KEM Konstruktion 11.2016

WERKSTOFFE
WERKSTOFFE/VERFAHREN
BMW verfolgt konsequent
die Hybridbauweise in Serie
Bild: BMW
Hybrider Leichtbau als Weg zur optimalen Bauteilgestaltung
Der richtige Werkstoff an der
richtigen Stelle
Auf der Messe Composites Europe, die vom 29. November bis zum 1. Dezember 2016 in Düsseldorf
stattfindet, ist Leichtbau ein wichtiges Thema. Im Vordergrund stehen hier hybride Leichtbaulösungen
aus einem intelligenten Mix unterschiedlicher Materialien.
Die Autoindustrie steht unter enormem Druck. Sie muss es
schaffen, die Abgase der Fahrzeuge drastisch zu reduzieren,
um die von der EU vorgeschriebenen niedrigen CO -Grenzwerte zu
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erreichen. Diese Emissionsverringerung wird neben effizienteren
Antrieben in erster Linie durch eine Verringerung des Gewichts erreicht.
Leichtbau ist deshalb in dieser Branche das Gebot der Stunde.
Der Zwang zu leichteren Karossen hat dazu geführt, dass die
Entwicklung von Faserverbundwerkstoffen, hauptsächlich von carbonfaserverstärkten
Kunststoffen (CFK), in den letzten Jahren rasant
und sehr erfolgreich vorangetrieben wurde. Denn diese Werkstoffe
sind im Vergleich etwa zu Metallen viel leichter und dennoch
sehr fest.
Mit dem i3 von BMW gibt es mittlerweile ein Auto, dessen Karosse
komplett aus CFK gebaut ist. Ähnlich dem Audi A8, dessen Karosse
nahezu zu 100 % aus Aluminium besteht, ist es ein Beispiel, das
zeigt, was technisch machbar ist. Dennoch werden künftig nicht alle
Autos aus CFK bestehen, ebenso wenig, wie der A8 den Werkstoff
Stahl verbannt hat. Die Erfahrung bei früheren Entwicklungen
spricht dafür, dass es künftig eine sinnvolle Mischung von Werkstof-
fen wie CFK, Kunststoff, Stahl, Aluminium oder Magnesium geben
wird. Hybrider Leichtbau wird die Zukunft im Auto bestimmen. Diese
Entwicklungen werden auch anderen Branchen zugutekommen,
etwa der Luftfahrtindustrie oder der Elektrotechnik.
„Es wird einen zunehmenden Wettbewerb der Materialien und Materialverbindungen
geben, aber ich sehe keinen Verdrängungswettbewerb“,
sagt Marc Kirchhoff vom Branchenmanagement Leichtbau
und Elektromobilität bei der Trumpf Laser- und Systemtechnik
GmbH. Er verweist darauf, dass die Stahlbranche nach Entwicklung
des Audi A8 ihrerseits nach Leichtbaulösungen gesucht hat. Ein Ergebnis
waren die sogenannten Tailored Blanks, maßgeschneiderte
Bleche unterschiedlicher Form, Dicke und Festigkeit, die heute in
den Autos standardmäßig verwendet werden. Auch die Entwicklung
hochfester Stähle ist eine Konsequenz aus dem Wettbewerb
der Materialien. Kirchhoff rechnet damit, dass sich diese Entwick-
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