Autobauer setzen auf Spezialkunststoff

Eher hat da wohl ein Begriff, der im Grunde dasselbe meint, die Chance, sich durchzusetzen: Carbon. Alles dreht sich ums Kürzel CFK.

CFK gilt im Automobilbau als Material der Zukunft. Es ist etwa 60 Prozent leichter als Stahl und wird als Designer-Material geschätzt, bei dem der Konstrukteur viele Bauteileigenschaften frei festlegen kann. Audi, beim automobilen Leichtbau führend, setzt vor allem bei den R8-Modellen zahlreiche kleine und große CFK-Komponenten für den Innenraum und die Karosserie ein; bis hin zu tragenden Strukturelementen, wie die Seitenwände und der Verdeckkasten-Deckel beim R8 Spyder.

In der Fahrzeugstruktur will Audi künftig CFK-Komponenten einsetzen, die zunächst umgeformt und anschließend in geschlossene, beheizte Werkzeuge eingelegt werden. Mit hohem Druck wird Kunstharz injiziert. So werden die Gewebe zunächst vollständig durchtränkt, und dann härten sie unter Druck und Temperatur aus.

Die neuen CFK-Teile sollen Stahl- und Aluminiumbauteile verstärken oder auch als eigenständige Komponenten in der Struktur fungieren. Zu Erprobungszwecken wurde bei einem R8 der komplette Dachbogen mitsamt den Säulen aus CFK-Material gefertigt, das, wie es bei Audi heißt, "weitgehend unidirektional ausgerichtet ist". Die Konstruktion hat bislang alle Überschlagversuche ohne jede Verformung absolviert.

Ein weiteres mögliches Einsatzfeld für kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe sind die Längsträger vor oder hinter der Fahrgastzelle. Die von Audi entwickelten Träger haben exzellente Unfall-Eigenschaften. Bei einem frontalen Aufprall mit definierter Energie bleiben sie im hinteren Bereich frei von Brüchen oder Verformungen. Im vorderen Bereich hingegen spleißen sich ihre zahllosen Einzelfasern zu allen Seiten hin auf wie die Blätter einer Blüte. Die Experten im Audi Leichtbauzentrum haben den Ablauf des Aufspleißens zunächst am Rechner und dann im Versuch durchgespielt.

CFK ist nicht der einzige faserverstärkte Kunststoff, mit dem sich Audi beschäftigt. Beim aktuellen A8 bildet ein sogenanntes Organo-Blech den unteren Querträger des Frontends. Dabei handelt es sich um eine Matrix aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), die durch eingelegte Aluminiumbleche verstärkt wird. Für den R8 GT liefert Audi auf Wunsch Sitzschalen mit Chassis aus reinem GFK. Sie sind 31,5 Kilogramm leichter als die Seriensitze.