zum Beispiel bei großer Hitze von 90 Grad Celsius, die realpraktisch im Stadtverkehr von Tokyo (Japan) an den Achsgelenken gemessen wird.

Welt-Erprobung auf drei Kontinenten

Nach einer Reihe systematischer Langstreckentests im Alltagsverkehr und auf Versuchsgeländen, bei denen man die Autos so hart beansprucht wurden, dass sie im Zeitraffertempo alterten, bildete die 18wöchige Welt-Erprobung einen der Höhepunkte des systematischen Testmarathons der neuen C-Klasse. Vier vollausgestattete Vorserienfahrzeuge bewährten sich bei Tests in Deutschland, Finnland, Dubai und Namibia. Hier wurden unter verschiedenen Klima- und Straßenbedingungen nochmals alle Fahrzeugkomponenten und -systeme getestet - vom Diesel-Partikelfilter bis zum Sitz, vom Türscharnier bis zum Stoßdämpfer.

Es begann auf einem Testgelände in Norddeutschland, wo neben einer allgemeinen Funktionserprobung 5.000 Kilometer auf erbarmungslosen Schotterstrecken gefahren wurden. Von dort reiste die Testmannschaft mit den Versuchswagen nach Finnland, an einen der kältesten Orte Europas - rund 150 Kilometer nördlich des Polarkreises. Bei Temperaturen von bis zu minus 40 Grad Celsius nahmen die Ingenieure nach den Fahrten über die tief verschneiten Landstraßen vor allem die Fahrwerks- und Karosseriekomponenten unter die Lupe. Zudem boten die arktischen Minustemperaturen eine gute Gelegenheit, Heizung und Elektrik der C-Klasse zu testen. Schließlich spulten die Limousinen ein spezielles Stop-and-go-Programm ab und simulierten damit den Stadtverkehr der französischen Metropole Paris, um bei extremer Kälte die Standfestigkeit des serienmäßigen Dieselpartikelfilters der CDI-Modelle zu untersuchen.

Nach drei Wochen Finnland tauschten die Tester Daunenjacke und Handschuhe gegen T-Shirt und Sonnenhut. Der Mittlere Osten war der nächste „Stop-over“ im Reiseplan der Welt-Erprobung. Hier warteten gleich zwei Strapazen der heißen Art auf Menschen und Autos: 12.000 Kilometer Langstreckentest auf Asphalt und Sandpisten durch die arabische Wüste und zwischendurch 5.000 Kilometer City-Erprobung im Herzen einer Großstadt, wo das Thermometer selten unter 40 Grad Celsius fällt und der Verkehr so dicht ist, dass man nur im Schritttempo mit einem Durchschnittstempo zwischen sieben und elf km/h vorankommt. Ein erbarmungsloser Hitze- und Verschleißtest, ständiges Kuppeln, Gas geben, Bremsen, Kuppeln - und eine weitere Härteprüfung für Fahrwerk, Klimatisierung, Motorkühlung und Elektrik.

Doch allein mit dem Autofahren war es nicht getan. In regelmäßigen Abständen mussten die Tester anhalten, um Checklisten durchzuarbeiten. Mit ihrer Hilfe wollten die Ingenieure beispielsweise von den Testfahrern erfahren, wie sie den Klimakomfort beurteilen, wie gut die Cockpit-Instrumente abzulesen sind und wie sie den Sitzkomfort bewerten.

Danach stand die nächste Extremetappe für die neue C-Klasse an: 24 000 Kilometer im
afrikanischen Hochland und der Namib-Wüste. Hier überwanden die Testwagen täglich Steigungen von bis zu 23 Prozent, um nach Hunderten Kurven und Spitzkehren eine Höhe von fast 2.300 Metern zu erreichen. Und auf dem Weg dorthin nichts als Steine, Staub und Schotter - Straßenbedingungen der besonderen Art. Was das bedeutet, zeigt ein Blick in das Testtagebuch: Dutzende Reifen und Felgen mussten während der Dauerstrapaze ausgewechselt werden, mehrere Frontscheiben und ein Auspufftopf gingen wegen des Steinschlags zu Bruch. Doch darüber hinaus konnten die Versuchsingenieure nur Gutes nach Sindelfingen berichten: Aggregate, Fahrwerke, Karosserien und Innenräume überstanden die Schlechtwegerprobung ohne größere Probleme.

Doch damit war nur der erste Teil der Abschlussprüfung vor dem Serienstart
bestanden. Während die Welt-Erprobung auf vollen Touren lief, schickte Mercedes nochmals 15 Pro-Fahrzeuge der neuen C-Klasse (Pro steht für Produktionstest) in ein spezielles Testexamen, das binnen sieben Monaten durch sechs Länder führte. In Finnland, Spanien und Süditalien wurden bei klirrender Kälte und großer Hitze vor allem Karosserie, Innenraum, Heizung, Klima-Automatik und Elektrik unter die Lupe genommen, während es sich in Norddeutschland, im Mittleren Osten und im südlichen Afrika hauptsächlich um die Intensiv-Erprobung des Fahrwerks und seiner Komponenten drehte. Nie zuvor hat ein neues Mercedes-Modell ein so umfangreiches Zusatztestprogramm absolviert.

Für den finalen Praxistest befinden sich derzeit rund 450 im Werk produzierte Limousinen der neuen C-Klasse in der „kundennahen Fahrerprobung“. Dabei testen DaimlerChrysler-Mitarbeiter das neue Modell in normalen Alltagssituationen und sollen insgesamt rund 16 Millionen Kilometer abspulen, um Top-Qualität vom offiziellen Serienstart weg sicherzustellen.

Über 6.000 Seiten mit den Mercedes-Codes für markentypische Merkmale

Als Grundlage für die Entwicklung der neuen C-Klasse diente ein rund 360 Seiten starkes Hauptlastenheft, das die Technik der Limousine bis ins Detail beschreibt und für wichtige Eigenschaften strenge Zielwerte vorgibt - die sogenannten Mercedes-Codes. Allein 150 Hauptkriterien und Tausende Einzelzielwerte, die in 250 Komponentenlastenheften mit insgesamt über 6.000 Seiten Umfang zusammengestellt wurden, betrafen das Thema Komfort, das bei der C-Klasse neben Sicherheit, Zuverlässigkeit, Qualität und Agilität einen besonderen Stellenwert besaß. Die Mercedes-Codes für Komfort spiegeln die jahrzehntelange Erfahrung und das große Know-how der Stuttgarter Automobilmarke auf diesem Gebiet der Pkw-Entwicklung wider.

Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet Komfort erfordert profunde Detailkenntnisse über die Entstehung und die Übertragung störender Schwingungen und Geräusche. Mercedes-Benz untersucht auf diesen Gebieten insgesamt rund 60 verschiedene Phänomene. Dazu zählen nicht nur das typische Heben, Nicken und Wanken der Karosserie, sondern außerdem viele weitgehend unbekannte Phänomene, die das Komforterlebnis trüben könnten: Stuckern, Mikrostuckern, Wabbeln, Shimmy, Grummeln und Heulen, um nur einige Begriffe aus dem Fachvokabular zu nennen.

Schwingungsarme Karosserie für hohen Langstreckenkomfort

Bei der C-Klasse setzte sich Mercedes zum Ziel, überlegenen Fahrkomfort mit sportlicher Agilität zu vereinen. Ein Blick in das Code-Buch der Limousine: Die C-Klasse unterbietet strenge Mercedes-Zielwerte deutlich und soll damit in ihrem Marktsegment Maßstäbe für Langstreckenkomfort setzen. Beim sogenannten Mikrostuckern, mit dem die Fachleute das Komfortverhalten auf Straßen mit kleinen Fahrbahnunebenheiten bezeichnen, liegen die Messwerte der neuen C-Klasse zum Beispiel um bis zu 15 Prozent unter den Zielvorgaben.

Ebenso gut kompensiert die Limousine typische Zitterbewegungen der Karosserie, die durch Unebenheiten des Fahrbahnbelags entstehen und über Radträger, Federn, Stoßdämpfer und Lager in den Innenraum übertragen werden können. Bei 140 km/h verspürt der Fahrer der C-Klasse am Lenkrad fast keine dieser Zitterbewegungen. Der C-Klasse-Wert liegt dabei mit weniger als 0,3 m/s² um rund 40 Prozent unter der strengen Zielvorgabe im Lastenheft.

Eine intelligent konstruierte Rohbaukarosserie mit 13 Prozent höherer Verwindungssteifigkeit als beim Vorgängermodell, neu entwickelte Sitze und ein serienmäßiges Dämpfungssystem, das die Dämpferkräfte je nach Fahrweise einstellt, schaffen wichtige Voraussetzungen für diesen hohen Fahrkomfort.

Leiser Auftritt der Motoren und angenehme Ruhe im Innenraum

Ebenso deutlich zeigen sich die Fortschritte auf dem Gebiet des Akustikkomforts, den die Mercedes-Ingenieure unter anderem durch eine noch wirksamere Schallisolation des Innenraums, durch Schallabsorber in den Hohlräumen der Karosserie sowie durch ein aufwendiges Dichtungskonzept an den Türen verbesserten. Auch die Motoren und Abgasanlagen entwickelte man unter Komfortaspekten weiter. So trägt beispielsweise bei den Vierzylinder-Dieselmotoren ein neues Einspritzsystem hörbar zur Verringerung der Verbrennungsgeräusche bei. Das macht sich bereits im Leerlauf bemerkbar. Hier liegt der Geräuschpegel der Vierzylinder-CDI-Motoren deutlich unter dem Mercedes-Zielwert von 62 Dezibel.

Bei höherer Geschwindigkeit leistet die gute Aero-Akustik der Karosserie einen wichtigen Beitrag zum Fahrkomfort. Windgeräusche, die sich im Innenraum oft durch hochfrequentes Zischen unangenehm bemerkbar machen, sollen an Bord der neuen C-Klasse praktisch nicht mehr zu hören sein.

Auf diese Weise möchte Mercedes-Benz auf Basis seiner sorgsam erarbeiteten Erfahrungswerte und mithilfe neuester Entwicklungsverfahren in der C-Klasse eine neue Überlegenheit in Komfort und Agilität erzielen.