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aus den branchen Leichtgewichte für die Automobilbranche Die Ära der klassischen Kunststoffe in und an Automobilen neigt sich dem Ende zu: Dr.-Ing. Andreas Marek von der Fraunhofer-Gesellschaft entwickelt in seiner Projektgruppe „Nachhaltige Mobilität” biologische Verbundwerkstoffe, die extrem fl exibel, leicht und dabei umweltverträglich sind. TEXT › Dr.-Ing. Andreas Marek, Ingo Schmidt Leichtbau, regenerative Roh- und Betriebsstoffe, neue Antriebstechnologien und Recycling sind eine Auswahl wichtiger Aspekte bei der Entwick- lung neuartiger Fahrzeugkonzepte. Die deutsche Automobilindustrie gehört dabei international zu den Spitzenreitern, ebenso wie die beteiligte angewandte Forschung. Zur Förderung der engeren Zusammenarbeit zwischen Industrie, Forschung und Ausbildung unterhält die Fraunhofer-Gesell- schaft die Projektgruppe „Nachhaltige Mobilität“ in Wolfsburg. INNOVATIVE AUTOMOBILE ENTSTEHEN MIT BIOLOGISCHEN VERBUNDWERKSTOFFEN Die angewandte Forschung im Themenfeld „Nach- haltige Mobilität“ zielt zunächst auf Innovationen im und am Fahrzeug. In Zusammenarbeit mit Fahrzeugherstellern, Zulieferern und Werkstoff- herstellern werden neue Konzepte, Produkte und Verfahren für zukunftsgerichtete Automobile entwickelt. Ein Schwerpunkt des Fraunhofer ICT in Wolfsburg liegt dabei auf der Entwicklung sys- temintegrierter Werkstoffe. „Besonders Leicht- bau, zum Beispiel durch Verbundwerkstoffe oder Kunststoffe in automobilen Außenteilen, ist ein aktuelles Thema, das uns beschäftigt“, benennt Geschäftsführer Dr.-Ing. Andreas Marek ein Tätig- keitsfeld. 20 Die Wolfsburger Forscher prüfen die Einsatz- fähigkeit von Keramik, Leichtmetallen, Faserver- der Spezialist bund- und Hybridwerkstoffen. Auch die Nutzung regenerativer Rohstoffe wird zukünftig eine wich- tige Rolle spielen. Der Einsatz von Naturfasern in Verbundwerkstoffen ist dabei nur ein Beispiel. „Wenn man diesen Weg zu Ende denkt“, erläutert Dr.-Ing. Andreas Marek, „werden nicht nur regenerative Fasern, sondern auch regenerative Matrix- materialien benötigt. Aus dieser Überlegung her- aus haben wir leistungsfähige prozessoptimierte Bioverbundwerkstoffe entwickelt.“ So genannte Biocomposits wie geschäumte Polypropylen(PP)- Hanf-, PP-Sisal-Verbund- und Biokunststoff-Sisal- Verbundstoffe bieten vielfältige Einsatzmög- lichkeiten. Die Fachleute prognostizieren durch Einsatz von Leichtbaumaterialien im Bereich Karosserie und Innenausstattung eine Gewichts- ersparnis zwischen 15 und 25 Prozent. Dies führt zu einem niedrigeren Treibstoff- verbrauch und letztlich zu geringeren Emissi- onswerten. Die europäische Vereinigung der Auto mobilher steller verfolgt das selbst gesteckte Ziel, den Kohlendioxydausstoß bis zum Jahr 2008 auf 140 g pro Kilometer zu reduzieren. Der Aus- gangswert lag 1995 bei 185 g pro Kilometer. Der- zeit drängen Regelungen zu Abgaswerten sowie die Feinstaubdiskussion zum Handeln. Relevant sind weiterhin auch Anforderungen aus Übersee: Insbesondere die USA stellen einen wichtigen Absatzmarkt dar, wo bezüglich der Emissions- werte je nach Bundesstaat ein erheblicher Druck auf den Automobilherstellern lastet. Dr.-Ing. Andreas Marek ist seit 2003 als Geschäftsführer verantwortlich für den Aufbau der Fraunhofer-ICT-Projektgruppe „Nachhaltige Mobilität“ in Wolfsburg. Schwerpunkte der Arbeit bilden die Themen Leichtbau, alternative Antriebe und regenerative Roh- und Betriebsstoffe. Im Rahmen der niedersächsischenLandesinitiative Brennstoffzelle vertritt Dr.-Ing. Andreas Marek den Kompetenzknoten „Mobile Anwendungen“ als Sprecher. ›15 Biologische Werkstoffe wie Hanf und Sisal werden schon seit Jahrhunderten in den verschiedensten Bereichen verwendet. Ihre Beimischung zu Kunststoffen ist aber relativ neu. Die so entstehenden Verbundstoffe sind ideal für den Einsatz in innovativen Produkten.
Zukünftige Konstruktionskonzepte führen weg von der Stahlschalenbauweise hin zu Hybrid- bauweise und Multi-Material-Design – die Auto- mobilkonstruktion wird von Beginn an auf eine modulare Fertigung ausgerichtet, wobei Bestand- teile aus alternativen Werkstoffen herkömmli- che Fahrzeugteile ersetzen. Der Vorteil besteht in einer größeren Designfreiheit, denn einzelne Module lassen sich mit geringem Aufwand ändern und darüber hinaus leichter mit zusätz- lichen Funktionen ausstatten. Ebenso verringern sich die Herstellungskosten, weil Stanzverluste bspw. im Spritzgussverfahren wegfallen und auf Korrosionsschutzmaßnahmen bei Kunststoffbau- teilen im herkömmlichen Sinne verzichtet werden kann. › 15 der Spezialist 21
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