Die Zukunft des Autos – „Leichtbau ist Königsdisziplin“

Wolfsburg  Experten diskutierten in Wolfsburg, wie Autos künftig Gewicht sparen können.

Kongressleiter Heinrich Timm an einem Porsche Cayman. Der Sportwagen ist mit diversen Leichtbau-Komponenten ausgestattet.

Kongressleiter Heinrich Timm an einem Porsche Cayman. Der Sportwagen ist mit diversen Leichtbau-Komponenten ausgestattet.

Foto: Andreas Schweiger

Autobauer stehen vor einem Dilemma. Neue Autos enthalten einerseits immer mehr Technik. Dadurch sollen sie sicherer und komfortabler werden – und natürlich sollen sich die neuesten Modelle so technisch von ihrem Vorgänger abheben. Aber immer mehr Technik erhöht das Gewicht und somit den Verbrauch. Andererseits verlangen die Kunden trotz all der neuen Technik immer sparsamere Autos, um den Geldbeutel zu schonen. Und der Gesetzgeber will den CO2-Ausstoß, der abhängig ist vom Verbrauch, immer weiter senken, um der Umwelt etwas Gutes zu tun.

Ein Schlüssel, um diesen Widerspruch aufzulösen, ist der Leichtbau. Gestern und heute diskutieren an der Auto-Uni in Wolfsburg Leichtbau-Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft auf einem Kongress des VDI-Wissensforums über die neuesten Entwicklungen.

Leichtbau ist in der Autobranche beileibe kein neues Thema. „Ihn gab es schon vor 100 Jahren, allerdings wurde er nur eingesetzt, um die Geschwindigkeit zu erhöhen“, sagte Professor Horst Friedrich vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Dieser Anspruch hat sich längst gewandelt. So hilft der Einsatz gewichtssparender Werkstoffe nicht nur, Verbrauch und CO2-Ausstoß zu senken. Leichtbau kann nach Angaben Friedrichs dazu beitragen, neue Techniken voranzutreiben, etwa Elektro-Autos.

„Die Batterien für diese Autos wiegen 200 bis 250 Kilogramm, daran wird sich in den nächsten 15 bis 20 Jahren nichts gravierend ändern“, sagte er. Jedes Kilogramm verringert allerdings die Reichweite der E-Autos – was sie unattraktiver macht. Durch Leichtbau etwa in der Karosserie könne dieser Nachteil zum Teil ausgeglichen werden. Friedrich: „25 Prozent weniger Gewicht bedeuten im Stadtverkehr 28 Prozent mehr Reichweite.“ Wie er weiter ausführte, gehört die Zukunft im Automobilbau der Kombination unterschiedlicher Werkstoffe von Stahl über Aluminium und Magnesium bis hin zu Carbon sowie der Verknüpfung dieser Werkstoffe mit neuen Konstruktionsverfahren. „Die Lösung liegt in der intelligenten Mischung.“

Während Spezialstähle, Aluminium und Magnesium längst von den Autobauern eingesetzt werden, ist Carbon immer noch ein Werkstoff für Kleinserien oder Einzelanfertigungen. Ursache dafür ist nach Angaben von Armin Plath, Leiter Werkstoffe und Fertigungsverfahren der VW-Konzernforschung, der immer noch sehr hohe Preis für Carbon-Bauteile und der große CO2-Ausstoß bei ihrer Fertigung. Deshalb sei Carbon derzeit nur als Ergänzung denkbar, nicht als Ersatz für andere Materialien. „Im Golf kann Carbonfaser lokal zur Verstärkung eingesetzt werden“, sagte er.

Heinrich Timm, Leiter des Kongresses, ehemals Chef des Audi-Leichtbau-Zentrums und Carbon-Experte, erläuterte, dass nicht der Werkstoff Carbon so teuer sei, sondern die Produktion der Bauteile. „Das geschieht in einer Manufaktur, nicht automatisiert.“ 75 Prozent der Kosten entstünden durch die Fertigung. Das werde sich jedoch in acht bis zehn Jahren geändert haben, prognostizierte er. Ziel sei, diese Kosten um 90 Prozent zu senken. Timm berichtete weiter, dass der Wettbewerb zwischen den Leichtbau-Materialien zu Entwicklungssprüngen geführt habe. So habe die Stahlindustrie in den 90er Jahren mit einer Vielzahl von neuen Produkten reagiert, als Audi den A8 in Aluminium-Bauweise vorgestellt hat.

Stahl ist für VW weiterhin der Werkstoff, betonte Plath. Das gelte auch für den Leichtbau. Im Golf 7 zum Beispiel werden die einzelnen Abschnitte der B-Säule in fünf verschiedenen Stärken gewalzt. Die Gewichtsersparnis gegenüber dem Golf 6 beträgt vier Kilogramm. „Der Stahl-Leichtbau ist für Massenhersteller der richtige Weg. Wir werden ihn zu weiteren Extremen führen“, sagte er. Parallel dazu würden Materialien wie Carbon oder Aluminium weiterentwickelt.

Laurent Musy, verantwortlich für die Autosparte des französischen Aluminium-Herstellers Constellium, erwartet wegen der großen Bestrebungen der Autobauer, Gewicht zu sparen, dass sie verstärkt Aluminium einsetzen. Er geht von einem Wachstum der Aluminium-Herstellung zwischen 15 und 25 Prozent aus. Die noch schlechte CO2-Bilanz der Aluminium-Fertigung gegenüber Stahl könne durch verstärkte Aluminium-Wiederverwertung deutlich verbessert werden, sagte er.

Nach Angaben Plaths ist der CO2-Ausstoß umso höher, je leichter ein Werkstoff ist. So werde bei der Produktion von Aluminium etwa sieben Mal mehr CO2 produziert als bei der Stahl-Herstellung. Bei der Produktion von Carbon sei der CO2-Ausstoß sogar 20 Mal so hoch.

Es gibt also noch viel zu tun für die Autoingenieure. „Leichtbau ist die Königsdisziplin“, sagte Timm.

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