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Automobilbranche: Die Vorteile des Leichtbaus

Lange wurden Autos immer schwerer. Doch der Trend hat sich gewendet. Eines der Topthemen in der Automobilindustrie ist die Frage, wie E-Autos leichter und damit effizienter werden.

13.09.2017
Leichtbau Automobilindustrie
Automobilbranche: Die Vorteile des Leichtbaus

Diesel-Skandal und Ökotrend: Das Elektroauto ist in aller Munde. Doch bevor der richtig große Durchbruch kommt, müssen Autobauer unter anderem die Reichweite von E-Autos erhöhen. Dafür nötig: größere Batterien. Die sorgen jedoch nicht nur für mehr Strom, sondern vor allem auch für viele zusätzliche Kilos. Größere Batterien, mehr Gewicht – und höherer Kraftstoffverbrauch. Um das wieder auszugleichen, setzen Hersteller auf Leichtbau, der die neuen Kilos ausbalancieren soll.

Denn damit E-Autos wirklich effizient sind, müssen sie deutlich abspecken. In einer Studie rechnet es die Unternehmens- und Strategieberatung McKinsey vor: Autobauer müssen den Anteil von Leichtbauteilen im Fahrzeug bis 2030 von 30 auf 70 Prozent steigern, um das höhere Fahrzeuggewicht durch E-Antrieb und Motortechnik zu kompensieren.

Spezielle Werkstoffe minimieren Gesamtgewicht

Aber auch aus anderen Gründen ist Leichtbau in der Automobilindustrie sinnvoll. So sind zum Beispiel bullige SUVs heute so gefragt wie nie . Neben dem von Haus aus hohen Gewicht wird auch die Elektronik an Bord immer umfangreicher. Und das nicht nur bei den Familiengeländewagen. Die Kunden stehen auf mehr: mehr Komfort, kraftstoffeffizientere Motoren sowie moderne umfangreiche Sicherheitssysteme, die unter anderem aus Sensoren, Kameras und Radarsystemen bestehen, bringen ein großes Plus an Gewicht mit.

Darüber hinaus hat mehr Gewicht auch negative Auswirkungen auf die Fahrdynamik. So finden beispielsweise Bremsen ihren Einsatz bemessen nach dem Gewicht des Autos, um den vorgeschriebenen Bremsweg einhalten zu können. Je schwerer das Auto, desto größer die Bremsen, desto höher also die Gesamtkosten.

Weniger Emissionen durch Leichtbau

Nicht nur bei den E-Autos bedeutet weniger Gewicht auch weniger Kraftstoffverbrauch. Für die Autobauer ist der Leichtbau vor allem deshalb von großem Interesse, weil die EU in einer neuen Richtlinie die CO2-Reduzierung für Pkw gesetzlich festlegt . So gelten für die Hersteller strenge Abgasrichtwerde: Jedes Gramm CO2 zu viel wird dann kosten. Autobauer müssen bis zum Jahr 2020 die Emissionen auf unter 95 Gramm pro Kilometer senken, da sonst Strafzahlungen drohen: ca. 4.000 Euro pro Fahrzeug. Bei 100 Kilogramm weniger Gewicht schlägt das mit rund einem halben Liter weniger Kraftstoff zu Buche. Der reduzierte CO2-Ausstoß zahlt sich aus.

Ohne leichte Werkstoffe geht nichts

Hersteller setzen verstärkt auf Strukturen und Werkstoffe, die das Gewicht reduzieren. Bekannte Leichtbauwerkstoffe sind Aluminium und Magnesium. Der wichtigste Leichtbaustoff bleibt dabei hochfester Stahl, so die McKinsey-Studie . Demnach wird sein Marktanteil in der Automobilbranche von 15 auf 40 Prozent steigen, weil er den herkömmlichen Stahl in vielen Bereichen ablösen wird.

Ebenfalls beliebt: Hybrid-Verbindungen aus Metall und Verbundstoffen, wie beispielsweise kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK), die besonders leicht und stabil sind. Eingesetzt wird der Werkstoff zum Beispiel in der Karosseriefertigung der BMW i-Reihe. Forscher der TU Chemnitz basteln derzeit an Felgen für Autoreifen , die nach eigenen Angaben nur noch die Hälfte wiegen und trotzdem besonders stabil sind. Die Basis bilden Aluminiumschaum mit Faserverbundstoffen. Sie sollen das Auto nicht nur leichter machen, sondern auch das Fahren verbessern.

Spannende Aussichten für die automobile Zukunft

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