Leichtbautrends Der Speck muss weg

Der Speck muss weg  (Foto)
Leichtbau in der Luxusklasse: Die Karosserie des Supersportwagens McLaren MP4-12C besteht aus Karbon. Der 600 PS starke Bolide bringt nur 1300 Kilogramm auf die Waage. Bild: dpa

Von der Randerscheinung zum Mainstream: An Leichtbau kommt in der Automobilbranche niemand mehr vorbei. Auf der IAA fanden sich zahllose innovative Materialkompositionen und technische Lösungen, die das Auto abspecken lassen. Ein Rückblick.

Mit der leichtesten Kardanwelle der Welt macht ein Zulieferunternehmen aus dem sachsen-anhaltinischen Haldensleben auf sich aufmerksam. Ganze 1937 Gramm wiegt die Hightech-Welle, die man am Stand von IFA-Technologies auf der IAA präsentierte. Ein vergleichbares Produkt - konventionell aus Stahl produziert - bringt dagegen etwa zwölf Kilogramm auf die Waage.

Die Ingenieure in Sachsen-Anhalt haben die drastische Gewichtsreduktion durch den Einsatz einer neuartigen Karbon-Hybridzusammensetzung erreicht. Zudem haben sie aus rund 50 Teilen, die zu einer herkömmlichen Stahl-Kardanwelle gehören, einige wenige Teile aus Faserverbundstoff gemacht. Funktionsintegration heißt der Trend, der mit den Leichtbaubestrebungen Hand in Hand geht.

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Jedes Gramm zählt
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Die Leichtbau-Welle besteht aus extrem leistungsfähigen Ultra-High-Modulus-Fasern. Ihre Festigkeit ist nach Angaben des Herstellers auf 10.000 Umdrehungen und ein Drehmoment von 1100 Newtonmetern ausgelegt.

Sparen beginnt beim Kabelsalat

Beim Zulieferer Leoni hat man sich die Kabelmasse im Auto vorgenommen und dort ebenfalls Möglichkeiten entdeckt, Gewicht einzusparen. Von durchschnittlich 3000 Metern Kabel, die in heutigen Fahrzeugen stecken, ist das Verbindungsstück zwischen Batterie und Motor eine der massigsten Einzelleitungen. Das Potenzial, bei diesem Bauteil Gewicht zu sparen, ist umso größer, wenn die Batterie im Heck des Fahrzeugs untergebracht ist. Leoni ersetzt daher das kupferne Batteriekabel durch eine runde Stange aus Aluminium, die direkt auf oder unter dem Chassis des Fahrzeugs angebracht werden kann. Die Alu-Stange bringt lediglich 40 bis 60 Prozent des Gewichts des üblichen Kupferkabels auf die Waage, weil Aluminium in Vergleich zu Kupfer eine deutlich geringere spezifische Dichte aufweist.

Der verstärkte Einsatz von Leichtbauwerkstoffen wird den europäischen Autobauern helfen, die Emissionen bis spätestens 2015 von derzeit 160 g/km auf 130 g/km zu verringern - zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung der Unternehmensberatung Forst & Sullivan. Die Branche für Leichtbauwerkstoffe im Automobilbau kann sich also auf satte Zuwächse freuen.

Derzeit stehe Aluminium unter allen Leichtbauwerkstoffen mengen- und umsatzmäßig an erster Stelle, aber auch Polymere finden vermehrt Abnehmer, so die Branchenbeobachter. Welche der innovativen Verbundstoffe im Großserieneinsatz künftig die Hauptrollen spielen werden, lässt sich dagegen noch nicht präzise vorhersagen. Die EU-Richtlinie für Altfahrzeuge verpflichtet Autobauer auch dazu, den entstehenden Abfall am Ende des Fahrzeuglebenszyklus möglichst gering zu halten. Kohlenstoffverbundstoffe stehen unter Recycling-Aspekten allerdings nicht gut da. Hier wären Composite-Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen die nachhaltigere Lösung.

Die erste Kardanwelle aus Hanf

Bei den Kardanwellenspezialisten in Sachsen-Anhalt hat man deshalb schon ein Produkt für den ökologischen Leichtbau in der Pipeline. «Bioprop» sei die erste Kardanwelle aus nachwachsenden Rohstoffen. Das Öko-Produkt basiert auf Hanf und kann im Gegensatz zu kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff später CO2-neutral verbrannt oder als Kurzfaserverstärkung einem weiteren Produktzyklus zugeführt werden. Im Vergleich zum eingangs beschriebenen Ultraleichtbauteil ist die Hanfwelle mit ihren acht Kilo jedoch noch verhältnismäßig schwer.

Die Stahlindustrie hält dem Trend zu neuen Verbundmaterialien eine von ihr in Auftrag gegebene aktuelle Studie entgegen: Bei den Produktionsprozessen für Aluminium, Magnesium und Karbonfasern würde 5- bis 20-mal so viel Energie benötigt wie bei der Verarbeitung von Stahl, so Cees ten Broek von World Auto Steel. Als unbeabsichtigte Nebenwirkung würden sich die Treibhausgasemissionen über den gesamten Produktlebenszeitraum des Autos durch diese Art von Leichtbaukomponenten sogar noch erhöhen.

sgo/sca/ham/news.de/pi

Leserkommentare (2) Jetzt Artikel kommentieren
  • Guenter Schwarz
  • Kommentar 2
  • 03.10.2011 17:19

Liebes News.De Team Sie sollten sich das Fahrzeug auf Bild 13 und Ihren Kommentar dazu einmal ansehen. Es handelt sich nicht um wie von Ihnen im Text angegeben um ein Konzept Auto von Opel sondern um einen waschechten BMW. Sie können's ändern oder auch so lassen, korrekt wäre allerdings BMW. Beste Grüße Günter Schwarz

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  • Stefan
  • Kommentar 1
  • 01.10.2011 10:05

Guten Morgen..., ...schaut Euch doch bitte mal das letzte Foto (13) der Fotostrecke an. Erinnert mich an das 5. aus der gleichen Fotoserie. Das ist kein Opel. Schön wärs. ;) Stefan

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