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Klimaschutz durch Fahrzeugleichtbau

CO2-Reduzierung durch Leichtbau

Leichtbau ist eine der Kernkompetenzen unserer Automobilindustrie. So wurde in Deutschland zum Beispiel das erste Fahrzeug aus Aluminium in Großserie gebaut. Jüngste Forschungsprojekte mit Hightech-Kunststoffen erzielten Gewichtseinsparungen bis zu 50 %. Unter dem Dach des VDA treiben führende Hersteller die Entwicklung neuer Werkstoffe und Fertigungstechnologien konsequent voran - auch zum Vorteil von Mensch und Umwelt.

icon: Umweltschutz durch Pkw-Leichtbau

Es liegt auf der Hand: Je geringer ein Gewicht ist, das bewegt werden muss, desto weniger Kraft wird dafür benötigt - und desto weniger Kraftstoff wird verbraucht. Ein Ansatz der für alle Fahrzeuggruppen gilt, auch wenn die Pkw zunächst Priorität haben. Das Gesamtgewicht eines durchschnittlichen Personenkraftwagens verteilt sich heute auf etwa 40 % Karosserie, 25 % Fahrwerk, 20 % Ausstattung inklusive Elektrik und 15 % Antrieb. Karosserie und Fahrwerk für Pkw liegen deshalb im Fokus der Leichtbau-Forschung und -Entwicklungsarbeit.

Reduzierungen des Fahrzeuggewichts realisieren die Technologen durch leichte und hochfeste Werkstoffe. Ebenso durch eine optimale Ausnutzung von Bauräumen und Bauteilbelastung. Um Mensch und Umwelt zu schützen werden gleichzeitig hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit verwirklicht. Und mit neuen Werkstoffen und innovativen Herstellungstechnologien ermitteln die Forscher neue Methoden zur Werkstoffcharakterisierung, Bauteilberechnung und Funktionsprüfung.

Bereichsübergreifende Netzwerke und gemeinschaftliche Projekte bilden dabei das Rückgrat der intensiven Forschungsarbeit

Unter dem Dach des VDA sind die bedeutendsten Unternehmen der Automobilindustrie in der Forschungsvereinigung Automobiltechnik (FAT) vereint. In der FAT bilden die Forschungsschwerpunkte "Werkstoffe und Fertigungstechnologien" und "Entwicklungsmethoden" die interdisziplinäre Forschungsplattform für Weiterentwicklungen im Fahrzeugleichtbau. Die Ergebnisse dieser Arbeit kommen allen zugute - nicht zuletzt auch der Benzinkasse privater wie gewerblicher Kraftfahrer.

Beispiel Karosseriebau: Hier ist die Stahl-Schalenbauweise unersetzbar. Neue Ergebnisse der FAT erlauben jedoch den Einsatz höchstfester Stähle mit verbesserten Umformeigenschaften. Zusätzlich lassen sich neue Strategien für verbesserte Verarbeitungstechnologien und alternative Strukturbauweisen aus den Forschungsergebnissen ableiten.

Aktuelle Einzelprojekte der FAT beschäftigen sich u. a. mit der Nutzung des Leichtbaupotentials von höchstfesten Stahl-Feinblechen durch die Berücksichtigung von Fertigungseinflüssen auf die Festigkeitseigenschaften.

Hochleistungskunststoffe schaffen neue Perspektiven

Neben der Weiterentwicklung metallischer Bauweisen wird die deutsche Automobilindustrie zukünftig faserverstärkte Hochleistungskunststoffe und die Hybridbauweise nutzen. Forschungsprojekte haben gezeigt, dass mit faserverstärkten Hochleistungs-Kunststoffverbunden je nach Belastungsfall Gewichtseinsparungen bis 50 % gegenüber konventionellen Stahlbauweisen erreicht werden.

Im Fahrwerk eignen sich Leichtmetalle wie Aluminium und Magnesium für viele Bauteilgruppen. Die Forscher entwickeln unter dem Begriff  'Multi-Material-Design' neue mechanische Eigenschaften, z.B. bei Mehrlenkerachsen. Die Evolution der Bauweisen lässt heute für Aluminiumstrukturen 30 bis 40 % Gewichtsreduzierung gegenüber Stahl erwarten. Die Erweiterung mit dem leichtesten Metall Magnesium wird eine weitere Gewichtsverminderung herbeiführen.

Forschungsprojekte der FAT lassen bereits heute den Schluss zu, dass der systematische Leichtbau künftig auch die Bereiche Ausstattung und Elektrik integrieren wird.

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Erstveröffentlichung: 06.05.2008 Letzte Aktualisierung: 14.02.2011