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Die Leichtigkeit des Fahrens

Je schwerer ein Auto ist, desto mehr Kraftstoff verbraucht es. Das belastet nicht nur den eigenen Geldbeutel, sondern auch unsere Umwelt. Da hilft nur eine drastische Gewichtsreduzierung. Neue Materialien und innovative Leichtbaukonzepte sollen die Autos der Zukunft leichter machen, ohne Fahrvergnügen und Sicherheit einzuschränken.

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Die Autos auf unseren Straßen sind echte Schwergewichte. Fensterheber, Klimaanlage, Airbags – ständig steigende Anforderungen an Fahrzeugsicherheit und Komfort wirken sich auch auf das Gewicht der Fahrzeuge aus. Allerdings bedeutet mehr Gewicht auch, dass mehr Kraftstoff verbraucht und somit mehr CO2 in unsere Umwelt freigesetzt wird. Letzteres muss sich bis 2020 europaweit ändern, 95 Gramm pro Kilometer lautet das Ziel. Zu schaffen ist das nach Ansicht von Forschern und Automobilherstellern nur mit leichteren Fahrzeugen.

Neue Materialien für weniger Gewicht
Um den Spritverbrauch zu senken, setzen die Automobilhersteller auf neue Antriebe, eine verbesserte Aerodynamik und vor allem auf eine deutliche Gewichtsreduzierung. „Leichtbauwerkstoffe wie Aluminium, Magnesium und Faserverbundswerkstoffe sollen beim Abspecken helfen – und das ohne Einbußen bei Sicherheit, Komfort und Zuverlässigkeit“, sagt Birgit Niesing vom Fraunhofer Institut. Vor allem Aluminium wird immer häufiger im Fahrzeugbau eingesetzt. „Denn der Werkstoff ist leicht und rostet nicht“, fasst Niesing die Vorteile Aluminiums zusammen. Für mehr Sicherheit sorgen hingegen sogenannte faserverstärkte Kunststoffe, welche beispielsweise in der Formel 1 schon seit Jahren zum Einsatz kommen. In Serienwagen findet man den Werkstoff hingegen noch selten. Problem: Die Produktion ist aufwändig und teuer.
Auch von der Natur wird sich in Sachen Leichtbau einiges abgeguckt. Viele Ingenieure orientieren sich bei der Konstruktion von Bauteilen am Knochenaufbau von Säugetieren oder dem zellulären Aufbau von Pflanzen. Mancher Autobauer setzt auf Aluminiumfelgen, die wie Säugetierknochen aufgebaut sind.

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Foto: Akademie für angewandten Leichtbau

Unabhängig von Material sind die Einbaumöglichkeiten von Leichtbauwerkstoffen vielschichtig. Für eine optimale Gewichtsreduzierung muss auch im Fahrzeuginnenraum abgenommen werden.

Chancen und Grenzen des Leichtbaus
Die Zukunft des Leichtbaus liegt in der intelligenten Kombination verschiedener Werkstoffe. „Stahl, Aluminium, Magnesium, Kunststoff, Keramik – Automobile bestehen aus einem bunten Material-Mix“, so Niesing.
Dabei befindet sich der Leichtbau im ständigen Spannungsfeld zwischen Kosten und Nutzen. Und stößt dann an seine Grenzen, wenn die Fahrzeuge durch den Kunden nicht mehr bezahlbar sind. Das heißt, es müssen bezahlbare Lösungen her.
Das sich Leichtbau lohnt, zeigen die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Leichtbaumaterialien. Im Fokus steht dabei die Karosserie, ihr kommt eine entscheidende Rolle zu. Neue Materialien und innovative Konzepte lassen sich hier am besten umsetzen.
Aber auch im Fahrzeuginnenraum kommen immer mehr Materialien mit Leichtbaupotential zum Einsatz. Werkstoffe wie etwa Naturfaser müssen dabei extrem hohen Anforderungen standhalten. Auch bei ständig wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen dürfen sich keine Mikroorganismen ansiedeln, die neben unschönen Flecken auch unangenehme Gerüche im Fahrzeug verursachen würden.

Anmerkung: Der Artikel erschien in ähnlicher Form in der Reflex-Beilage (FAZ) Faszination Mobilität