Kurz gesagt: Ich prüfe bei einer DIC-Messung die Fahrzeugstruktur in vier Schritten - Fläche vorbereiten, Kameras und Licht einrichten, unter Last messen, Ergebnisse fürs Gutachten einordnen. So sehe ich nicht nur, dass sich ein Bauteil bewegt, sondern auch wo, wie stark und ob nach dem Entlasten eine bleibende Formänderung bleibt.

Wenn du nur die Kurzfassung willst, ist das der Ablauf:

  • Ich wähle die Messzone an Längsträger, Federbeinaufnahme oder Querträger.
  • Ich reinige die Fläche und bringe ein schwarzes Muster auf weißem Grund auf.
  • Ich richte 1 oder 2 Kameras aus: 2D für eher ebene Flächen, 3D für räumliche Verformung.
  • Ich kalibriere das System und prüfe den Fehlerwert, oft unter 0,1–0,2 Pixel.
  • Ich lege den Lastfall fest, zum Beispiel Biegung mit 5–20 kN oder Torsion mit 500–2.000 Nm.
  • Ich nehme Referenz- und Lastbilder auf und gleiche sie mit Kraft- und Wegdaten ab.
  • Ich werte Verschiebung und Dehnung aus und prüfe, ob Muster, Licht und Korrelation passen.
  • Ich übernehme die Karten und Kennwerte ins Gutachten, etwa für die Frage: richten oder ersetzen?

Das Ganze ist im Kern einfach: DIC vergleicht Bilder vor und unter Last. Daraus entstehen flächige Karten, oft farbig dargestellt, die Dehnung, Verschiebung und Hotspots an Schweißnähten, Kanten oder Anbindungspunkten zeigen. Gerade bei Schäden, die man von außen kaum sieht, hilft mir das bei der Einordnung.

Ein paar Eckdaten aus dem Ablauf:

Punkt Typische Werte
Druckluft zur Reinigung 6–8 bar
Schleifmatte bei Glanz P800–P1000
Schwarze Musterabdeckung 40–60 %
Mustergröße im Bild 3–7 Pixel
Stereo-Winkel bei 3D-DIC 15–35°
Beleuchtung auf der Fläche 1.000–2.000 lx
Bildrate bei quasi-statisch 10–100 Hz

Mein Fazit vorab: Wenn ich Oberfläche, Kameraaufbau, Kalibrierung und Last sauber halte, bekomme ich Messdaten, mit denen ich plastische Zonen, Beulen, Restverformungen oder den Start eines Risses klar einordnen kann. Genau darum geht es in der DIC-Prüfung an der Fahrzeugstruktur.

DIC-Prüfung an Fahrzeugstruktur: 4 Schritte im Überblick

DIC-Prüfung an Fahrzeugstruktur: 4 Schritte im Überblick

Schritt 1: Fahrzeugteil und Messfläche vorbereiten

Nach der Wahl zwischen 2D und 3D zählt jetzt vor allem die Oberflächenqualität. Sie hat direkten Einfluss auf die Messgüte. Deshalb wird zuerst die Messfläche sauber vorbereitet. Nur dann liefert die Korrelation später saubere Dehnungsfelder.

Messbereich auswählen, reinigen und maskieren

Zuerst legt der Sachverständige die Region of Interest (ROI) fest. Gemeint ist der tragende Bereich, in dem Verschiebungen und Dehnungen zu erwarten sind. Die Auswahl richtet sich nach dem sichtbaren Schadensbild: Beulen, Knicke, Lackrisse oder Blechfalten zeigen, wo der Lastpfad wahrscheinlich verläuft. Diese Fläche bestimmt später den Bildausschnitt, die Kalibrierung und die Auswertung.

Danach wird die Oberfläche gründlich gereinigt. Lose Partikel werden mit Druckluft bei etwa 6–8 bar abgeblasen. Anschließend folgt das Entfetten mit Isopropanol oder Silikonentferner. Ist die Lackoberfläche stark glänzend, kann leichtes Anschleifen mit einer feinen Schleifmatte (P800–P1000) Spiegelungen mindern, ohne die Struktur zu verändern.

Angrenzende Bereiche wie Glas, Sensoren, Zierleisten und Gummidichtungen werden mit Klebeband und Folie abgedeckt. Das Klebeband sollte dabei mindestens 10–20 mm über den Bereich mit hoher Dehnung hinausreichen. So findet die DIC-Software genug Auswertefenster innerhalb der ROI.

Speckle-Muster für zuverlässige Korrelation aufbringen

Auf die gereinigte und maskierte Fläche kommt zuerst ein dünner, matter Weißanstrich. Die Schicht sollte gleichmäßig sein und keine glänzenden Stellen hinterlassen. Zu dick darf sie aber nicht ausfallen. Wenn die Farbschicht unter Last abplatzt, ist das Muster beschädigt. Die Folge: Fehlkorrelationen.

Danach werden matte schwarze Sprenkel aufgebracht. Sie müssen zufällig verteilt sein, etwa 40–60 % der Fläche abdecken und im Bild 3–7 Pixel groß erscheinen. Liegt der Maßstab zum Beispiel bei 0,1 mm pro Pixel, sollten die Sprenkel physisch etwa 0,3–0,7 mm Durchmesser haben.

Ein kurzer Probesprühtest auf einem Blechrest mit anschließender Bildkontrolle ist hier Gold wert. Damit lassen sich Speckle-Größe, Dichte und Kontrast vor dem eigentlichen Test prüfen.

Vorab-Checks vor dem Kamera-Setup

Bevor die Kamera aufgebaut wird, folgt ein kurzer Check der Messfläche. Entscheidend sind Haftung, Reflexionen, Störkörper und freie Sicht.

  • Haftung prüfen
  • Reflexionen kontrollieren
  • Störquellen entfernen
  • Sicht auf die Messfläche freihalten

Alle Kabel, Schläuche und Werkzeuge im Sichtfeld müssen fixiert oder entfernt werden. Sonst erfasst die Software am Ende Bewegungen im Umfeld statt im Bauteil. Außerdem sollte geprüft werden, ob der Hydraulikzylinder oder die Zugvorrichtung während des gesamten Lastwegs freie Sicht auf die Messfläche lässt, ohne die Sprenkel zu berühren oder zu verdecken.

Danach folgen Kameraposition, Beleuchtung und Kalibrierung.

Schritt 2: Kameras aufstellen, kalibrieren und Lastfall festlegen

Nach der Oberflächenvorbereitung kommt der optische Aufbau. Jetzt muss alles sitzen: Kameras, Licht und Prüfstand. Denn wenn sich während der Messung auch nur ein Teil ungewollt bewegt, wird die Auswertung schnell unsauber. Danach folgt die Kalibrierung, damit die Messgeometrie stimmt.

Kameras und Beleuchtung für metallische Fahrzeugoberflächen positionieren

Bei Fahrzeugoberflächen ist die Ausrichtung der Kameras mehr als nur ein Aufbaupunkt. Metall und Lack spiegeln stark. Deshalb müssen Kamerawinkel und Licht so gesetzt werden, dass Reflexe klein bleiben und die ganze Strukturzone im Bild ist.

Bei 3D-DIC werden zwei Kameras in einem Stereo-Winkel von typischerweise etwa 15–35° zueinander ausgerichtet. Beide Kameras müssen die ROI mit Sicherheitsrand vollständig erfassen – und zwar auch dann noch, wenn sich das Bauteil unter Last verformt. Anders gesagt: Nicht nur den Startzustand im Blick haben, sondern auch die Bewegung unter Belastung.

Für lackierte oder blanke Metalloberflächen ist gleichmäßige, indirekte Beleuchtung der Knackpunkt. Typisch sind 1.000–2.000 lx auf der Messfläche, erzeugt durch mehrere LED-Quellen ohne harte Schatten. Das sorgt für ein ruhiges Bild und hilft der Software bei der Korrelation. Polarisationsfilter reduzieren Glanzlichter auf Lack und Metall. Sind Kameras und Licht einmal sauber ausgerichtet, sollten Stative und Halterungen fest gesichert werden.

Das DIC-System vor der Messung kalibrieren

Erst wenn Kameras und Beleuchtung feststehen, beginnt die Kalibrierung. Dafür wird ein Kalibrierziel mit bekanntem Schachbrett- oder Punktmuster in mehreren Positionen und Winkeln innerhalb des Messvolumens aufgenommen. Aus diesen Bildern berechnet die Software die intrinsischen Parameter jeder Kamera sowie die extrinsischen Parameter der Kamerageometrie.

Wichtig ist, dass das Kalibrierziel das gesamte Sichtfeld abdeckt und dabei sowohl horizontal als auch vertikal genug variiert wird. Wer hier schlampig arbeitet, merkt das oft erst später in der Auswertung.

Der Maßstab für die Güte der Kalibrierung ist der Reprojektionsfehler. Werte unter 0,1–0,2 Pixel gelten für strukturelle Dehnungsmessungen als ausreichend. Nur dann lassen sich spätere Dehnungsmaxima einem Bauteilbereich sauber zuordnen.

Im Messprotokoll sollte jede Kalibrierung mit folgenden Angaben festgehalten werden:

  • Datum und Uhrzeit
  • Reprojektionsfehler
  • Anzahl der Kalibrierbilder

Sobald Kamera, Objektiv oder Halterung verändert werden, ist eine neue Kalibrierung Pflicht. Erst danach werden Referenzbild und Laststufen sauber zugeordnet.

Lastfall festlegen und Datenerfassung synchronisieren

Der Lastfall muss so gewählt werden, dass die spätere Schadensbewertung klar belastbar ist. Vor der Aufnahme sollten Lastfall und Messziel daher feststehen. Typische Lastfälle an Fahrzeugstrukturen sind Biegung (z. B. 5–20 kN an einem Längsträger), Torsion (z. B. 500–2.000 Nm an einem Hilfsrahmen) und quasi-statische Belastung mit niedrigen Verformungsraten von etwa 0,5–5 mm/min. Kräfte, Momente und Wege werden in N, Nm und mm angegeben.

Die Bildaufnahme wird per Trigger mit Kraft- und Wegmessung synchronisiert. Für quasi-statische Strukturversuche reicht eine Bildrate von 10–100 Hz aus. So lassen sich Verschiebungs- und Dehnungsfelder den einzelnen Laststufen sauber zuordnen. Im nächsten Schritt werden Referenz- und Lastbilder aufgenommen.

Schritt 3: Bilder aufnehmen, Dehnungsfelder auswerten und Ergebnisse lesen

Referenz- und Lastbilder aufnehmen

Nach der Kalibrierung und dem festgelegten Lastfall startet die eigentliche Messserie. Vor der Belastung wird zuerst ein Referenzbild aufgenommen. Danach folgen in jeder Laststufe weitere Bilder.

Während der ganzen Sequenz gilt ein einfacher Grundsatz: Die Kamera bleibt exakt so, wie sie ist. Kein Nachfokussieren, kein Verschieben, kein Zoomen. Schon kleine Änderungen können die Auswertung verfälschen. Bei dynamischen Lasten muss die Bildrate hoch genug sein, damit kritische Ereignisse sicher im Bild landen.

Korrelation durchführen und Datenqualität prüfen

Die Software vergleicht jeden kleinen Bildausschnitt aus dem Referenzbild mit den Lastbildern. Dieser Bildausschnitt heißt Subset. Daraus berechnet sie Verschiebungsvektoren. Auf dieser Basis entstehen dann die Dehnungsfelder.

Für die Messqualität sind vor allem zwei Einstellungen wichtig: Subsetgröße und Schrittweite. Als Faustregel sollte ein Subset mindestens drei Mustermerkmale enthalten. Typisch ist eine Größe von 21 × 21 Pixeln oder mehr. Die Schrittweite liegt meist bei einem Drittel bis zur Hälfte der Subsetgröße. So überlappen sich benachbarte Messfenster, und das Dehnungsfeld bleibt glatt. In einem dokumentierten Praxisbeispiel kamen ein Subset von 41 × 41 Pixeln und eine Schrittweite von 5 Pixeln zum Einsatz.

Bevor man die Karten liest, muss die Datenqualität stimmen. Der Korrelationskoeffizient zeigt, wie gut Referenz- und Lastbild zusammenpassen. Werte unter etwa 0,8 deuten auf Dekorrelation hin. Das passiert zum Beispiel dann, wenn das Speckle-Muster beschädigt ist, starke Reflexe stören oder die Verformung für die gewählte Subsetgröße zu groß wird.

Auch andere Störquellen machen Ärger:

  • Schatten können den lokalen Kontrast absenken.
  • Out-of-plane-Bewegungen führen bei 2D-DIC zu scheinbaren Dehnungsartefakten.
  • Zu kleine Subsets erzeugen oft rauschende Dehnungsfelder.

Ein leichter Filter kann das Rauschen senken. Er darf aber Hotspots nicht glattbügeln.

Am Ende zählt nicht nur, ob das Korrelationsbild gut aussieht. Die eigentliche Frage lautet: Zeigt die Messung eine plastische Zone, eine Beule oder den Start eines Risses? Erst wenn die Qualitätsprüfung bestanden ist, werden die Karten für die Schadensbewertung freigegeben.

Verschiebungs- und Dehnungskarten für die Schadensbewertung lesen

Verschiebungskarten zeigen, wie sich Punkte auf der Oberfläche im Vergleich zum Referenzzustand bewegt haben. Wenn sich ein Längsträger nach einem Aufprall dauerhaft verbogen hat, zeigt sich unter symmetrischer Belastung oft eine ungleichmäßige Verschiebungsverteilung. Das ist ein klarer Hinweis auf Restverformung oder einen geschwächten Querschnitt.

Dehnungskarten machen lokale Schäden sichtbar. Eine plastische Verformung erscheint als konzentrierter Bereich mit hoher Dehnung, der nach der Entlastung nicht verschwindet. Beulzonen zeigen typische Bänder mit wechselnder Druck- und Zugdehnung. Die Rissinitiierung zeichnet sich oft als schmale Dehnungskonzentration entlang von Schweißnähten oder Kanten ab.

Der große Punkt bei DIC ist: Die Methode zeigt nicht nur den Endzustand. Sie zeigt auch den Weg dorthin. Laststufe für Laststufe lässt sich sehen, wann und wo sich Schadenszonen gebildet haben.

Die Karten und Kennwerte fließen danach in die Dokumentation ein.

Schritt 4: Ergebnisse dokumentieren und ins Schadengutachten einbinden

Visuals und Messwerte für den Bericht aufbereiten

Nach der Qualitätsprüfung wandern die Resultate direkt in die Struktur des Gutachtens. Erfasst werden dabei Referenz- und Lastzustand, Prüfobjekt, Lastfall, Untersuchungsziel sowie die wichtigsten Bild- und Messdaten. In den Bericht gehören annotierte Aufnahmen des Aufbaus, Fotos der Speckle-Fläche und exportierte DIC-Karten. Dazu zählen Konturplots der äquivalenten Dehnung, Hauptdehnungskarten und Verschiebungsfelder. Ergänzend kommen die passenden Metadaten hinzu: Kameratyp, Objektiv, Abstand, Auflösung, Bildmaßstab, Kalibrierung, Bildrate und Auswerteparameter wie Dehnungsformel, Filterung, Subsetgröße und Messbasis. Jede Grafik braucht eine Nummer, einen Verweis im Text und eine Bildunterschrift mit ihrer Kernaussage.

Für Nicht-Spezialisten gilt ein einfacher Maßstab: Jedes Bild muss sofort zeigen, was zu sehen ist und warum es zählt. Die Zahlen liefern dann die fachliche Absicherung der Bewertung.

DIC-Ergebnisse mit Reparierbarkeit und Strukturbewertung verbinden

Erst an diesem Punkt wird aus der Bildauswertung eine tragfähige Aussage zur Reparierbarkeit. Entscheidend ist nicht nur ein einzelner Wert, sondern das Zusammenspiel aus Spitzendehnung, Dehnungsverteilung und Restverschiebung. Zeigt ein tragender Bereich nach dem Lastfall noch eine Restverschiebung von 2,4 mm an einem Fahrwerksanbindungspunkt, ist das ein klarer Hinweis auf plastische Verformung in einem sicherheitsrelevanten Bereich.

Für die Reparaturentscheidung hilft im Gutachten eine kurze, klare Tabelle. Sie sollte je Bauteil oder Zone die Lage, die Spitzendehnung in %, die maximale Verschiebung in mm und eine konkrete Empfehlung aufführen.

Bauteil/Zone Lage Spitzendehnung (%) Max. Verschiebung (mm) Empfehlung
Fahrwerksanbindungspunkt vorne links - 2,4 Ersatz erforderlich
Tragender Bereich nach Lastfall - - Richten nicht empfohlen, da die Dehnung kritisch ist
Mehrere tragende Bereiche strukturübergreifend - - wirtschaftliche Bewertung gesondert prüfen

Wenn DIC-Befunde zeigen, dass sich die Verformung über mehrere tragende Bereiche zieht, kann das auch die wirtschaftliche Einordnung stützen. So lässt sich eine Entscheidung in Richtung wirtschaftlicher Totalschaden im Gutachten sauber herleiten.

Fazit: Die Kernschritte einer DIC-Prüfung an der Fahrzeugstruktur

Der Ablauf folgt einer klaren Reihenfolge: Oberfläche vorbereiten und Speckle-Muster auftragen, Kameras positionieren und kalibrieren, Lastfall festlegen und Bilder aufnehmen, Korrelation auswerten und die Qualität prüfen. Danach werden die Resultate geordnet in das Schadengutachten übernommen. Schritt 4 ist dabei nicht bloß Beilage, sondern der Teil, in dem aus Messdaten eine begründete technische Aussage zur Strukturintegrität und Reparierbarkeit wird.

Damit endet die Messkette mit einer nachvollziehbaren technischen Bewertung der Fahrzeugstruktur. CUBEE Sachverständigen AG unterstützt die digitale Erfassung und Ablage der DIC-Dokumentation im Gutachtenprozess.

FAQs

Wann reicht 2D-DIC, und wann braucht man 3D-DIC?

2D-DIC reicht aus, wenn sich das Bauteil nur in einer Ebene verformt und keine Bewegung senkrecht zur Kameraebene auftritt.

3D-DIC wird nötig, sobald räumliche Verformungen, Torsionen oder andere komplexe Deformationen ins Spiel kommen. Gerade bei Fahrzeugstrukturen ist 3D-DIC oft Standard, weil Unfälle in vielen Fällen dreidimensionale Verformungen verursachen.

Wie erkennt man mit DIC eine bleibende Verformung?

Bei der DIC-Prüfung wird eine bleibende Verformung erkannt, indem die Fahrzeugstruktur laufend mit den OEM-Spezifikationen abgeglichen wird. Die Software prüft die erfassten 3D-Daten und zeigt Abweichungen millimetergenau an.

Eine automatische Farbcodierung macht das sofort sichtbar: Grün steht für zulässige Toleranzen, Rot für beschädigte Bereiche. So lassen sich selbst kleine strukturelle Verschiebungen klar und objektiv nachweisen.

Wie zuverlässig sind DIC-Messungen bei glänzenden Fahrzeugoberflächen?

Glänzende Fahrzeugoberflächen sind bei der DIC-Messung und beim 3D-Scanning technisch heikel. Der Grund ist simpel: Starke Reflexionen können die Messung stören und so zu Fehlern führen.

Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse lässt sich aber verbessern. Hilfreich sind zum Beispiel Markierungspunkte, Scans aus verschiedenen Winkeln und spezielle Scan-Sprays zur Mattierung. Mehrere Aufnahmen aus unterschiedlichen Perspektiven haben noch einen zweiten Vorteil: Sie helfen dabei, harte Lichtreflexe nicht irrtümlich als Fahrzeugschäden zu deuten.

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