Automobilkonstruktion 01.2016

www.autokon.de l Februar 2016 

Automobil 

Konstruktion 

Fachwissen für Entwicklungsingenieure 

Schwerpunkt 

Leichtbau 

Antrieb 

Werkstoff für abgasnormkonforme 

Antriebs- und Motorenkonzepte 

Elektronik + Software 

Wohin sich Bordnetze 

in Zukunft entwickeln werden 

Fahrwerk 

Steht die Hydropneumatik 

vor dem Aus? 

1/2016 1 AutomobilKonstruktion

2 AutomobilKonstruktion 1/2016

EDITORIAL 

Bei Anruf Rückruf 

In den Umfragen zur Zukunft des Automobils stehen immer 

öfter die Millennials – die sogenannte Generation Y – im 

Mittelpunkt des Interesses. Menschen also, die um die 

Jahrtausendwende zu den Teenagern zählten und die mit 

den technologischen Segnungen unserer Zeit bestens 

vertraut sind. Die große Mehrheit dieser Menschen 

wünscht sich personalisierbare Autos, wie aus der europaweiten 

Studie „ThinkGoodMobility“ des Reifenherstellers 

Goodyear und der internationalen Denkfabrik ThinkYoung 

hervorgeht: Rund 82 % träumen von einem Fahrzeug, das 

exakt ihren individuellen Anforderungen bei der technologischen 

Ausstattung und dem Verbrauch entspricht. Und: 

Die Generation Y setzt auf eine nachhaltige Mobilität und 

fordert bezahlbare, intelligente und vernetzte Autos mit 

erhöhter Verkehrssicherheit. 

Am Thema Verkehrssicherheit offenbart sich ein gewisses 

Dilemma. Technisch anspruchsvoll ausgestattete Fahr - 

zeuge sind in der Regel grundsätzlich sicherer als ihre 

Vorgängermodelle – wenn alles so funktioniert, wie es soll. 

Das Gegenteil ist der Fall. So wurden in den USA laut einer 

Studie des Center of Automotive Management im vergangenen 

Jahr knapp 46 Millionen Autos in die Werkstätten 

beordert. Damit waren in diesem wichtigen Markt weit 

mehr als doppelt so viele Fahrzeuge von Rück rufen betroffen, 

als im gleichen Zeitraum verkauft wurden. 

Auch wenn ein großer Teil der Beanstandungen auf Probleme 

bei Zulieferern zurückzuführen ist, müssen letztendlich 

die Automobilhersteller für ihre Produkte geradestehen. 

Womöglich rächt sich in solchen Fällen, dass die OEMs mit 

ihrem oft preisgetriebenen Einkauf ihre Zulieferer einem 

intensiven Kostendruck aussetzen. Kürzere Innovations - 

zyklen zu günstigeren Konditionen bei steigender Qualität 

schließen einander in der Regel aus. Fortschritt auf Kosten 

der Sicherheit ist keine Option. 

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Schwerpunkt 

www.autokon.de l Februar 2016 


Antriebs- und Motorenkonzepte 

in Zukunft entwickeln werden 

vor dem Aus? 

1/2016 1 AutomobilKonstruktion 

INHALT 

20 

LEICHTBAU 

30 

CAD + SIMULATION 

34 

ANTRIEB 

50 

ELEKTRONIK + SOFTWARE 

Leichtbau 

Automobil 

Konstruktion 

Antrieb 

Werkstoff für abgasnormkonforme 

Elektronik + Software 

Wohin sich Bordnetze 

Fahrwerk 

Steht die Hydropneumatik 

Titelbild: 

Anwender fordern in der Regel immer mehr Funktionen 

bei reduziertem Gewicht. Pöppelmann K-Tech 

bietet Lösungswege, um das Bauteilgewicht zu 

reduzieren, die Bauteilfunktion zu erhöhen und 

somit gleichzeitig die Kosten zu senken. Seite 16 

Bild: Pöppelmann 

ANTRIEB + ANTRIEBSTRANG 

34 Borg Warner CEO James R. Verrier zur Ausrichtung 

des Unternehmens 

36 Heißer Kandidat für abgasnormkonforme Antriebsund 

Motorenkonzepte bis 900 °C 

40 Produkte 

SCHWERPUNKT LEICHTBAU 

20 Hydroformed-Hybrids für die Karosserie sparen 

nicht nur Gewicht ein 

22 Faserverstärkter Kunststoff bringt neue 

Möglichkeiten, aber auch Probleme 

24 Produkte 

AUS DER FORSCHUNG 

26 Rechenzeit reduzieren in der Crashtestsimulation: 

Forschungsprojekt will 25 % schneller sein 


28 Schlüsseltechnologie für die nächste 

Elektrofahrzeug-Generation 

30 SAP CAD-Integration für Catia V5 und NX bei 

Mahle Behr 

32 Modell zur Simulation der dynamischen Ventilbelastung 

beim Schließvorgang 

33 Produkte 


42 Eric Küppers, Präsident Global Automotive bei 

TE Connectivity, zum Thema Datenströme im Fahrzeug 

44 Wohin sich Bordnetze in Zukunft entwickeln werden 

46 Dirk Reimer, VP Marketing & Sales von Telit, über 

Hacking und Sicherheitstechnik im Auto 

48 Ladeinfrastruktur für eine flächendeckende 

E-Mobilität 

50 Serie Fahrerassistenzsysteme, Teil 1: 

Die Basis für automatisiertes Fahren 

52 Produkte 

FAHRWERK 

53 Lutz Eckstein, Lehrstuhl und Instituts für Kraftfahrzeuge, 

RWTH Aachen, über Trends im Fahrwerk 

56 Modulares Hinterachssystem von ZF 

57 Produkte 


56 

FAHRWERK 

60 

KAROSSERIE + 

INTERIEUR 

KAROSSERIE + INTERIEUR 

58 Auch die Meilensteine der Sicherheitstechnik 

werden stetig weiterentwickelt 

60 Folientechnik für mehr Komfort, Sicherheit 

und Energieeffizienz 

61 Produkte 

TESTEN + PRÜFEN 

62 Steigende Anforderung an die Qualität von Blechen 

in der Automobilindustrie 

64 Johnson Controls erweitert Testkapazitäten für 

Autositze in Burscheid 

65 In-Tech stellt mit orangeHiL und neuer 

Lastsimulation ein Prototypen-Testsystem vor 

66 Produkte 

RUBRIKEN 

3 Editorial 

6 Aus der Branche 

12 Neues auf autokon.de 

14 Weiterbildung: 3. Internationaler Motorenkongress 

in Baden-Baden 

67 „Wir berichten über“ und Impressum 


AUS DER BRANCHE 

Über 800 neue Arbeitsplätze 

Engineering-Dienstleister Bertrandt weiter auf Wachstumskurs 

Der Bertrandt-Konzern hat im 

Geschäftsjahr 2014/2015 seinen 

Wachstumskurs fortgesetzt. 

Wesentliche Finanzkennzahlen 

konnte der Entwicklungs-Spezialist 

erneut steigern: Insgesamt 

erwirtschaftete Bertrandt einen 

Umsatz von 934,8 Mio. Euro 

(Vorjahr 870,6 Mio. Euro). Das 

Betriebsergebnis (EBIT) wuchs 

von 89,1 Mio. Euro im Vorjahr auf 

91,6 Mio. Euro und das Ergebnis 

nach Ertragsteuern entwickelte 

sich von, im Geschäftsjahr 

2013/2014 erzielten, 62,3 Mio. 

Euro auf 62,6 Mio. Euro. Die Investitionen 

beliefen sich auf insgesamt 

84,9 Mio. Euro – eine 

Steigerung von 18,1 Mio. Euro 

zum Vorjahr – und bilden die 

Basis für eine weitere positive 

Auch auf Basis der anhaltend 

hohen Forschungsund 

Entwicklungsvolumen 

greifen Hersteller 

und Zulieferer auf Entwicklungs-Spezialisten 

wie Bertrandt zurück. 

Hier wird beispielsweise 

ein Crash-Car für einen 

Versuch vorbereitet 

Bild: Bertrand 

Unternehmensentwicklung. Insgesamt 

wurden 806 neue Arbeitsplätze 

für Ingenieure, Techniker 

und kaufmännische Angestellte 

geschaffen und zum Stichtag 

waren 12 367 Mitarbeiterinnen 

und Mitarbeiter im Bertrandt- 

Konzern tätig. Zudem sorgen 

intakte Markttrends für eine Entwicklungs-Nachfrage 

auf hohem 

Niveau. „Auf Basis der Technologie- 

und Modellvielfalt sowie des 

anhaltend hohen Forschungsund 

Entwicklungsvolumens greifen 

Hersteller und Zulieferer auf 

Entwicklungs-Spezialisten wie 

Bertrandt zurück. Das bietet 

Perspektiven für unser Unternehmen“, 

erläuterte Dietmar Bichler, 

Vorstandsvorsitzender der Bertrandt 

AG, anlässlich der Bilanz- 

Pressekonferenz für das 

Geschäftsjahr 2014/2015. 

www.bertrandt.com 

Fertigung von neuartigen Dieselpartikelfiltern mit Katalysatorschicht 

Panasonic errichtet neues Werk in China 

In der chinesischen Stadt Suzhou 

hat die Panasonic Ecology Systems 

Co., Ltd., ein Unternehmen 

der Panasonic-Gruppe, ein neues 

Werk für Filter errichtet. Die Filter 

nutzen eine innovative Methode, 

welche den Feinstaub in Dieselmotorenabgasen 

zersetzt und 

somit eine Ursache von Luftverschmutzung 

behebt. Dafür wird 

auf das Grundmaterial des Dieselpartikelfilters 

(DPF) eine Katalysatorschicht 

aufgetragen. Diese 

reinigt den DPF von dem darin 

Auf das Grundmaterial 

des Dieselpartikelfilters 

wird eine Katalysatorschicht 

aufgetragen. 

Diese reinigt ihn von 

dem darin angesammelten 

Ruß und regeneriert 

ihn so 

Bild: Panasonic 

angesammelten Ruß und regeneriert 

ihn so. Das neue Werk in 

Suzhou hat im Dezember die Produktion 

aufgenommen. Dies ist 

besonders bedeutend vor dem 

Hintergrund, dass besonders in 

Japan, Europa und den USA die 

Abgasnormen für Dieselfahrzeuge 

zunehmend strenger werden. Ferner 

bedient Panasonic damit die 

Nachfrage auf dem chinesischen 

Markt. 

www.panasonic.com 

Für die Antriebe von morgen 

AVL eröffnet Technologiezentrum 

Das derzeit modernste 

Technologiezentrum 

von AVL wurde 

Ende Januar in Bietigheim-Bissingen 

in 

Betrieb genommen. 

Nach knapp 15 Monaten 

Bauzeit werden 

nun auf neun 

Prüfständen Motoren, 

Antriebsstränge 

und Fahrzeuge entwickelt 

und getestet, 

eine Aufstockung auf 25 Prüfstände 

ist durch eine modulare Bauweise 

möglich. AVL CEO Helmut 

List: „Das Prüfzentrum ist für die 

Erfüllung hoch anspruchsvoller 

Entwicklungsaufgaben ausgelegt 

und flexibel gestaltet, sodass wir 

auf zukünftige Anforderungen 

rasch reagieren können. Mit der 

Eröffnung dieses Tech Centers 

setzen wir am Standort Deutschland 

einen weiteren, wichtigen 

Meilenstein.“ Als innovativer, 

AVL CEO Helmut List (r.) mit Bietigheims Oberbürgermeister 

Jürgen Kessing bei der Eröffnung des neuen 

AVL-Technologiezentrums Bild: AVL 

kompetenter und verlässlicher 

Partner der Automobilindustrie 

verfügt AVL über tiefgehendes 

Know-how: Die Herausforderungen 

der Zukunft wie Real Driving 

Emissions, Zero-Emission-Zones, 

CO2-Reduktion und weltweite 

Flottenverbrauchsziele erfordern 

optimale Teilsysteme wie Motor, 

Getriebe und E-Antrieb, vor allem 

aber ein optimales Zusammenspiel 

dieser Komponenten. 

www.avl.com 


preh.com 

In der neuen E-Klasse können 

erstmals alle Funktionen von 

Kombi instrument und Infotainmentsystem 

gewählt werden, ohne 

die Hände vom Lenkrad zu nehmen. 

Die hochpräzisen Touch Control 

Buttons dafür hat Preh entwickelt. 



Nachfolgeauftrag von europäischem Nutzfahrzeughersteller 

KSPG liefert Stahlkolben für 150 Mio. Euro 

Die Produktion von Stahlkolben am KSPG-Standort in Neckarsulm 

Bild: KSPG 

Der zum Rheinmetall Konzern 

gehörende Automobilzulieferer 

KSPG AG hat von einem namhaften 

Nutzfahrzeughersteller einen 

Nachfolgeauftrag für die Lieferung 

von Stahlkolbensystemen 

der jüngsten Generation erhalten. 

Der Auftrag mit einer Laufzeit bis 

2019 hat ein Gesamtvolumen von 

150 Mio. Euro. Serienstart wird im 

ersten Quartal 2017 sein. Die 

Order umfasst die Lieferung des 

gesamten Kolbensystems, bestehend 

aus Kolben, Kolbenbolzen, 

Sicherungsringen, Kolbenringen 

und den Zylindern, den sogenannten 

Linern. Die KSPG-Tochter 

KS Kolbenschmidt unterstreicht 

mit diesem Auftrag einmal mehr 

ihre Kompetenz als führender Anbieter 

von kompletten Kolbensystemen. 

Die beauftragten Einheiten sind 

für Nutzfahrzeugmotoren der 

Emissionsstufe Euro 6 vorgesehen 

und verfügen über ein sogenanntes 

„Fuel Consumption Package“ 

zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. 

Die Kolbensysteme 

werden in 13- und 11-Liter- 

Motoren des Herstellers verbaut, 

die für den Einsatz in Europa und 

in der NAFTA vorgesehen sind. 

Die Belieferung erfolgt nach dem 

Prinzip „Local for Local“, so dass 

beispielsweise die Kolbenproduktion 

für die europäischen Werke 

des OEMs in Neckarsulm erfolgt. 

www.kspg.com 

Befestigungssysteme 

ZF TRW verkauft 

Geschäftsfeld 

ZF TRW, die Division Aktive und 

Passive Sicherheitstechnik der 

ZF Friedrichshafen AG, will das 

Geschäftsfelds Befestigungssysteme 

& Komponenten für etwa 

450 Mio. US-Dollar an Illinois Tool 

Works (ITW) verkaufen. Obwohl 

der Bereich erfolgreich und rentabel 

sei, wolle sich ZF in erster 

Linie auf seine Kernkompetenzen 

Sicherheit, Effizienz, Elektrifizierung 

und Weiterentwicklung des 

automatisierten Fahrens konzentrieren, 

heißt es. ITW wiederum 

möchte die Befestigungssysteme 

& Komponenten als eigenständige 

Division und bedeutenden Geschäftsbereich 

innerhalb des Bereichs 

Automobil-Erstausrüstung 

führen. Das Geschäftsfeld hat seinen 

Hauptsitz im rheinland-pfälzischen 

Enkenbach und beschäftigt 

3500 Mitarbeiter an 13 Standorten 

in neun Ländern. 

www.zf.com 

Car Infotainment, Connectivity und Telematics 

Joyson und Preh übernehmen Technisat Automotive 

Die Ningbo Joyson Electronic 

Corp. und deren Tochtergesellschaft 

Preh Holding GmbH 

übernehmen zu je 50 % den 

Geschäftsbereich Technisat 

Automotive von der Technisat 

Digital GmbH. Einen entsprechenden 

Vertrag haben die Parteien 

Ende Januar unterzeichnet. Innerhalb 

der Joyson-Gruppe wird 

Technisat Automotive im Unternehmensbereich 

Automotive 

Electronics neben der Preh GmbH 

als Preh Technisat Car Connect 

Die Übernahme bedeutet 

eine Entwicklung zu 

einem Global Player 

für Car Connectivity 

und Human Machine 

Interface-Syteme 

(HMI). Bild: Preh 

GmbH geführt werden. Die Übernahme 

bedeutet eine nachhaltige 

Verstärkung und Kompetenzerweiterung 

der Preh-Gruppe und 

damit eine Entwicklung zu einem 

Global Player für Car Connectivity 

und Human Machine Interface- 

Syteme (HMI). Über die Modalitäten 

der Transaktion wurde Stillschweigen 

vereinbart. Die Übernahme 

steht unter dem Vorbehalt 

der Zustimmung durch die zuständigen 

Behörden. 

www.preh.com 

Berechnung und Simulation – Anwendungen, Entwicklungen, Trends 

Nafems lädt zur Regionalkonferenz nach Bamberg 

Nach den erfolgreichen deutschsprachigen 

CAE-Konferenzen 

2012 und 2014, bei denen jeweils 

über 100 Fachpräsentationen zu 

den Themen FEM, CFD, MKS, SDM 

etc. vorgetragen wurden, lädt 

Nafems nun herzlich zur dritten 

regionalen Konferenz vom 25. bis 

27. April 2016 nach Bamberg ein. 

Die Teilnehmern erwarten Plenarvorträge 

namhafter Referenten, 

unter anderen von Adam Opel, 

Audi, Daimler, John Deere, Deutsches 

Zentrum für Luft- und 

Raumfahrt, Stadler Rail, Universität 

Erlangen-Nürnberg, über 80 

Fachvorträge aus Industrie, Forschung 

und Hochschule, ein Spezialforum 

zum Thema Additive 

Fertigung/3D-Druck, Workshops, 

Diskussionsrunden, Schulungen 

sowie eine umfangreiche Hardund 

Softwareausstellung. 

Mit dieser Fachkonferenz bietet 

Nafems eine Plattform, auf der 

neue Techniken und Tools präsentiert 

werden sollen und den Teilnehmern 

die Möglichkeit geboten 

wird, auf breiter Basis erfolgreiche 

Anwendungen und Trends mit 

Spezialisten aus Forschung und 

im besonderen Maße aus der Industrie 

zu diskutieren. Nafems ist 

eine neutrale, unabhängige Notfor-profit-Organisation 

und zählt 

über 1200 Unternehmen und Institute 

zu ihren Mitgliedern. Sie 

fördert die sichere und zuverlässige 

Anwendung von Simulationsmethoden 

wie FEM, CFD, MKS 

usw. Sie vertritt die Interessen 

der Anwender numerischer Simulationsmethoden 

aus der Industrie, 

bindet Hochschulen und 

Forschungsinstitute in ihre Tätigkeit 

ein und hält Kontakt zu 

System anbietern. 

www.nafems.org/dach2016 



Bord-Telematiksysteme 

Valeo übernimmt Peiker 

Nach der technologischen Kooperationsvereinbarung 

vom Februar 

2015 kündigt Valeo nun den Kauf 

des Unternehmens Peiker an, 

einem deutschen Anbieter von 

Bord-Telematiksystemen und mobilen 

Connectivity-Lösungen. 

Valeo baut mit dieser Akquisition 

seine Angebotspalette im Bereich 

der Konnektivität aus. Ziel ist es, 

den Fahrzeugherstellern im 

Wachstumsmarkt der Telematik 

neuartige Systeme anzubieten, 

die über die erforderlichen hohen 

Datenübertragungsraten und die 

angemessene Cybersicherheit 

verfügen. Das Systemangebot 

wird sowohl die innovativen Felder 

der Car-to-Car- (V2V) als auch 

der Car-to-Infrastructure-Kommunikation 

(V2I) umfassen. 

www.valeo.de 

Für den neuen Fiat Ducato 

Bonfiglioli beteiligt an der Entwicklung eines neuen Hybridantriebs 

Der italienische Antriebsspezialist 

Bonfiglioli hat einen Elektroantrieb 

für leichte Nutzfahrzeuge 

(LCVs), der speziell für den neuen 

Fiat Ducato entwickelt wurde, präsentiert. 

Der Bonfiglioli Produktmanager 

Massimo Palomba stellte 

den innovativen E-Antrieb auf 

der Veranstaltung des Polo Innovazione 

Automotive (Konsortium 

für Innovationen in der Automobilindustrie) 

in Mailand vor. Die 

Veranstaltung fand unter dem 

Titel „Grüne und intelligente 

Transportfahrzeuge hinsichtlich 

Effizienz und ökologischer Nachhaltigkeit 

für den innerstädtischen 

Verkehrsverbund, die 

Agrar- und Ernährungsindustrie 

sowie weitere Bereiche“ statt. Der 

vorgestellte Elektroantrieb ist ein 

Dual-Mode Hybridsystem und 

besteht aus einen Elektro- und 

einem klassischen Verbrennungsmotor. 

Im Vergleich zu herkömmlichen 

Motoren liefert der speziell 

für elektrische Fahrantriebe entwickelte 

Getriebemotor die gleiche 

Leistung bei kleinerer Baugröße 

und geringerem 

Gewicht. Beispielsweise 

in Innenstädten 

kann der Verbrennungsmotor 

zugunsten 

des Elektroantriebs 

abgeschaltet 

werden. Das Fahrzeug 

Der bereits entwickelte 

elektrische Antrieb Serie 

600D von Bonfiglioli für 

leichte Personen- und 

Gütertransporter bis 3,5 t 

Bild: Bonfiglioli 

ist dann in der Lage, bis zu 

70 km/h schnell zu fahren und erreicht 

dabei nach der ECE Norm 

101 R eine Reichweite von 40 bis 

120 km. 

www.bonfiglioli.com 

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TICKER 

Neue Mercedes-Benz E-Klasse mit Testlizenz zum autonomen Fahren 

Autonom über die Highways im Bundesstaat Nevada 

Schaeffler eröffnet Werk 

in Mexiko 

Schaeffler hat am Standort 

Huejotzingo sein zweites, 

ebenfalls im mexikanischen 

Bundesstaat Puebla gelegenes 

Werk eröffnet. Es ist auf die 

Fertigung von Drehmomentwandlern 

für US-amerikanische 

und japanische Automobilhersteller 

spezialisiert. Es 

verfügt über eine Produktionsfläche 

von rund 16 000 m² mit 

eigenem Werkzeugbau und einem 

Forschungs- und Entwicklungszentrum. 

Das Werk wird 

etwa 550 Mitarbeiter beschäftigen. 

Bereits jetzt laufen Planungen 

für eine Erweiterung. 

Faurecia will Automotive 

Exteriors verkaufen 

Der französische Automobil - 

zulieferer Faurecia will seine 

weltweiten Aktivitäten im 

Bereich Automotive Exteriors 

an Plastic Omnium verkaufen. 

Der zum Verkauf stehende Geschäftsbereich, 

der Stoßfänger 

und Front-End-Module umfasst, 

verzeichnete 2014 einen 

Umsatz von 2 Mrd. Euro und 

beschäftigt 7700 Mitarbeiter 

an 22 Standorten. 

Neuer Autositzhersteller 

heißt Adient 

Johnson Controls hat bekanntgegeben, 

dass der Name für 

das neue Unternehmen für 

Autositze und Fahrzeuginnenräume 

Adient sein wird. Der 

Geschäftsbereich soll im Oktober 

2016 ausgegliedert werden 

und als eigenständiges 

Unternehmen an der Börse notiert 

sein. Adient stammt aus 

dem Lateinischen und steht 

dafür, eine Situation oder einen 

Impuls zu akzeptieren und 

weiterzuentwickeln. 

Die neue Mercedes-Benz E-Klasse 

hat die Testlizenz für autonomes 

Fahren in Nevada erhalten. Der 

autonome Testbetrieb ist auf allen 

Interstates und State High - 

ways des US-Bundesstaats erlaubt, 

nur beim Abbiegen sowie 

beim Auf- und Abfahren müssen 

die Fahrer noch selbst steuern. 

Die autonomen Testfahrten im 

Hannover Messe: Massiver Leichtbau in Fahrzeugen 

Ideen kostenverträglich umsetzen 

26 Unternehmen der Massiv - 

umformung präsentieren sich 

vom 25. bis 29. April 2016 auf der 

Hannover Messe. „Massiver 

Leichtbau in Fahrzeugen“ lautet 

das Thema auf dem größten Branchenstand 

der Industrial Supply. 

Die Initiative Massiver Leichtbau 

informiert über die aktuellen Ergebnisse 

zur Gewichtseinsparung 

bei massivumgeformten Bauteilen 

aus Stahl im Fahrzeugbau. 

„Die Forschungsergebnisse unserer 

Studien zeigen, dass sich die 

enge Zusammenarbeit zwischen 

den Unternehmen der Massivumformung 

und Stahlherstellern 

auszahlt“, erklärte Dr. Theodor L. 

Tutmann, Geschäftsführer des Industrieverbandes 

Massivumformung. 

So hat die Studie „Leichtes 

Nutzfahrzeug Phase II“ ergeben, 

dass innovative massivumgeformte 

Bauteile aus Stahl erhebliche 

Gewichtseinsparungen im 

Fahrzeugbau ermöglichen. Das 

Leichtbaupotenzial in Antriebs- 

Brian Sandoval (rechts), 

Gouverneur von Nevada, 

und Prof. Thomas Weber, 

Vorstandsmitglied der 

Daimler AG, verantwortlich 

für Konzernforschung 

und Mercedes- 

Benz Cars Entwicklung 

Bild: Daimler 

nomes Fahren reservierten, roten 

Nummernschild. Der Bundesstaat 

Nevada hatte bereits im Juni 2011 

Regelungen für autonomes Fahren 

verabschiedet und gilt damit 

als Vorreiter. Straßennetz, Szenerie 

und Verkehrsaufkommen im 

Wüstenstaat repräsentieren gut 

die Verkehrssituation in den USA. 

www.daimler.com 

Alltagsbetrieb werden von speziell 

geschulten Testfahrern absolviert. 

Zusätzlich schreibt das 

Nevada Department of Motor 

Vehicles (NDMV) vor, dass sich 

bei Testfahrten ein Passagier hinter 

dem Steuer und ein zweiter 

Mitfahrer im Fahrzeug befinden 

müssen. Gekennzeichnet sind die 

Testfahrzeuge mit einem für autostrang 

und Fahrwerk eines leichten 

Nutzfahrzeugs bis 3,5 t Gesamtgewicht 

etwa liegt bei 99 kg. 

Halle 4/Stand E42 

www.massiverleichtbau.de 

Am Thema Leichtbau interessierte Besucher bei den Massivumformern auf der 

Hannover Messe 2014 

Bild: Industrieverband Massivumformung 



Getriebesysteme 

Magna schließt Getrag-Übernahme ab 

Magna International Inc. hat den 

Erwerb des Getrag-Konzerns abgeschlossen. 

Die Produktlinie 

des in Untergruppenbach beheimateten 

Unternehmens ergänzt 

das Know-how von Magna Powertrain 

in Entwicklung und Fertigung 

und soll neue Wachstumschancen 

eröffnen. Getrag gilt als 

Marktführer bei Doppelkupplungsgetrieben 

– ein Bereich, für 

den in den nächsten Jahrzehnten 

weltweit hohe Wachstumsraten 

erwartet werden. „Die Ausdehnung 

unserer Tätigkeit auf umfassende 

Antriebsstranglösungen ist 

eine unserer strategischen Hauptausrichtungen“, 

sagt Jake Hirsch, 

Präsident Magna Powertrain. 

Getrag bietet eine große Bandbreite 

von Getriebesystemen an, 

darunter Handschaltgetriebe, automatisierte 

Schaltgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe 

sowie Hybrid- 

und weitere moderne Systeme. 

Die gemeinsame Produkt - 

palette soll die Kompetenz von 

Magna im Bereich der Antriebsstrangsysteme 

verstärken und 

weitere Chancen zur vertikalen 

Integration eröffnen. 

„Mit der Zugehörigkeit zu Magna 

sind wir sehr gut aufgestellt, noch 

stärker zu werden“, betont Mihir 

Kotecha, CEO von Getrag. „Ich gehe 

davon aus, dass die beiden 

Unternehmen gemeinsam noch 

besser in der Lage sind, Chancen 

zu nutzen, die sich im Bereich 

des Antriebsstrangs ergeben – 

vor dem Hintergrund der Anforderungen 

an einen geringeren Kraftstoffverbrauch 

und verringerte 

Kohlendioxidemissionen.“ 

www.magna.com 

www.getrag.com 

Juristische und gesellschaftliche Aspekte der Mobilität der Zukunft 

Continental startet Online-Dialogplattform 

Continental hat im Internet eine 

öffentliche und unabhängige Dialogplattform 

zum Automatisierten 

Fahren gestartet. Experten und 

Verbraucher erhalten dort die 

Möglichkeit zum Austausch zu 

technischen, juristischen und gesellschaftlichen 

Aspekten der 

Mobilität der Zukunft. Die Seite 

bietet herstellerunabhängige Informationen, 

Grafiken und Fakten. 

Ein multimedialer Zeitstrahl 

Screenshot der Internet- 

Plattform 

Bild: Continental 

verdeutlicht, wann mit welchen 

Funktionen zu rechnen ist und 

welche Technik bereits heute eingesetzt 

wird. „Der Erfolg des Automatisierten 

Fahrens hängt maßgeblich 

von den Menschen ab“, 

erklärt der Continental-Vorstandsvorsitzende 

Dr. Elmar Degenhart. 

„Sie müssen das Grundkonzept 

akzeptieren und der eingesetzten 

Technologie vertrauen.“ 

www.2025AD.com 

1/2016 AutomobilKonstruktion 11

Neues auf www.autokon.de 

Ohne Arbeitsunterbrechung die Vergrößerung ändern 

Einfache Bedienung spart Zeit 

Digitalmikroskope von Leica 

Microsystems kommen immer 

häufiger bei Inspektion, 

Qualitätskontrolle und -sicherung 

sowie der Fehleranalyse 

zum Einsatz. Während 

der mikroskopischen 

Untersuchung muss die Vergrößerung 

oft gewechselt 

werden: Zuerst wird ein bestimmter Bereich auf 

der Probe identifiziert und anschließend im Detail 

analysiert. Lässt sich die Vergrößerung über 

den gesamten Bereich rasch ändern, macht das 

den Prozess effizienter. 

www.autokon.de Suchwort Leica 

Pilotiert, elektrifiziert und voll vernetzt: 

Audi auf der CES 2016 

Elektrifizierung, Digitalisierung 

und pilotiertes Fahren – diese 

drei Zukunftstrends der Automobilindustrie 

stellte Audi in den 

Mittelpunkt seines diesjährigen 

Auftritts bei der Consumer Electronics 

Show (CES). Die Elektronik- 

Messe der Welt fand vom 6. bis 9. 

Januar 2016 in Las Vegas/USA statt. Auch auf 

dem Gebiet des Health Management ist Audi 

aktiv: Die Vision ist ein Fahrer, der am Ziel entspannter 

aus dem Auto steigt, als er eingestiegen 

ist. 

www.autokon.de Suchwort Audi 

Synchronisierung für Doppelkupplungsgetriebe 

Innovatives Design 

Mit der Classicline DCT entwickelte 

Hoerbiger die weltweit 

wohl erste Synchronisierung 

mit optimiertem Design 

für Doppelkupplungsgetriebe 

(DCTs). Das innovative Design 

beruht auf der Idee, die 

Zähne der Kupplungsscheiben 

abzuflachen und die 

Schiebemuffe jeweils links und rechts nur mit 

einer einseitigen Schräge zu versehen, anstatt 

diese – wie das bei Synchronisierungen für manuelle 

Getriebe optimal wäre – spitz zulaufen 

zu lassen. 

www.autokon.de Suchwort Hoerbiger 

Ladeatlas Bayern 

Zur richtigen Zeit am richtigen Ort 

Das Suchen und Finden geeigneter 

Ladeinfrastruktur ist für Fahrer 

von Elektroautos ein Alltagsproblem. 

Derzeit gibt es vor allem 

außerhalb der Ballungsräume 

noch viel zu wenige Ladesäulen – 

und vor allem viel zu ungenaue 

Informationen über die vorhandene 

Infrastruktur. Ist die Ladesäule 

frei zugänglich, gerade verfügbar 

– und wenn ja: mit welcher Karte 

kann der Strom bezahlt werden? 

Die in einem Kooperationsprojekt 

von Bayern Innovativ und dem 

Volkswatgen bringt Racing-Spiele-App heraus 

Rallye-Abenteuer direkt auf das Smartphone 

www.volkswagen.de 

bayerischen Start-up Cirrantic 

entwickelte Web App Ladeatlas 

Bayern bietet erstmals einen 

Überblick mit zuverlässigen 

Standortinformationen in Echtzeit. 

Ziel der mit Unterstützung 

des Bayerischen Staatsministeriums 

für Wirtschaft und Medien, 

Energie und Technologie realisierten 

mobilen Web App ist es, Bayerns 

Ladeinfrastruktur weitgehend 

vollständig abzubilden und 

zuverlässige Standortinformationen 

mit Echtzeitinfo anzubieten. 

www.elektromobilitaetbayern.de/ladeatlas 

Volkswagen zeigt mit 

der App eine neue Interpretation 

klassischer 

Racing-Spiele, 

die ab sofort als mobile 

Version für iOSund 

in Kürze auch für 

Android-Geräte bereit 

steht. Anders als 

bei bisherigen Autorennspielen 

bestimmen 

die Spieler ihr 

Rennabenteuer selbst. Sobald sie 

ein beliebiges Foto mit ihrem 

Smartphone aufgenommen haben, 

lässt sich darauf eine individuelle 

Rallyestrecke zeichnen. Als 

Untergrund wählen die Nutzer 

zwischen Asphalt, Schotter, 

Matsch und Schnee. Zum Warmwerden 

bietet die App vier Practice-Strecken 

zum Üben. Dann geht 

es entweder mit dem VW Polo, 

dem Polo R WRC oder dem Polo 

GTI an den Start. Beim Spielen 

besteht die Herausforderung darin, 

Speedboosts und Drifts im 

richtigen Moment mit dem Auto 

auszulösen. Neben einem kühlen 

Kopf ist dabei vor allem eine 

schnelle Reaktion gefragt, um Timing 

und Speed optimal aufeinander 

abzustimmen. Mit der 

App treffen sich die Rallyefahrer 

dann auf Facebook. Hier haben 

sie die Möglichkeit, ihr Ergebnis 

zu teilen und Freunde herauszufordern, 

gegen die Bestzeit anzutreten. 

12 AutomobilKonstruktion 

1/2016


Italiens Edelschmieden hautnah erleben! 

Leserreise von 9. bis 12. Juni 2016: Faszinierender Rennsport und die italienische Küche 

Das feurige schwarze Pferd und der wilde schwarze Stier konkurrieren 

seit Jahrzehnten um die Krone des italienischen Rennsports und faszinieren 

mit Geschwindigkeit, Raffinesse und natürlich auch mit dem markanten 

Sound ihrer Motoren. Bella Italia ist wahrlich das Land der Motor 

Mania und das Land des Dolce Vita – des mediterranen Klimas, der 

kulinarischen Genüsse und jener lebensfrohen Mentalität. 

Begleiten Sie uns von 9. bis 12. Juni 2016 in die Emilia-Romagna. 

Unvergessliche Einblicke in die Produktionsstätten 

von Lamborghini, Ducati, Pagani und 

Ferrari verspricht zusammen mit dem Eintritt 

in die spektakuläre Welt des italienischen 

Rennsports die Leserreise von elektro AUTO- 

MATION und der Konradin Mediengruppe von 

9. bis 12. Juni 2016. Besuchen Sie mit uns die 

dynamische Stadt Bologna und erleben Sie eine 

Reise im Stile des Dolce Vita. Das Reiseprogramm 

setzt sich wie folgt zusammen: 

• 1. Tag, Donnerstag, 9. Juni 2016: 

Anreise nach Bologna und Besuch der 

Edelschmiede Lamborghini: 

Sie fliegen von Frankfurt oder München (inklusive) 

sowie von Berlin, Düsseldorf, Hamburg, 

Hannover oder Stuttgart (gegen Aufpreis) 

nach Bologna. Nach einer Programmbesprechung 

und dem Mittagessen machen 

Sie sich auf den Weg zu Lamborghini in 

Sant‘Agata Bolognese im Terra di Motori – 

zu deutsch „Land der Motoren“ – genannten 

Gebiet zwischen Bologna und Modena. 

Seit den 1940er-Jahren werden hier Traktoren 

und Sportwagen gefertigt, heute ist 

Lamborghini der größte Arbeitgeber der Region. 

Nachdem Sie in die Produktion der 

faszinierenden Sportwagen schnuppern 

konnten, besichtigen Sie das 2001 eröffnete 

Werksmuseum und fahren dann zum Ferruccio-Lamborghini-Privatmuseum. 

Das Museum 

der Familie Lamborghini ist der Öffentlichkeit 

normalerweise nicht zugänglich 

und kann nur mit Voranmeldung besichtigt 

werden. 

• 2. Tag, Freitag, 10. Juni 2016: 

Die faszinierende Welt von Ducati, Maserati 

und des exklusiven Herstellers Pagani 

Am Vormittag besuchen Sie den leidenschaftlichen 

Motorradhersteller Ducati in 

Bolognas Stadtteil Borgo Panigale. Nachdem 

Sie einen spannenden Einblick in 

• das Werk erhalten haben, werden Sie zur 

Mittagszeit auf dem Landgut Panini zu einer 

Verkostung von Parmigiano erwartet. Im 

• Anschluss besuchen Sie das Maserati- 

• Museum der Familie. Am Nachmittag widmen 

Sie sich dann dem wohl exklusivsten 

Automobilhersteller der Welt – Sie besichtigen 

das 1992 von Horacio Pagani gegründete 

Unternehmen Pagani Automobili in San 

Cesario sul Panaro. 

• 3. Tag, Samstag, 11. Juni 2016: 

Auf den Spuren des Rennsports bei der 

Edelschmiede Ferrari 

Nach dem Frühstück fahren Sie nach Maranello, 

dem Sitz des Ferrari-Werkes und -Formel-1-Rennstalls. 

Ein Besuch des Ferrari- 

Museums entführt Sie auf eine Reise durch 

die Geschichte des Unternehmens und bietet 

Ihnen die Gelegenheit, einige der inte- 

Info & Kontakt 

Konradin Leserreise 

Italiens Edelschmieden 

Reisetermin: 9. bis 12. Juni 2016 

Reisedauer: 4 Tage 

Reisepreis: ab 1.195,- € pro Person im DZ 

zusätzlich buchbar: 

• Einzelzimmerzuschlag: 150,- € 

• Ferrari-Probefahrt rund um Maranello (rund 20 

Minuten, nur im Voraus buchbar): 100,- € 

• Flug von Düsseldorf oder Stuttgart nach Bologna 

und zurück (Aufpreis): 50,- € 

• Flug von Berlin, Hamburg oder Hannover nach 

Bologna und zurück (Aufpreis): 80,- € 

Bei Interesse senden Sie uns bitte eine Mail zur 

Kontaktaufnahme mit dem Stichwort ‚Italiens 

Edelschmieden’ an: 

d3.redaktion@konradin.de 

Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der 

italienischen Edelsportwagen und Motorräder 

ressantesten Fahrzeuge aus dem Hause näher 

zu betrachten. Im Anschluss unternehmen 

Sie eine Rundfahrt durch die 1947 vom 

ehemaligen Rennfahrer Enzo Ferrari gegründete 

Autoschmiede. Ferrari-Fans, und diejenigen, 

die es werden möchten, haben zum 

Abschluss gegen Voranmeldung und einen 

Aufpreis die Gelegenheit, eine Probefahrt 

mit einem Ferrari zu machen. 

• 4. Tag, Sonntag, 12. Juni 2016: 

Rundgang durch Bolognas Altstadt sowie 

Rückreise zum Ausgangsort 

Am Vormittag erkunden Sie Bolognas historische 

Altstadt bei einem Rundgang. Die 

Wahrzeichen der Stadt sind die Torre Garisenda 

und die Torre degli Asinelli, welche 

nach ihrer Fertigstellung um 1300 über 

• 130 Jahre lang das höchste Gebäude des 

Kontinents war. Die Türme sind zwei von 

wenigen noch erhaltenen der einst rund 

180 Geschlechtertürme des mittelalterlichen 

Bologna. Das Zentrum der Stadt bildet 

die Piazza Maggiore mit dem Neptunbrunnen 

und der Basilika San Petronio. 

Im Anschluss fahren Sie zum Flughafen und 

treten den Rückflug an. 

Bild: Lackiererblatt/M. Rehm 


WEITERBILDUNG 

Antrieb – Charaktersache oder Einheitsbrei? 

3. Internationaler Motorenkongress in Baden-Baden 

Bild: VDI Wissensforum GmbH 

Am 23. und 24. Februar 2016 treffen 

sich Experten beim 3. Internationalen 

Motorenkongress in Baden- 

Baden, um über die zukünftige Rolle 

des Verbrennungsmotors zu diskutieren. 

Was treibt Motorenentwickler 

um? Welche ungenutzten Potenziale 

liegen im Verbrennungsmotor 

beim Pkw und Nutzfahrzeug? 

Der Verbrennungsmotor wird die nächsten 

Jahrzehnte die wichtigste Antriebsquelle in 

Fahrzeugen bleiben. Ziel ist, ihn effizienter 

und leistungsfähiger zu machen. Die größten 

Herausforderungen sind die Emissionsreduktion 

und der hohe Kostendruck. Über diese 

und zahlreiche weitere Themen diskutieren 

Experten aus dem In- und Ausland auf dem 

3. Internationalen Motorenkongress am 23. 

und 24. Februar 2016 in Baden-Baden. 

Der Autor: Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter 

der AutomobilKonstruktion 

Evolutionär statt revolutionär 

Motorenentwickler sind sich einig: der Verbrennungsmotor 

wird sich nur evolutionär 

weiter entwickeln. Damit verbunden sind zahlreiche 

bislang noch nicht gehobene Potenziale. 

Experten von unter anderem APL, AVL, 

BMW, Daimler, Ford, GM, Honda, Hyundai, 

Mahle und Volkswagen präsentieren aktuelle 

Konzepte für Motoren, Lösungen für Thermodynamik 

und -management sowie zur Aufladung. 

Weitere wichtige Themen des Kongressprogramms 

sind Abgasemissionen, Reibungsreduktion, 

Technologien für die modellbasierte 

Steuerung und Kraftstoffe. 

Wie sieht die Antriebsdifferenzierung durch 

den Verbrennungsmotor in Zukunft aus? Nikolai 

Ardey von BMW ist der Ansicht, dass „dieser 

mit seinen Fahrzeug prägenden Abstimmungen 

in der nächsten Dekade ein wichtiges 

Differenzierungsmerkmal für mindestens 

90 % der Antriebe bleiben wird. Zugleich ist 

zu beobachten, dass sich die Technologien im 

enger werdenden Lösungskorridor der gesetzlichen 

Randbedingungen immer weniger unterscheiden.“ 

RDE – eine Erfolgsstory? 

Seit Jahren bemühen sich die Automobilindustrie 

und der Gesetzgeber darum, Emissionen 

im realen Betrieb zu messen und zu verringern. 

Mit dem Start der Pkw Real Driving 

Emission (RDE) Monitoring-Phase im Januar 

2016 und den verbindlichen RDE-Emissionsli- 

Nikolai Ardey: „Der Verbrennungsmotor mit seinen 

Fahrzeug prägenden Abstimmungen wird in der 

nächsten Dekade ein wichtiges Differenzierungsmerkmal 

für mindestens 90 % der Antriebe bleiben.“ 

Bild: BMW 


mits ab September 2017 sind massive Anstrengungen 

für die Automobilhersteller verbunden. 

Das gilt auch für das Nutzfahrzeugsegment. 

Christof Gietzelt vom TÜV meint dazu: 

„Es wird keine Überraschung sein, das die 

entstehenden Entwicklungskosten für die Zielerreichung 

signifikant höher ausfallen werden 

im Vergleich zu Prüfzyklen, die ausschließlich 

auf dem Abgasrollenprüfstand anfallen. Die 

Kopplung von Versuch und Simulation wird 

noch mehr an Bedeutung gewinnen. Insgesamt 

wird das Thema RDE jedoch nachhaltig 

das Vertrauen der Bürger in die Automobil - 

industrie, technischen Dienste, Genehmigungsbehörden 

und europäische Gesetz - 

gebung stärken.“ 

Wie sieht es bei den Kraftstoffen aus? Optionen 

zukünftiger Mobilität werden vermehrt gegen 

Greenhouse Gas (GHG) als auch luftqualitätsrelevante 

Emissionen gemessen werden. 

„Die Systemintegration von zukünftigen Kraftstoffen, 

Verbrennungssystemen und Abgasnachbehandlung 

wird wichtiger denn je“, ist 

Wolfgang Warnecke von Shell überzeugt. Er ist 

sicher, dass „neue Energieformen als Kraftstoffe 

wie Biofuels der zweiten Generation, 

Erdgas, Wasserstoff und Elektrizität oder synthetische 

„Sun Fuels“ eine wesentliche Rolle 

spielen werden, insbesondere auf erneuer - 

barer Basis.“ 

Weiter im Fokus: Der Verbrennungsmotor 

(hier ein TwinPower Turbo 

Reihen-6-Zylinder, B58) bleibt auch 

bei BMW die erste Wahl. 

Bild: BMW 

Nutzfahrzeugmotoren 2020 

Parallel zum Pkw- und Kraftstoffprogramm 

findet die Konferenz „Nutzfahrzeugmotorentechnologie“ 

statt. Im Fokus stehen Konzepte, 

die die zukünftigen Anforderungen aus der 

Gesetzgebung, Effekte auf CO₂ und Luftgüte 

erfüllen. Unter anderem berichtet Ron Borsboom, 

wie sich DAF darauf einstellt, neben Experten 

von Deutz, FPT, MAN oder Westport. 

Thomas Lengenfelder von Bosch sieht den 

Dieselmotor über das Jahr 2020 hinaus als 

dominanten Antrieb für kommerzielle Anwendungen 

im On- wie Off-Highway-Bereich. 

CO₂-Emissionen zu reduzieren wird noch stärker 

als bisher die Motorenentwicklung antreiben. 

Neue Technologien wie Hybridisierung 

und Wärmerückgewinnung werden dazu beitragen, 

NOx-Grenzwerte abzusenken. Erdgas 

als alternativer Antrieb wird aufgrund seines 

positiven CO₂-Effekts an Bedeutung gewinnen. 

„Die Herausforderung ist, den Gasmotor 

ähnlich wie den Dieselmotor mit hohem Wirkungsgrad 

zu betreiben, um das volle CO₂-Potenzial 

von rund 25 % zu nutzen“, meint Lengenfelder. 

Fachlicher Leiter der Konferenz ist 

Prof. Dr. Christian Beidl von der TU Darmstadt. 

Die Podiumsdiskussion zu den Chancen einer 

gemeinsamen Entwicklung von Pkw- und Nfz- 

Motorenentwicklern greift unter anderem diese 

Themen auf. Es diskutieren neben Dr. Ardey, 

Prof. Dr. Peter Eilts von der TU Braunschweig, 

Prof. Dr. Uwe Dieter Grebe von AVL 

List, Thomas Nickels von MAN und Dr. Thomas 

Wintrich von Bosch. 

Zusätzlich zum Vortragsprogramm lädt die 

große Ausstellung in den Pausen zum fach - 

lichen Austausch ein. Eine Simultanübersetzung 

wird angeboten. 

Anmeldung und Programm unter 

www.motorenkongress.de 

oder über 

VDI Wissensforum Kundenzentrum 

Postfach 10 11 39, 40002 Düsseldorf 

Tel.: +49 211 6214-201 

wissensforum@vdi.de 

Dr. Christof Gietzelt: „Das Thema RDE wird nachhaltig 

das Vertrauen der Bürger in die Automobilindustrie, 

technischen Dienste, Genehmigungsbehörden und 

europäische Gesetzgebung stärken.“ 

Bild: TÜV 

Dr. Wolfgang Warnecke: „Die Systemintegration von 

zukünftigen Kraftstoffen, Verbrennungssystemen und 

Abgasnachbehandlung wird wichtiger denn je.“ 

Bild: Shell 


LEICHTBAU 

Leicht, aber leistungsfähig 

Pöppelmann K-Tech bietet verschiedene Kunststoff-Lösungen zur Gewichtsreduzierung 

Die Experten von Pöppelmann K-Tech 

sichten im Rahmen des K-Tech-Checks 

die CAD-Daten, um für das jeweilige 

Bauteil das optimale Material zu 

bestimmen 


Anwender in vielen Industrie - 

branchen fordern in der Regel immer 

mehr Funktionen bei reduziertem 

Gewicht. Pöppelmann K-Tech bietet 

unterschiedliche Lösungswege, um 

das Bauteilgewicht deutlich zu 

reduzieren, die Bauteilfunktion zu 

erhöhen und somit gleichzeitig die 

Kosten zu senken. 

Insbesondere in der Automobilindustrie spielt 

Leichtbau eine entscheidende Rolle. Denn jedes 

eingesparte Gramm hilft, den Kraftstoffverbrauch 

zu senken und die gesetzlichen 

CO 2 -Vorgaben einzuhalten. Aber auch in anderen 

Industriezweigen gewinnt das Thema zunehmend 

an Relevanz – spätestens dann, 

wenn sich durch die konsequente Reduzierung 

des Gesamtgewichts ein Teil 

der Betriebskosten einsparen 

lässt. Pöppelmann K-Tech bietet 

verschiedene Strategien und 

Lösungen, um erhebliche Gewichtseinsparungen 

zu erzielen. 

So vielfältig wie die Anwendungsbereiche 

und technischen Anforderungen 

sind, so komplex sind 

die Zielvorgaben – gerade in Bezug 

auf die Gewichtsreduzierung. Die Erfahrungen 

der vergangenen Jahre haben gezeigt, 

dass es nicht die eine Lösung gibt. Stattdessen 

müssen jedes Produkt und jeder Prozess 

separat durchleuchtet werden. Pöppelmann 

K-Tech betreut seine Kunden von der Entwicklung 

bis zur Serie – mit Erfolg. Denn je eher 

Ein entscheidender Faktor für die Gewichtsreduzierung 

ist das richtige Material. In 

Kombination mit einer kunststoffgerechten 

Bauteilkonstruktion entstehen echte 

Leichtbau-Lösungen 


Der Autor: Dirk Stubbe, Projektleiter Verkauf im 

Bereich K-Tech, Pöppelmann Kunststoff-Technik GmbH 

& Co. KG, Lohne 


Das MuCell Verfahren zeigt vor allem bei großen Bauteilen seine Vorteile. Nicht nur wegen seiner Gewichtsreduzierung, 

sondern vor allem wegen der sichtbaren Verzugsminimierung 


der Kunststoff-Experte in den Entwicklungsprozess 

eingebunden wird, desto stärker ist 

das Ergebnis. Mit Hilfe von leistungsfähigen 

Polymeren produziert Pöppelmann beispielsweise 

hochbelastbare Öldruckrohre, die vorher 

aus Aluminium gefertigt wurden, aus 

Kunststoff. 

K-Tech-Check: Basis eines jeden Projekts 

Bevor Pöppelmann K-Tech mit einem neuen 

Projekt startet, führen die Experten des Kunststoffverarbeiters 

aus Lohne bei Oldenburg 

gemeinsam mit dessen Kunden eine intensive 

Bauteilbewertung durch: den K-Tech-Check. 

Dabei wird jede Anfrage auf die Parameter 

Material, Konstruktion, Werkzeug und Prozess 

überprüft, sodass sich beurteilen lässt, an 

welcher Stellschraube die Ingenieure drehen 

Die ersten Serienbauteile zeigen die 

Leichtbau-Potenziale der Organobleche. 

Ein deutlicher Mehrwert entsteht vor allem 

dadurch, das wichtige Funktionsbereiche, 

wie bei dieser Sitzschale, direkt 

angespritzt werden 


müssen, um das Gesamtgewicht der Lösung 

zu reduzieren. 

Ein entscheidender Faktor für Gewichtsreduzierung 

ist das Material – gerade wenn es darum 

geht, Metallteile in Kunststoff umzukonstruieren. 

„Jedes Bauteil muss zum Beispiel 

von Anfang an kunststoffgerecht in Relation 

zum Material ausgelegt werden – damit schon 

in der Konstruktion frühzeitig wichtige Weichen 

in Bezug auf Funktionalität gestellt werden 

können“, erklärt Reinhard Böckmann, 

Projektleiter bei Pöppelmann K-Tech. „Gleichzeitig 

schauen wir uns den Prozess an, sprich: 

Mit welcher Technologie und nach welchen 

Vorgaben wir am sinnvollsten produzieren. 

Parallel kümmern wir uns um das Werkzeug: 

Was muss es leisten? Wie lasten wir es am ef- 

fektivsten aus?“ 

Die Entscheidung für das passende Material 

fällt nach Sichtung der CAD-Daten: „Denn 

erst, wenn das Material zu hundert Prozent 

zur Konstruktion passt, wird am Ende eine 

wirtschaftliche Lösung daraus“, sagt Projektleiter 

Sascha Arkenau. Wie fest muss das Material 

sein? Welcher Temperatur muss es 

standhalten? Wie flexibel muss es sein, wie 

teuer darf es sein? Und wie sieht es mit Recycling 

aus? Natürlich spielt auch das Gewicht 

eine entscheidende Rolle. „Das sind Fragen, 

die wir uns jedes Mal stellen – auch bei bestehenden 

Kunststoffteilen“, so Arkenau. 

MuCell-Verfahren sorgt für bessere 

Dimensionsstabilität bei geringerem Gewicht 

Außer über den Aspekt Material kann das 

Bauteilgewicht auch über neue Herstellungsverfahren 

reduziert werden. Seit vielen Jahren 

setzt Pöppelmann K-Tech das MuCell-Verfahren 

ein, eine Technologie zum physikalischen 

Schäumen von Thermoplasten. Dieses Verfahren 

bietet eine Menge von Vorteilen. Mit Hilfe 

der Maschinenparameter ist der Fertigungsprozess 

sicher zu steuern und somit absolut 

reproduzierbar. Weiterhin kann durch die 

Schaumbildung das Bauteilgewicht um bis zu 

15 %, je nach Materialtyp, reduziert werden. 

Doch die Gewichtsreduzierung ist nur ein 

wesentlicher Vorteil des MuCell-Verfahrens. 

Stärker überwiegen funktionelle Vorteile, 

unter anderem die verbesserte Dimensions- 


LEICHTBAU 

stabilität der Formteile: Dank des thermoplastischen 

Schäumens lassen sich Formteile mit 

geringem Verzug und hoher Steifigkeit herstellen. 

Außerdem lassen sich Einfallsstellen reduzieren. 

Gerade bei verzugsanfälligen Bauteilen, 

beispielsweise bei Batteriegehäusen, 

ein wichtiger Faktor. 

„Am Ende erhält man mehr Funktionen bei 

reduziertem Gewicht bei gleichzeitiger Kostenkontrolle“, 

fasst Karen Rußmann zusammen. 

Sie ist bei Pöppelmann K-Tech zuständig 

für die Prozessumsetzung. Mit über 4,5 Millionen 

produzierten Serienbauteilen allein im 

Jahr 2015 ist Pöppelmann einer der führenden 

Verarbeiter, wenn es um MuCell geht. 

Reproduzierbar und prozesssicher ist der 

MuCell-Fertigungsprozess bei Pöppelmann 

K-Tech. Allein im Jahr 2015 wurden über 

4,5 Millionen Serienbauteile produziert 


Organobleche: noch leichter und fester 

Doch nicht für jedes Bauteil ist MuCell das 

richtige Verfahren. In diesem Zusammenhang 

bieten Organobleche neue, vielversprechende 

Konstruktionsmöglichkeiten. Bei Organo - 

blechen handelt es sich um vorgefertigte 

Halbzeuge, bestehend aus in Polymer getränktem 

Endlosglasfaser-Gewebe. Diese werden 

je nach Kontur zugeschnitten, aufgeheizt 

und direkt im Spritzgusswerkzeug umgeformt. 

Das Besondere: Die Funktionsbereiche werden 

einfach auf den Einleger gespritzt. Zusätzliche, 

aufwändige Nacharbeitsschritte 

entfallen. 

„Diese Funktionsintegration ist ein großer Vorteil 

gegenüber Metallbauteilen“, sagt Frank 

Schockemöhle, Leiter Prozessumsetzung bei 

Pöppelmann K-Tech. „Hinzu kommt, dass die 

Steifigkeit und Festigkeit vergleichbar sind. 

Aber die Bauteile sind deutlich leichter.“ Der 

Einsatz von Organoblechen ist nicht neu, 

erhält aber durch die Zielvorgabe Gewichts - 

reduktion immer mehr an Bedeutung. Das 

Unternehmen produziert bereits mehrere Bauteile 

für laufende Serienanwendungen. 

Die Möglichkeiten, das Gewicht von Bauteilen 

zu reduzieren und zugleich die Funktionalität 

zu erhalten oder sogar zu erweitern, sind also 

vielfältig. Pöppelmann K-Tech bietet seinen 

Kunden hierzu verschiedene innovative Lösungen. 

Da das Unternehmen Bauteilentwicklung 

und Serienproduktion aus einer Hand 

bietet, profitieren Kunden von besonders kurzen 

Entwicklungszeiten. 

Mit Hilfe von 3D-Entwicklungstools wie FEM- 

Berechnungen oder Füllsimulationen können 

Konstruktionsdaten bereits in frühen Projektphasen 

bewertet werden. Zudem verfügt der 

Kunststoffverarbeiter über umfangreiche Praxiserfahrungen 

im Umgang mit unterschiedlichen 

Materialien und Werkzeuganforderungen 

sowie ein umfangreiches Netzwerk zu allen 

namhaften Rohstoffherstellern. 

Pöppelmann K-Tech präsentiert seine umfangreichen 

Leichtbau-Lösungen auf der Industrial 

Supply im Rahmen der diesjährigen Hannover 

Messe vom 25. bis 29. April 2016. 

Pöppelmann Kunststoff-Technik GmbH 

& Co. KG, Lohne, info@poeppelmann.com, 

www.poeppelmann.com 


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Arbeitswelt 

1/2016 AutomobilKonstruktion 19 

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LEICHTBAU 

Nichts leichter als das 

Hydroformed-Hybrids für die Karosserie sparen nicht nur Gewicht ein 

Das Elring Klinger-Concept Car zeigt, wo Cockpitquerund 

Frontendträger im Fahrzeug verbaut werden. 

Zur Gewichtsreduktion wird eine Kombination aus 

Polymerspritzguss, metallischen Blechen und Innenhochdruckumformung 

von Metallrohren eingesetzt 

Bilder: Elring Klinger 

Der Grenzwert von 95 Gramm CO 2 

pro Kilometer ist für die gesamte 

Automobilindustrie – Hersteller wie 

Zulieferer – eine enorme Herausforderung. 

Polymer-Metall-Hybride 

vereinen höchste Funktionalität mit 

geringem Gewicht und werden zukünftig 

deutlich mehr eingesetzt. 

Der Autor: Jürgen Goroncy, 

freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion 

Leichtbau zählt zu den Schlüsseltechniken 

um Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu 

senken. Seit einiger Zeit ersetzen Kunststoffe 

zunehmend Metalle. Bei Elring Klinger ging 

das erste Kunststoff-Leichtbauteil Ende der 

1990er Jahre in Serie. Heute fertigt das Unternehmen 

aus Dettingen an der Erms etwa zehn 

Millionen Stück pro Jahr – Tendenz steigend. 

Ende 2014 erweiterte sich das Produktportfolio 

um neuentwickelte Hybrid-Werkstoffe. „Für 

uns stellt dies den Einstieg in den Leichtbau 

für Karosserie- und Fahrwerksteile mit einer 

neuen Hydroform-Hybridtechnik dar“, erklärt 

Reinhard Müller, Leiter des Geschäftsbereichs 

Elastomertechnik/Module bei Elring Klinger. 

Leichtbaulösungen fürs Frontend und das Cockpit 

Hergestellt werden die Strukturbauteile wie 

Cockpitquer- oder Frontendträger in einem innovativen 

Fertigungsverfahren, das Innenhochdruck-Umformen 

und Spritzgießen in nur 

einem Prozessschritt vereint. Dabei wird vorzugsweise 

ein dünnwandiges Aluminiumrohr 

in ein Kunststoff-Spritzgusswerkzeug eingelegt 

und mit Funktions-Elementen aus Kunststoff 

umspritzt. Im Anschluss wird das Hybridteil 

den nachfolgenden Bearbeitungsprozessen 

zugeführt. 

Metall und Polymer gehen einen Form- beziehungsweise 

Kraftschluss ein. Die Spritzgussmasse 

wird auf ein durch eine Rändelung 

funktionalisiertes Aluminiumrohr aufgespritzt. 

In dieser Rändelung verankert sich der Kunststoff. 

Zusätzlich wird das Rohr mit Rippen und 

Funktionselementen aus Kunststoff umspritzt. 

Verwendet wird derzeit Polyamid PA6 mit 

60 % Glasfaserfüllung (GF60). „Denkbar ist 

aber auch die Verarbeitung anderer Polyamide 

oder Thermoplaste“, sagt Müller. 

An zwei Standorten kommt die Technik bisher 

zum Einsatz: In Suzhou/China sowie im kanadischen 

Leamington. Die hierzu benötigten, 

32 t schweren Werkzeuge stellte der konzerneigene 

Werkzeugbau – bekannt unter dem 

Markennamen Hummel-Formen – am Standort 

Lenningen her. 

Für die Karosserie werden von Elring Klinger 

zunächst Cockpitquer- und Frontendträger aus 

Polymer-Metall-Hybriden gefertigt. Der Cockpit-Querträger 

trägt Instrumententafel, Lenksäule, 

Heizungs- und Lüftungsmodule, Airbags, 

Handschuhkasten, Mittelkonsole sowie 

weitere Ausstattungselemente. Weiter vorne 

im Fahrzeug, am Frontend, fixiert ein ebenfalls 

in Hybridbauweise hergestellter Frontendträger 

beispielsweise den Motorkühler, 


Cockpit-Querträger tragen Instrumententafel, 

Lenksäule, Heizungs- und Lüftungsmodule, 

Airbags, Handschuhkasten, Mittelkonsole sowie 

weitere Ausstattungselemente und verbinden 

sie sicher mit der Karosserie 

die Scheinwerfermodule, den Spritzwasserbehälter, 

das Signalhorn, das Abstandsradar- 

Modul oder die Luftansaugung. Darüber hinaus 

stützt er die Motorhaube ab. Einsatz finden 

die Strukturbauteile in aktuellen Mercedes-Benz 

Modellen wie etwa A-, B-, C- und 

E-Klasse. 

Eine Lizenzvereinbarung mit der Daimler AG 

ermöglicht es Elring Klinger, diese Technologie 

auch weiteren OEMs anzubieten, was beträchtliches 

Potenzial für Anschlussaufträge 

in den kommenden Jahren bedeutet. Mehrere 

Kunden haben bereits Interesse geäußert. 

Wer diese Interessenten sind, wollte man in 

Dettingen allerdings nicht kommunizieren. 

Motor- und Getriebeträger aus glasfaserverstärkten 

Thermoplasten 

Als Spezialist für Kunststoffspritzguss geht Elring 

Klinger auch bei Motor- und Getriebeträgern 

einen Schritt weiter und ersetzt die bis 

dato verwendeten metallischen Werkstoffe 

durch glasfaserverstärkte Thermoplaste. Motorträger 

aus glasfaserverstärktem Polyamid 

haben entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen 

Aluminium-Konstruktionen. „Die 

wesentlich bessere Akustik sowie die höhere 

Wärmeisolierung sprechen für sich“, fasst 

Müller zusammen. Auch eine hohe Festigkeit 

und Steifigkeit zeichnen die Bauteile aus. Zudem 

wird das aus Naturkautschuk hergestellte 

Motorlager besser vor der Motorhitze geschützt 

und so die Lebensdauer erhöht. Inserts 

und Buchsen, aber auch Hitzeschilde 

können problemlos integriert werden. 

Alles aus einer Hand – auch in Zukunft 

Eine Besonderheit, die das Unternehmen seinen 

Kunden bietet: Die Entwicklung und Konstruktion 

der Bauteile, der Werkzeuge, sowie 

die zugehörige Prozessentwicklung kommen 

aus einer Hand. „Besonders unser konzerneigener 

Werkzeugbau ist ein klares Alleinstellungsmerkmal. 

Vom ersten Kundenanruf bis 

zur Großserienfertigung der Bauteile wird alles 

bei uns aufeinander abgestimmt. Dies bietet 

dem Kunden die Sicherheit einer günstigen, 

schnellen und flexiblen Bauteilentwicklung 

und -fertigung“, erklärt der Bereichsleiter. 

Elring Klinger AG 

Tel.: +49 7123 724-0 

info@elringklinger.com 

Reinhard Müller erwartet zukünftig 

gute Aufträge für Strukturbauteile 


LEICHTBAU 

Im Takt der Autoschmieden 

Faserverstärkter Kunststoff bringt neue Möglichkeiten, aber auch Probleme 

Die Reinigung mit CO 2 -Schnee bietet durch die 

effiziente, lokale und trockene Reinigung zahlreiche 

Möglichkeiten für eine Integration in automatisierte, 

serielle Fertigungsprozesse, die mit Flüssigreinigungsverfahren 

nicht denkbar wären 

Bilder: Fraunhofer IPA 

Faserverstärkter Kunststoff ergänzt 

immer mehr die herkömmlichen 

Metalle. Doch seine Herstellung ist 

für die Automobilindustrie noch zu 

aufwendig. Das Fraunhofer IPA 

sucht hier nach neuen Wegen. Seine 

Stärke: Es erforscht den gesamten 

Werdegang des Verbundwerkstoffs, 

von der Herstellung über die Bearbeitung, 

die Fügetechnik und die 

Oberflächenbehandlung bis hin 

zum Recycling. 

Der Autor: Dr.-Ing. Bernhard Budaker, 

Geschäftsfeldleiter Automotive am Fraunhofer IPA, 

Stuttgart 

Wegen der immer 

strengeren Abgasnormen 

und den volatilen 

Spritpreisen 

kämpfen die Autobauer 

um jedes Kilogramm 

– Leichtbau 

hat Konjunktur. Ein 

Abspecken um 100 kg 

spart auf 100 km immerhin 

rund 0,4 l 

Kraftstoff und vermindert 

die Kohlendioxidemissionen 

um 

durchschnittlich 10 

g/km. Die Einführung 

des Elektroautos gibt 

dem Trend zusätzlich Schwung, weil die Karosserie 

auch noch den zentnerschweren Akku 

tragen muss. Deshalb vollzieht sich in der Automobilindustrie 

derzeit ein grundlegender 

Wandel: Schwerer Stahl, der Klassiker 

schlechthin in der Autobranche, wird mehr 

und mehr von relativ leichten Materialien ergänzt, 

vor allem von faserverstärkten Kunststoffen. 

Ein moderner Wagen besteht bereits 

zu rund 15 % aus Kunststoff. 

Andere Branchen sind schon einen Schritt weiter. 

Die Luftfahrtindustrie, die noch viel mehr 

auf geringes Gewicht achten muss, wagt sich 

besonders weit vor. Die neuen Flugzeuge Boeing 

787 und Airbus A 350 bestehen zu mehr 

als der Hälfte ihres Gewichts aus kohlefaserverstärktem 

Kunststoff. Auch die Rotorblätter 

großer Windkraftanlagen, die eine Länge von 

bis zu 80 Metern haben, sind aus Carbon ge- 

fertigt. Ohne den leichten und robusten Werkstoff 

könnten sie die gewaltigen Kräfte, die an 

ihnen zerren, gar nicht aufnehmen. Allerdings 

ist die Herstellung von Flugzeugen oder Windkraftanlagen 

nicht mit der von Autos vergleichbar. 

Wegen der kleinen Stückzahlen und 

dem geringen Kostendruck müssen die Fabriken 

nicht auf höchste Effizienz getrimmt werden. 

Es herrscht noch immer eine Art Manufaktur-Betrieb. 

In der Automobilindustrie regiert 

dagegen der Industrieroboter mit nicht 

zu übertreffender Präzision. Alle zwei bis drei 

Minuten muss ein Auto vom Band rollen, und 

zwar in optimaler Qualität. Solche kurzen 

Taktzeiten sind nur bei einer weitgehenden 

Automatisierung möglich. 

Noch echte Handarbeit 

Und hier steckt eines der größten Probleme: 

Faserverstärkte Kunststoffe erfordern noch 

immer viel Handarbeit und können deshalb 

die harten Anforderungen der Erstausrüster 

noch gar nicht erfüllen. Ein großer OEM ist 

zwar vorgeprescht und verkauft seinen neuen 

Elektrowagen mit einer kompletten Carbon- 

Karosserie, ähnlich wie bei den Formel-1-Boliden. 

Mit diesem mutigen Schritt wurde jedoch 

ein hohes Risiko eingegangen. Es muss noch 

genauer erforscht werden, mit welchen Methoden 

der neuartige Werkstoff bearbeitet 

werden kann, wie Löcher eingebracht werden 

und Teile miteinander verbunden werden können. 

Auch das Aufbringen von Lacken muss 

noch genauer erforscht werden. Das Fraunhofer 

IPA nimmt sich diesen Themen in verschiedenen 

Disziplinen an: Die Carbon-Karosserie- 


Laserlichtschnitt zur Visualisierung 

des Lacksprühstrahls 

Bauteile des bereits erwähnten Elektroautos 

werden beispielsweise vor der Lackierung 

schon heute mit CO 2 -Düsen gereinigt, die 

beim Fraunhofer IPA im Bereich der Reinstund 

Mikroproduktion entwickelt wurden. 

Es müssen nicht immer Kohlefasern sein 

Obwohl es viele verschiedene faserverstärkte 

Kunststoffe gibt, denkt man zunächst unwillkürlich 

an Carbon. Denn dieses Hightech-Material 

ist am leistungsfähigsten. Was Festigkeit 

und geringes Gewicht angeht, ist die Kohlefaser 

ungeschlagen. Doch beim Auto ist die 

teure Lösung für viele Anwendungen gar nicht 

nötig, für die Massenproduktion sind die Fasern 

noch zu teuer. Dazu kommt, dass fast die 

gesamte Produktion von Kohlefasern von wenigen 

ostasiatischen Firmen stammt, sodass 

Unternehmen in eine unliebsame Abhängigkeit 

geraten. Das Fraunhofer IPA sucht deshalb 

nach Alternativen, die das Importprodukt 

ersetzen könnten. Es experimentiert etwa mit 

Basalt-, Aramid- oder Glasfasern. Auch Fasern 

aus nachwachsenden Rohstoffen, etwa aus 

Nanozellulose, werden erforscht. Trotz dieser 

Alternativen steht Carbon im Mittelpunkt. Dabei 

geht es etwa darum, dessen Duktilität zu 

erhöhen. Jeder, der ein modernes Rennrad 

fährt, kennt das Problem: Nach einem Sturz 

kann er dem Carbon-Rahmen nicht mehr trauen. 

Selbst wenn das teure Bauteil wie neu 

aussieht und keinerlei sichtbare Schäden aufweist, 

kann es bei der nächsten Ausfahrt auseinanderbrechen. 

Denn die einzelnen Schichten 

der Fasern könnten sich im Inneren voneinander 

gelöst haben, der Materialverbund, 

der die Festigkeit gewährleistet, könnte gestört 

sein. Die Stuttgarter Wissenschaftler forschen 

an Nanopartikeln, die dem Verbundsystem 

zugegeben werden, indem man sie entweder 

unter das Epoxidharz mischt oder die 

Fasern damit beschichtet. Dann zerbricht der 

Werkstoff bei großer Belastung nicht spontan 

wie Glas, sondern verformt sich zunächst wie 

Stahl oder Aluminium – und man kann die Gefahr 

mit bloßem Auge kommen sehen. 

Robotersystem für schlaffe Bauteile 

Nun geht es darum, den Herstellungsprozess 

von Carbon zu automatisieren, damit er sich 

für die Autoindustrie eignet. Hier steht die 

Forschung noch ganz am Anfang. Im Grunde 

müssen zwei Komponenten zusammengebracht 

werden: die Fasern und der Kunststoff. 

Einzelne Kohlenstofffasern sind bei einem 

Durchmesser von fünf bis acht Mikrometer 

zehnmal dünner als ein menschliches Haar. 

Sie werden ähnlich wie Baumwoll- oder Seidenfasern 

zu Geweben oder Gelegen verarbeitet. 

Damit sie leichter zu handhaben und weiterzuverarbeiten 

sind, werden sie zudem mit 

Harz getränkt, man spricht dann von Prepregs. 

Arbeiter legen diese von Hand in eine 

Form und härten das Bauteil im Ofen aus. 

Doch diese recht beschauliche Handarbeit, 

wie sie bei Tennisschlägern üblich ist, eignet 

sich nicht für die schnelle Autobranche – zu 

teuer, zu langsam, zu unsicher. Dort werden 

die Gewebe oder Gelege direkt in eine Presse 

gelegt, anschließend wird Harz eingefüllt und 

das Bauteil härtet aus. Die große Problematik 

liegt in der Automatisierung der Prozesse. Robotersysteme 

sollen die Gewebe automatisch 

in die Form einlegen. Das erfordert ganz neue 

Konzepte, denn die Carbon-Gelege sind 

schlaff wie ein Bademantel. 

Nun geht es in den Ofen. Auch hier wartet auf 

die Forscher noch allerhand Arbeit, denn derzeit 

dauert das Aushärten zu lange. Die Autobranche 

fordert Taktzeiten von weit unter drei 

Minuten, besser zwei Minuten – rund eine Minute 

schneller, als man es mit heutigen Methoden 

schafft. Schwesterinstitute arbeiten 

an der Entwicklung von thermoplastischen, 

kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen, welche 

eine schnellere Reaktionszeit aufweisen. 

Die Stuttgarter wollen den Ofen selbst verändern, 

damit er schneller heiß wird, und auch 

schneller wieder abkühlt. Sie laborieren an einer 

Beschichtung aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen, 

die wie ein Lack aufgetragen wird und 

dank ihrer elektrischen Leitfähigkeit selbst als 

Heizung dient. Mit diesem Trick gelangt die 

Hitze unmittelbar zum Kunststoff, kein Bauteil 

wird unnötig aufgeheizt. Vielleicht geht es in 

Zukunft sogar noch schneller: vorstellbar sind 

Kohlefasern, die im Carbon stecken und 

selbst als Heizung dienen. Schließlich sind 

sie ebenfalls leitfähig. 

Bearbeitung von Carbon erfordert 

ganz neue Werkzeuge 

Kommt das Carbon-Bauteil schließlich aus der 

Form, lauern schon die nächsten Probleme. 

Jetzt geht es darum, Ränder nachzuarbeiten, 

Konturen zu fräsen, Bohrungen einzubringen. 

Eine ganze Abteilung am Fraunhofer IPA befasst 

sich mit der spanenden Bearbeitung von 


LEICHTBAU 

Das Absaugsystem ADExSys entfernt die 

Emissionen bei der Bearbeitung von Leichtbaustoffen 

nahezu vollständig 

Mit dem neuen Handgerät lässt sich das Rührreibschweißen einsetzen, um Leichtbaustoffe zu verbinden 

kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen und 

arbeitet dabei mit Unternehmen der Auto-, 

der Maschinenbau- und der Werkzeugindustrie 

zusammen. Den Wissenschaftlern macht 

ausgerechnet die hohe Qualität und Haltbarkeit 

von Carbon zu schaffen. Die führt nämlich 

dazu, dass die eingesetzten Werkzeuge sehr 

schnell verschleißen. Darunter leidet die Präzision. 

Doch eine vollautomatisierte Fertigung 

ist darauf angewiesen, dass die zweite, hundertste 

und tausendste Bohrung noch genauso 

aussieht wie die erste. Und dass der Techniker 

genau weiß, wie viele Meter ein Fräser 

arbeiten kann, bevor er ausgewechselt werden 

muss. Für die Bearbeitung von faserverstärkten 

Kunststoffen sind deshalb nicht nur 

neue Werkzeuge nötig, an denen hier gearbeitet 

wird. Vor allem muss man Standards entwickeln, 

wie sie in der Metallverarbeitung 

gang und gäbe sind. 

Ein weiteres Problem kommt hinzu: Bei der 

Bearbeitung von Carbon-Teilen entsteht viel 

Staub, der sehr aggressiv ist und den Menschen 

und Maschinen schadet. Die Ingenieure 

entwickeln eine neue Form der Absaugung, 

die Abhilfe leistet. 

Wenn das Bauteil schließlich fertiggestellt ist, 

folgt die Endkontrolle. Auch hier greifen die 

bewährten Instrumente, wie sie beim Blech 

üblich sind, nicht mehr. Die größte Gefahr 

droht von Delaminationen, also kleinen Hohlräumen, 

die den Verbund zwischen Faser und 

Kunststoff stören. Diese Schwachstellen, die 

wie Sollbruch stellen wirken, sind von außen 

nicht sichtbar. Das Fraunhofer IPA arbeitet da 

ran, mehrere Verfahren marktfähig zu machen. 

Zur zerstörungsfreien Prüfung kommen 

Verfahren wie Computertomographie, Ultraschall 

oder Thermographie in Frage, die auch 

Fehlstellen im Inneren der Bauteile detektieren 

können. Um den Erfordernissen der Autobranche 

gerecht zu werden, müssen diese 

Verfahren nicht nur die kurzen Taktzeiten der 

Autobranche einhalten, sie müssen auch Fehlerfreiheit 

garantieren und möglichst geringe 

Kosten verursachen. 

Fügeverfahren der Zukunft 

Nun ist das Kunststoff-Bauteil fertig – eines 

von insgesamt 20 000 bis 30 000 Komponenten, 

die ein Auto ausmachen. Jetzt geht es darum, 

diese Einzelteile miteinander zu verbinden. 

Auch in diesem Arbeitsschritt stecken 

große Herausforderungen. Wie fügt man 

Kunststoff mit Metall zusammen, ohne Kontaktkorrosion 

zu riskieren? Wie verbindet man 

Kunststoff mit Kunststoff? Soll man nieten, 

schrauben, kleben oder reibschweißen? Das 

alles ist noch weitgehend offen und längst 

nicht so standardisiert wie das Zusammenfügen 

von Blechteilen. Auch mit diesen Methoden 

beschäftigt sich das Fraunhofer IPA. Es 

macht zum Beispiel das Rührreibschweißen, 

das bisher nur für Metalle angewandt wird, für 

den Kunststoff tauglich. Bei dieser Methode 

erzeugt ein rotierender Werkzeugkopf durch 

Reibung und Druck genug Hitze, um den 

Kunststoff verformbar zu machen, gleichzeitig 

rührt er den Kunststoffbrei der beiden Bauteile 

zusammen. So entsteht eine breite, gleichmäßige 

Schweißnaht. Der Vorteil: Mit dem 

Verrühren gelangen Fasern in die Naht und 

verstärken sie. Das ist beim Kleben nicht der 

Fall. 

Oberflächenbehandlung als Schlüsselkompetenz 

In unserem virtuellen Produktionsszenario ist 

das Auto nun weitgehend zusammengebaut. 

Nun muss es noch lackiert werden. Dabei soll 

der Lack auch technische Aufgaben erfüllen, 

wie vor Korrosion schützen, gegen aggressive 

Sonnenstrahlung immun sein, Wassertropfen 

abperlen lassen, leicht zu säubern sein und 

so weiter. Für das übliche Stahlblech haben 

Techniker viele optimale Lösungen gefunden 

– nicht aber für verstärkte Kunststoffe, die eine 

ganz andere Oberflächenstruktur und Chemie 

besitzen. Eine Abteilung beschäftigt sich 

ausschließlich mit Beschichtungssystemen 

und Lackiertechnik. Dort hat man bereits gezeigt, 

wie es gehen kann, etwa bei der Entwicklung 

von Lackierprozessen für hochwertige 

Kunststoffteile für Heckklappen mit der Firma 

SMP. 

Fraunhofer IPA 

Tel.: +49 711 970-3653 

bernhard.budaker@ipa.fraunhofer.de 


Festigkeitsanalyse gewebeverstärkter Faserverbundwerkstoffe 

Dresdner Leichtbauer entwickeln FKV-Materialmodell 

Forscher des Instituts für Leichtbau 

und Kunststofftechnik (ILK) 

der Technischen Universität Dresden 

entwickeln ein Materialmodell 

für die Festigkeitsanalyse gewebeverstärkter 

Faser-Kunststoff- 

Verbunde (FKV). Damit können 

zukünftig hochbeanspruchte 

Leichtbaustrukturen zuverlässig 

ausgelegt werden. 

Überlagerte Spannungszustände 

setzen sich hauptsächlich aus 

Zug- oder Schubspannungen in 

der Verbundebene und häufig 

überlagerte Druckspannungen 

quer dazu zusammen. Sie sind 

charakteristisch für die Lasteinleitungsbereiche 

von FKV-Bauteilen, 

wie etwa Profilantriebswellen. 

Für die Dimensionierung dieser 

Bereiche fehlen bisher zuverlässige 

Werkstoffkennwerte und 

geeignete Versagenskriterien, die 

solche Spannungsinteraktionen 

und den Einfluss der spezifischen 

Gewebearchitektur auf das Werkstoffversagen 

berücksichtigen. 

Die Forscher des ILK konzentrieren 

sich bei ihren Untersuchungen 

auf kohlenstofffaserverstärkte 

Duroplast-Verbundwerkstoffe 

mit unterschiedlichen Gewebeverstärkungen. 

Dabei untersuchen 

sie den Einfluss der Gewebearchitektur 

und der Verzahnung 

benachbarter Gewebeeinzellagen 

untereinander auf die 

Werkstofffestigkeiten. 

Zur Vertiefung des Materialverständnisses 

für das Schädigungsund 

Bruchverhalten gewebeverstärkter 

Faser-Kunststoff-Verbunde 

werden sowohl virtuelle Prüfungen 

mittels der Finiten-Elemente-Methode 

als auch experimentelle 

Prüfungen durchgeführt. 

www.tu-dresden.de/mw/ilk 

Leichtbautechnik für das Pkw-Fahrwerk 

Weltweit erstes Stützlager aus Polyamid 

ContiTech Vibration Control hat 

ein Stützlager für das Federbein 

entwickelt, bei dem auch glasfaserverstärktes 

Polyamid (BASF Ultramid) 

als Hauptträgerkomponente 

zum Einsatz kommt. Es ist 

laut Hersteller das erste Lager 

aus diesem Material, das im Fahrwerk 

sowohl an der Vorder- als 

auch an der Hinterachse von 

Pkws eingesetzt wird. Im Vergleich 

zu bisherigen Varianten 

aus Stahl oder Aluminium biete 

es deutliche Vorteile: eine Gewichtsersparnis 

von rund 25 % 

und eine längere Einsatzdauer. 

Gleichzeitig erhöhe sich der Fahrkomfort 

durch ein hochisolierendes 

Gummielement. Zusammen 

mit General Motors LCC hat Conti- 

Tech das Stützlager für den neuen 

Cadillac CT6. 

Das neue zweiteilige Drei-Pfad- 

Lager besteht sowohl aus glasfaserverstärktem 

Polyamid als auch 

aus Aluminiumkomponenten. 

Durch das neuartige Design hält 

es Stoßbelastungen von 75 kN 

stand, die zum Beispiel bei Fahren 

durch extreme Schlaglöcher 

entstehen können. Durch das 

Stützlager wirken zudem nur geringe 

Gegenmomente auf den 

Stoßdämpfer. Dadurch werde 

auch dieses Bauteil weniger belastet 

und die Sicherheit im Fahrzeug 

erhöht. 

www.contitech.de 

Verzinkte Warmumformung 

Die Antwort auf anspruchsvolle Anforderungen 

Gewichtseinsparung bei gleichzeitig 

ausgezeichneter Crash-Performance 

und hervorragendem 

Korrosionsschutz sind nur einige 

der umfassenden Anforderungen 

der Automobilproduzenten. 

In den letzten Jahren haben nach 

Aussage von Voestalpine die mittels 

Warmumformung hergestellten 

ultrafesten Bauteile auf Basis 

22MnB5 mit Zn- und AlSi-Beschichtung 

im Festigkeitsbereich 

1500 MPa den Markt bestimmt. 

Das neu entwickelte Phs-Directform 

ermögliche nun die direkte 

Warmumformung von feuerverzinktem 

Bandstahl zu hoch korrosionsbeständigen 

Leichtbauteilen 

für die Automobilindustrie. 

Direkte Warmumformung zeichne 

sich laut Hersteller durch Wirtschaftlichkeit 

speziell bei geringeren 

Stückzahlen aus. 

www.voestalpine.com 

PUR-System für Verbundwerkstoffe im HP-RTM-Verfahren 

Carbonfaser-Composite für robuste Autoteile 

Covestro, vormals 

Bayer MaterialScience, 

hat ein neues 

Baydur Matrixsystem 

für Carbonfaser- 

Strukturbauteile entwickelt, 

das sich gegenüber 

vergleichbaren 

Harzen durch eine 

dreifach erhöhte 

Energieaufnahme 

auszeichnen soll. Im Falle eines 

Zusammenstoßes biete es laut 

Hersteller somit ein Höchstmaß 

an Sicherheit für die Insassen. 

OEMs und Zulieferer profitieren 

wiederum von der hohen Produktivität, 

denn die Herstellung der 

Bauteile erfolgt durch Hochdruck- 

Harzinjektionsverfahren (High 

Pressure Resin Transfer Molding, 

HP-RTM). Diese habe sich in 

Stückzahlen im niedrigen sechsstelligen 

Bereich gut bewährt. 

Zunächst werden Gewebe oder 

Gelege mit orientierten Carbonfasern 

in die offene Form gelegt 

und diese geschlossen. Im Laufe 

weniger Sekunden wird das niedrigviskose 

PUR-System unter hohem 

Druck in die geschlossene 

Form injiziert. Dank der hohen Reaktivität 

des PUR-Systems härtet 

der Verbund schnell und vollständig 

aus (Snap Cure), und das 

Bauteil kann nach kurzer Zeit entformt 

und weiterverarbeitet werden. 

Die Zykluszeiten liegen bei 

nur wenigen Minuten. 

www.covestro.com 



Weniger Rechenzeit bei Crashsimulationen 

Tecosim-Forschungsprojekt will um 25 Prozent schneller sein 

Teilmodell ohne Rigids 

Bilder: Tecosim 

Teilmodell nach Rigids 

eingefärbt, Entfernung in 

der Reihenfolge orange, 

blau, grau, grün 

CAE-Spezialisten Tecosim wurde vom 

Bundesministerium für Wirtschaft 

und Energie (BMWi) im Rahmen des 

Innovationsprogrammes Mittelstand 

(ZIM) gefördert. Am Standort 

München haben die Ingenieure 

anhand mehrerer Methoden und 

Modelle zeitliche Einsparpotenziale 

bei der Crashtestsimulation herausgearbeitet. 

Das Ergebnis überrascht: 

Um bis zu 25 Prozent kann die 

Rechenzeit reduziert werden. 

Die numerische Simulation verschiedener 

Crashszenarien ist bei der Entwicklung neuer 

Fahrzeuge ein wichtiges Instrument. Hochdynamische 

und teilweise nichtlineare Prozesse 

werden mit speziellen Finite-Element (FE)-Programmen 

dargestellt. Obwohl heutige Fahrzeugmodelle 

für die Crashsimulation schon 

Der Autor: Christoph Kokew, Manager Corporate 

Communications bei Tecosim, Rüsselsheim 

circa drei Millionen Elemente beinhalten, besteht 

der Wunsch nach einer weiteren Detaillierung. 

Denn viele bisher nur grob abgebildete 

Bauteile haben einen erheblichen Einfluss 

auf das Crashverhalten. 

Mehr Detaillierung bedingt höhere Rechenzeiten 

Eine größere Detaillierung erhöht aber auch 

die erforderliche Rechenleistung. So rechnen 

aktuelle Modelle je nach Code und Hardware 

zwischen 24 und 48 Stunden bei einem Zeitschritt 

von einer Mikrosekunde. Um beispielsweise 

Gussbauteile sauber abzubilden, müsste 

der Zeitschritt auf ein Zehntel bis ein Fünftel 

reduziert werden. Dies kann die Rechenzeit 

wiederum bis zum Zehnfachen erhöhen. 

Daher bestand das Ziel des Forschungsprojektes 

in der Entwicklung eines Verfahrens, mit 

dem die Rechenzeit für Crashberechnungen 

bei steigender Modellgenauigkeit gesenkt 

oder zumindest konstant gehalten werden 

kann. Die durchgeführte Entwicklung zielte 

auf explizite Verfahren ab, die bei der sogenannten 

Kurzzeitmechanik (Crashtest, Falltest) 

und bei extrem nichtlinearen Effekten 

(z. B. Kontakt, starke Dehnungen und Verschiebungen) 

angewandt werden. 

Vom Rigid-Body zu vollwertigen Bauteilen 

In einem ersten Schritt untersuchten die Tecosim-Ingenieure 

einfache Ersatzmodelle. Dabei 

nahmen sie Teilbereiche des Modells zunächst 

als starr (Rigid-Body) an. Diese Ersatzmodelle 

benötigten erheblich weniger Rechenleistung, 

da keine interne Deformation 

berechnet werden musste. Nachdem die Bereiche 

das Crashhindernis erreicht hatten, 

wurden sie durch Entfernung des Rigid-Bodys 

wieder verformbar geschaltet. 

In der zweiten Projekthälfte entwickelte das 

Team dann Kriterien, um während einer 

Crashberechnung automatisch von Rigid-Bodys 

auf vollwertige Bauteilmodelle umzuschalten, 

sobald diese belastet werden und 

für den Crash eine Rolle spielen. Die erste 

Idee sah vor, die Rechnung mit einer Abaqus- 

Restart-Analyse jeweils neu zu beginnen. Bei 

diesem automatischen Abbruch und Neustart 

lassen sich in Abaqus die Eigenschaften eines 

Elements jedoch nicht verändern. Deshalb 

entwickelte Tecosim eine externe Routine, um 

den Wechsel von rigid zu deformierbar über 

eine Filterfunktion und ein dahinterliegendes 

Skript zu steuern. Dabei werden die Rigid-Bodys 

aufgelöst, nachdem im angrenzenden de- 



Ausgangsbasis 

Fahrzeugmodell 

Aufteilung des Modells in 

Rigid-Body, die nacheinander 

deformierbar gestellt werden 

formierbaren Bereich die Spannungen einen 

bestimmten Wert überschreiten. 

Rechenzeitreduzierung an Teilfahrzeugmodell 

Um die Rechenzeitersparnis an einem Teilfahrzeugmodell 

(Aufprall mit 56 km/h gegen 

eine starre Barriere) zu untersuchen, teilten 

die CAE-Ingenieure es in mehrere Rigid-Bereiche 

auf. Diese wurden im ersten Schritt nach 

einer vorgegebenen Zeit, später nach oben 

beschriebenem Abbruchkriterium aufgehoben. 

Um einen Überblick über die Gesamtrechenzeit 

und eine sinnvolle Definition der Rigid-Bodys 

zu erhalten, rechneten die CAE-Experten 

zuerst das Referenzmodell. Dann bestimmte 

das Team für eine erste Potenzialbewertung 

feste Rechenzeiten anhand der Referenzrechnung. 

Die Rechnung wurde zu den 

entsprechenden Zeitpunkten gestoppt, um jeweils 

den nächsten Rigid-Body zu entfernen. 

Anschließend wurden die Berechnungen mit 

Hilfe eines Abbruchkriteriums unterbrochen, 

der nächste Rigid-Body entfernt und automatisch 

neu gestartet. 

Die Ingenieure testeten verschiedene Varianten 

aus auftretenden Spannungen, um die Rigid-Bodys 

ohne Verlust der Rechengenauigkeit 

auf „verformbar“ umzuschalten. Die Rechenzeit 

wurde dabei um knapp 19 Prozent 

verkürzt. Die schnellste Variante verwendete 

Tecosim dann für die Simulation eines Gesamtfahrzeuges. 

Reduzierung der Rechenzeit an Gesamtfahrzeug 

Die Berechnung des Gesamtfahrzeuges führten 

die Simulations-Spezialisten mit der Abaqus-Version 

6.12.3 auf acht CPU mit zwölf Gigabyte 

Speicher durch. Das Modell hatte circa 

520 000 Knoten und rund 2,8 Millionen Freiheitsgrade. 

Abschließend stellte Tecosim fest, 

dass der Rigid-Body-Ansatz auch für größere 

Modelle eine vielversprechende Rechenzeitreduktion 

ermöglicht. 

Das Modell wurde, wie bei Fahrzeugherstellern 

üblich, in verschiedene Includes unterteilt 

und für Front-, Heck- und Seitencrashuntersuchungen 

vorbereitet. Jedes Include war 

zu Beginn ein separater Rigid-Body, der nach 

Erreichen des Filterkriteriums entfernt wurde. 

Dabei zeigten sich Berechnungseinsparungen 

von bis zu zehn Prozent im Vergleich zu plastisch-elastisch 

dargestellten Gesamtfahrzeugen. 

Bemerkenswert ist die Tatsache, dass die 

Rohkarosserie als ein Include von vorn nach 

hinten durch das gesamte Fahrzeug reicht und 

in einem Schritt deformierbar wurde. Mit einer 

geschickteren Rigid-Body-Aufteilung, unabhängig 

von den Includes ließen sich Ersparnisse 

wie im Teilmodell erreichen. 

Variante mit Abbruchfilter überzeugt 

Fazit am Ende des Förderprojekts: Die Berechnungsvariante 

mit spannungsbasiertem Abbruchfilter 

scheint am effektivsten. Sie ermöglicht 

Einsparungen der Rechenzeit eines Teilfahrzeugmodells 

von circa 20 % sowie eines 

Gesamtfahrzeuges von etwa 10 %. Damit wurde 

ein großes Teilziel zur anvisierten Rechenzeitersparnis 

von 30 bis 40 % erreicht. Durch 

zusätzliche Verfeinerungen lässt sich weiteres 

Potenzial erschließen. Dank einer geschickten 

Rigid-Body-Aufteilung und eines nochmals 

optimierten Abbruchkriteriums können Rechenzeitersparnisse 

von circa 25 % bei physikalisch 

realistischen Ergebnissen erreicht 

werden. 

Tecosim Venture AG 

Tel.: +49 89 552 679-14 

a.klier@de.tecosim.com 



Antriebsstränge simulieren und prüfen 

Schlüsseltechnologie für die nächste Elektrofahrzeug-Generation 

Mehrkörpersimulationsmodell eines elektrischen Antriebsstrangs 

Bild: Fraunhofer LBF 

Im Rahmen des BMBF-geförderten 

Forschungsprojektes „e-Generation“ 

entwickelte das Fraunhofer-Institut 

für Betriebsfestigkeit und 

Systemzuverlässigkeit LBF Methoden 

und Werkzeuge für die Simulation 

und die experimentelle Prüfung 

von elektrischen Antriebssträngen, 

um das Schwingverhalten und die 

resultierenden Betriebslasten zu 

untersuchen. 

Erstellt aus Unterlagen 

des Fraunhofer LBF, 

Darmstadt 

Auch wenn man es den meisten derzeit auf 

dem Markt befindlichen Modellen nicht ansieht: 

Elektrofahrzeuge unterscheiden sich 

deutlich von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. 

Nicht nur die Art der Antriebsmaschine 

ist anders, sie haben typischerweise 

auch kompaktere Getriebe, und ihr Antriebsstrang 

zeigt generell veränderte Trägheitsund 

Steifigkeitsverhältnisse. Folglich ändert 

sich auch ihr Schwingverhalten. Da der Markt 

für Elektrofahrzeuge noch sehr jung ist, verfügt 

man in der Entwicklung bislang über wenige 

Erfahrungen zu diesem Thema. 

Entscheidend für die erfolgreiche Entwicklung 

dieser Systeme sind passende Simulationsmodelle 

und Prototypentests. 

Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit 

Hauptziel des Projektes „e-Generation“ war, 

die Reichweite von E-Fahrzeugen durch niedrigeren 

Energieverbrauch zu erhöhen, die Fertigungskosten 

zu senken und eine hohe Pro- 

duktqualität für die Alltagstauglichkeit zu realisieren. 

Das Fraunhofer LBF hat dabei im Wesentlichen 

unterschiedlich detaillierte dynamische 

Simulationsmodelle in Form von 1Dbeziehungsweise 

3D-Mehrkörpersimulationsmodellen 

für ein ausgewähltes Antriebsstrangkonzept 

aufgebaut und validiert sowie 

die entsprechenden Simulationen mit dem 

Blick auf Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit 

vorgenommen. 

In der ersten Phase des Projekts lag der Fokus 

auf einfachen Konzeptmodellen, die den 

Hauptfreiheitsgrad der Rotation des Antriebsstrangs 

berücksichtigten. Diese dynamischen 

1D-Modelle stellen die Torsionskette vom Motor 

zu den Rädern und die Fahrzeugdynamik 

in Längsrichtung dar. Dabei wurden die für die 

Schwingungen im niedrigen Frequenzbereich 

wesentlichen Elemente, wie die Reifen und 

die Seitenwelle, als flexible Komponenten simuliert. 


Schematische Darstellung der Simulation und Prüfung elektrischer Antriebsstränge 

Bild: Fraunhofer LBF 

Parallel zur Entwicklung der Antriebsstränge 

erhöhten die Wissenschaftler die Komplexität 

und den Detaillierungsgrad der Modellierung, 

um zusätzliche Effekte mit aufzunehmen. Mit 

den letztlich entwickelten Mehrkörpersimulationsmodellen 

konnten neben dem Drehfreiheitsgrad 

auch Anregungen anderer Freiheitsgrade 

betrachtet werden. Damit wurde es 

möglich, das Modell auch mit den Beschleunigungen 

aus der Fahrdynamik (zusätzlich zu 

den Antriebsmomenten) anzuregen, die 

Schwingungen des kompletten Systems gegen 

die Karosserie zu betrachten und die Lasten 

an den Antriebsstranglagern zu ermitteln. 

Systemschwingungen und Lasten ließen sich 

auf diese Weise mit höherer Genauigkeit ermitteln. 

Geprüfter Antriebsstrang 

auf dem Prüfstand 

Unterstützung von 1D bis 3D 

Mit den Antriebsstrangprototypen führten die 

Forscher eine experimentelle Charakterisierung 

am Prüfstand durch. Dafür wurden die 

Prototypen mit einem auf realen Manövern 

basierenden Prüfprotokoll getestet und verschiedene 

mechanische und elektrische 

Messsignale aufgenommen. Um das reale Verhalten 

des Fahrzeugs zu berücksichtigen, 

bauten die Wissenschaftler eine Hardware-inthe-Loop 

Testumgebung auf, in der reale dynamische 

Reaktionen am Rad eingeleitet wurden. 

Dazu leiteten sie gemessene Radgeschwindigkeitsprofile 

direkt (open-Loop) ein 

oder sie simulierten die Fahrzeuglongitudinaldynamik 

(inkl. Räder und Reifen) in Echtzeit. 

Durch die unter anderem im Projekt „e-Generation“ 

gesammelten Erfahrungen kann das 

Fraunhofer LBF Hersteller in allen Phasen des 

Entwicklungsprozesses, von konzeptionellen 

und reduzierten 1D-Torsionsmodellen des Antriebsstrangs 

bis zu vollständigen 3D-Mehrkörpermodellen, 

begleiten. 

Darüber hinaus können auch die Prüfungsund 

Verifizierungsphasen entweder mit Open- 

Loop-oder Hardware-in-the-Loop-Tests unter 

realen Bedingungen getestet werden. 

Fraunhofer LBF 

Tel.: +49 6151 705-8264 

riccardo.bartolozzi@lbf.fraunhofer.de 



Frischer Wind für Automobilzulieferer 

SAP CAD-Integration für Catia V5 und NX bei Mahle Behr 

Datenaustausch mit CenitConnect Collaboration 

Bild: Cenit 

Bereits vor dem Zusammenschluss 

mit Mahle entschied sich Behr für 

eine Erneuerung seines PLM-Systems. 

Da eine erneute Anpassung 

des vor rund 15 Jahren beschafften 

Systems im Hinblick auf die Zukunft 

unwirtschaftlich erschien, sollte 

eine Ablösung des Legacy PLM-Systems 

durch SAP PLM 7 erfolgen – 

eine strategische Entscheidung, da 

beide Unternehmen nach dem 

Zusammenschluss nun über die 

gleiche Basis ihrer globalen Produktentstehungs- 

und Änderungsprozesse 

verfügen. 

Der Autor: Michael Drews, 

Leiter Vertrieb SAP Solutions bei Cenit, Stuttgart 

Wie viele Automobilzulieferer arbeitete Mahle 

Behr mit einer heterogenen CAD-Landschaft: 

Als Hauptsysteme werden Catia V5 von Dassault 

Systemes und Siemens NX eingesetzt. 

Um eine möglichst einheitliche Arbeitsumgebung 

in SAP bereitstellen zu können, galt es, 

die beiden CAD-Systeme unter einen Hut zu 

bekommen: Gewünscht war eine einheitliche 

Oberfläche, die Catia V5- und NX-Daten integriert. 

Als zentrale Plattform setzt Mahle Behr 

dabei auf das Engineering Control Center 

(ECTR). Mit seiner übersichtlichen Darstellung 

der für den Konstrukteur relevanten CAD- bzw. 

SAP-Objekte sowie seiner komfortablen Bedienung 

der ECTR-Funktionen überzeugte es 

die Verantwortlichen. Damit ging jedoch die 

Herausforderung einher, dass eine Catia 

V5-Schnittstelle im ECTR zu diesem Zeitpunkt 

nicht existierte. Vor diesem Hintergrund 

suchte Mahle Behr nach einem Partner, der 

über das notwendige Fachwissen sowie über 

Erfahrung in der Catia V5-Integration verfügte. 

Cenit bietet mit dem SAP PLM Interface to Catia 

ein offiziell premiumqualifiziertes SAP-Produkt 

auf der SAP-Preisliste an – die geforderte 

fachliche Expertise war gefunden. Die bereits 

bestehende Zusammenarbeit mit dem ECTR- 

Entwickler DSC Software AG und somit die tiefe 

Kenntnis der Plattform war ein weiteres Argument, 

mit dem das Stuttgarter IT-Unternehmen 

im Auswahlprozess überzeugte. „Unsere 

Entscheidung fiel auf Cenit, weil wir diesem 

Unternehmen eine derartige Produktentwicklung 

inklusive Wartung und Pflege klar zugetraut 

haben“, begründet Werner Buchmeier, 

Projektleiter/Leiter PDM-Methoden bei Mahle 

Behr sein Votum. 

Produktsuite als zentraler Lösungsbestandteil 

Auf Basis gemeinsamer Analysen mit Mahle 

Behr definierten die Cenit-Experten eine Lösung, 

die sich auf zwei Herausforderungen fokussierte: 

die Entwicklung einer Catia 

V5-Schnittstelle für ECTR und die Sicherstellung 

optimaler CAD-Datentransfers zwischen 

den global verteilten Standorten und 

dem weltweiten Partner- und Kundennetzwerk 

des Unternehmens. Bei der Entwicklung einer 

direkten Schnittstelle für das Engineering 

Control Center kam die Cenit-eigene Software- 


lösung „Engineering Control Center Interface 

to Catia V5“ zum Einsatz, die sich durch eine 

konsistente Datenorganisation sowohl in Catia 

V5 als auch in SAP auszeichnet. 

Um eine schnelle und sichere Versorgung der 

Standorte in Deutschland, Indien, Frankreich, 

Brasilien und den USA mit den entsprechenden 

CAD-Daten zu garantieren, wurde die 

Software „CenitConnect Collaboration“ eingesetzt 

– dies in zwei Ausprägungen: Der Document 

Distribution Manager sollte die Versorgung 

der weltweiten Cache-Server mit umfangreichen 

CAD-Daten, wie z.B. komplexen 

3D-Originalen, sicherstellen. Das Ziel lautete: 

schneller Zugriff auf Daten und geringere Antwortzeiten. 

Für den Datenaustausch mit Kunden 

und Partnern, wie z.B. Bauraumdaten in 

CAD-Format, sollte das der Enterprise Connector 

verwendet werden. Mit Hilfe dieser 

Software können CAD-Strukturen von verschiedenen 

CAD-Systemen sowohl in SAP eingeladen 

als auch für Kunden oder Lieferanten 

exportiert werden. Über den Datenaustausch 

hinaus kommt die CenitConnect Data Exchange 

Software bei Mahle Behr noch in einem 

zweitem Bereich zum Einsatz: Das Tool 

unterstützt gleichzeitig auch die Migration der 

Bestandsdaten ins SAP. 

Das Engeneering Control Center bietet eine einheitliche Oberfläche zur Verwaltung 

der Produktdaten – unabhängig vom CAD-System 

Bild: Cenit 

Straffer Zeitplan und agile Projektmethodik 

Betrachtet man den Projektablauf, blicken Cenit 

und Mahle Behr auf ein ambitioniertes Projekt 

zurück: Nach der gemeinsamen Ermittlung 

der Anforderungen startete Cenit im 

Herbst 2011 mit der Entwicklung der ECTR- 

V5-Schnittstelle, die bis Ende 2012 realisiert 

und um kundenspezifische Anpassungen erweitert 

wurde. Ein halbes Jahr später, d.h. im 

Juni 2013, startete der Pilotbetrieb mit zehn 

Fahrzeug-Projekten. Nach erfolgreichem Abschluss 

auch dieser Phase startete 2014 die 

rollierende Migration aller Entwicklungsprojekte 

ins SAP-System. 

Angesichts der zeitlichen sowie inhaltlichen 

Zielsetzung des Projekts war die reibungslose 

Zusammenarbeit zwischen Cenit und Mahle 

Behr ein zentraler Erfolgsfaktor: „Die Hauptschwierigkeit 

des Vorhabens war klar die Zeit. 

Mit rund anderthalb Jahren für die Programmierung 

und Implementierung der Catia- 

Schnittstelle sowie der NX-Integration war der 

geplante Zeitraum sportlich gesetzt. Aufgrund 

des Pioniercharakters sowie weiterer Gegebenheiten 

war es ein Projekt mit hoher Dynamik. 

Die partnerschaftliche Zusammenarbeit 

hat entscheidend dazu beigetragen, dass das 

Vorhaben für alle ein Erfolg wurde“, so das Fazit 

von Peter Preß, Projektleiter bei Cenit. Um 

tatsächlich ein maßgeschneidertes Ergebnis 

zu erhalten, waren auch ECTR-Entwickler der 

DSC in den Prozess involviert. 

Um den Faktor Zeit bestmöglich zu beherrschen, 

wählte das Projektteam eine agile Projektmethodik, 

die Schulung der Administratoren 

erfolgte on the Job. So konnte man ergebnisorientiert 

arbeiten und den Fortschritt optimal 

steuern. Die Basis der Zusammenarbeit 

bildeten monatliche Lenkungskreismeetings 

der Projektpartner SAP, DSC und Cenit, um 

auftretende Herausforderungen zu besprechen. 

Weitere, regelmäßige zyklische Abstimmungs-Meetings 

zwischen Cenit und Mahle 

Behr sorgten dafür, dass Anforderungen und 

Umsetzung Hand in Hand gingen. „Wichtig für 

Gestartet in einer kleinen Werkstatt entwickelte sich 

Behr – heute Mahle Behr GmbH & Co. KG – im Laufe eines 

Jahrhunderts zu einem der weltweit größten Hersteller 

für Fahrzeugklimatisierung und Motorkühlung 

Bild: Mahle Behr 

uns war es, im gesamten Prozess einen Partner 

zu haben, der unsere klaren Vorstellungen 

umsetzte. Gleichzeitig sollte er aber auch ein 

Berater sein, auf dessen Kompetenz wir vertrauen 

konnten. Wir wurden nicht enttäuscht“, 

beschreibt Dieter Heinle, Leiter F+E 

Prozesse und Methoden bei Mahle Behr die 

Zusammenarbeit. 

Entscheidender Meilenstein 

Nach erfolgreichem Pilotbetrieb steht den 

rund 500 weltweiten Catia-/NX-Anwendern 

bei Mahle Behr mit dem Engineering Control 

Center eine einheitliche Oberfläche zur Verwaltung 

ihrer Produktdaten zur Verfügung – 

unabhängig vom CAD-System. Einer der klaren 

Vorteile der erfolgten Integration: Die Anbindung 

an das bisherige Stücklisten- und Änderungsmanagement 

kann über eine zentrale 

Anwendung erfolgen. Die Schnittstelle verwaltet 

zudem auch Baugruppen mit, nicht nur 

Einzelteile. „Damit ist das Stücklistenwesen 

im SAP eingebunden – ein klarer Erfolg“, fasst 

Jörg Stenner, Leiter CAD Methoden & Tools 

Entwicklung bei Mahle Behr, zusammen. 

Zu den quantifizierbaren Ergebnissen der 

Schnittstellen-Entwicklung sowie erfolgter Migration 

zählt zudem die Qualität der Daten, 

die enorm gestiegen ist. „Unser Projekt zur 

Einführung von SAP PLM 7 und zur Optimierung 

unserer globalen Produktentstehungsund 

Änderungsprozesse geht aber noch weiter. 

Im Zuge der geplanten Erweiterungen im 

Bereich Usability und weiteren Möglichkeiten 

zur Multi CAD Release-Nutzung haben wir 

zwar noch Einiges vor uns. Mit der ECTR-V5-Integration 

haben wir jedoch bereits einen entscheidenden 

Meilenstein erreicht“, so das Fazit 

von Werner Buchmeier von Mahle Behr. 

Cenit AG 

Tel.: +49 711 7825-30 

info@cenit.de 



Kürzere Entwicklungszeiten in der Ventilauslegung 

Neues Modell zur Simulation der dynamischen Ventilbelastung beim Schließvorgang 

Um zeitintensive Entwicklungsschleifen 

bei der Auslegung von 

Ventilen zu vermeiden, hat Federal- 

Mogul Powertrain eine vereinfachte 

transiente dynamische Simulation 

des Schließvorgangs entwickelt. 

So können die Ingenieure zuverlässig 

Verformungen und Spannungen 

unter Last berechnen und damit 

Aussagen zu Lebensdauer und 

Materialauswahl treffen. 

Bei der Auslegung von Ein- und Auslassventilen 

in hochaufgeladenen Verbrennungsmotoren 

liegt ein besonderes Augenmerk auf dem 

Schließvorgang. Bei diesem trifft das Ventil 

meistens einseitig auf den Sitzring, was zu erheblichen 

Belastungen im Ventilschaft führen 

kann. Eine von Federal-Mogul Powertrain entwickelte 

und erprobte dynamische Simulation 

des Schließvorgangs ermöglicht eine genaue 

Erfassung dieser Belastung und somit eine sicherere 

Auslegung der Komponente bereits in 

der Konzeptphase, insbesondere im Hinblick 

auf die Berechnung der Lebensdauer. 

Zum Zeitpunkt der Auslegung von Ventilen für 

Unterschiedliche Designs, wie 

die eingeschnürte oder die konische 

Form der Ventile, haben einen 

deutlichen Einfluss auf die 

zu erwartenden Belastungen 

Bilder: Federal Mogul 

neue Motorenprojekte befindet sich in der Regel 

auch der Ventiltrieb noch in der Entwicklung. 

Ventilhersteller müssen sich deshalb auf 

die Anwendung vereinfachter Simulationsmodelle 

beschränken, welche die Belastungen 

für das Ventil auf wesentliche Einflussgrößen 

wie z.B. die Ventilschließgeschwindigkeit, die 

Rückstellkraft der Ventilfeder sowie das Spiel 

zwischen Ventilschaft und Führung reduzieren. 

„Für die Auslegung von Einlass- und Auslassventilen 

ist die Belastung beim Ventilschließen 

ein entscheidender Faktor“, sagt 

Gian Maria Olivetti, Chief Technology Officer 

bei Federal-Mogul Powertrain. „Mit der neuen 

Simulationsmethode können wir schnell die 

zu erwartenden maximalen Ventilbelastungen 

ermitteln, um so eine zielgerichtete und zeitsparende 

Entwicklung zu gewährleisten.“ 

Unterschiedliche Designs 

Mit den aus der transienten dynamischen Finite-Elemente-Simulation 

ermittelten Spannungen 

beim Ventilschließen lassen sich neben 

der Lebensdauerberechnung auch die potenziellen 

Risiken möglicher Ventil-Designs 

bewerten. „Unterschiedliche Designs wie die 

eingeschnürte oder die konische Form der 

Ventile haben einen deutlichen Einfluss auf 

die zu erwartenden Belastungen“, erläutert 

Guido Bayard, Director Technology, Federal- 

Mogul Powertrain. „Mit unserer vereinfachten 

FE-Simulation können wir bereits in einem frühen 

Stadium der Ventilentwicklung zuverlässige 

Entscheidungen hinsichtlich Design sowie 

Material und zudem eine schnelle Aussage zu 

maximalen Ventilbelastungen und -schädigungen 

treffen.“ 

Die mit dem Simulationsmodell ermittelten Ergebnisse 

konnten in einem von Federal-Mogul 

Powertrain entwickelten Prüfstand bestätigt 

werden. Dieser ermöglicht die Betätigung eines 

einzelnen Ventils sowie die Bewertung 

einzelner Schließvorgänge. Im Vergleich zu einem 

kompletten Zylinderkopf eignet er sich 

besser für die Validierung des Simulationsmodells 

hinsichtlich der Anforderungen an Flexibilität 

der testbaren Geometrie, Kontrollierbarkeit 

der Messungen und Zugänglichkeit 

der Messtechnik. 

Federal Mogul Powertrain 

Tel.: +49 0611 201 9190 

Ursula.Hellstern@federalmogul.com 

Ein von Federal-Mogul 

Powertrain entwickelter 

Prüfstand ermöglicht die 

Betätigung eines einzelnen 

Ventils sowie die 

Bewertung einzelner 

Schließvorgänge 

Erstellt aus Unterlagen von 

Federal Mogul Powertrain 


Mehr Sicherheit in Leichtmetall. 

CarMaker/HIL mit Hardware von National Instruments kompatibel 

Leistungsstarkes Gesamtpaket 

Die offene Integrations- und Testplattform 

CarMaker/HIL von IPG 

Automotive kann ab sofort in 

Kombination mit der weit verbreiteten 

PXI-Plattform für Prüf-, 

Mess-, Steuer- und Regelungsanwendungen 

von National Instruments 

(NI) genutzt werden. Mit 

der neuen Anbindungsmöglichkeit 

profitieren nun auch PXI-Anwender 

uneingeschränkt von 

sämtlichen Features der CarMaker-Produktfamilie 

für die Anwendungsbereiche 

Fahrdynamik, Fahrerassistenz 

und Powertrain. 

CarMaker bietet unzählige Möglichkeiten 

einzelne Fahrzeugkomponenten, 

Fahrzeugsysteme oder 

Gesamtfahrzeuge durchgängig 

gewohnte CarMaker-Benutzeroberfläche 

zugreifen, um seine 

Modelle zu parametrieren und deren 

Verhalten zu analysieren sowie 

mittels Test Manager die bewährte 

Testautomatisierung nutzen. 

Hierbei unterstützt ihn die 

Online-Animation durch IPGMovie, 

welche den Gesamtzustand 

des Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt 

visualisiert. Parallel dazu 

ist auch der Zugriff auf die Lab- 

VIEW- oder VeriStand-Benutzeroberflächen 

möglich, sodass die 

Funktionalitäten aller beteiligten 

Tools uneingeschränkt genutzt 

werden können. 

Die Einbindung und Ansteuerung 

der I/O-Hardware erfolgt mit den 

EJOT 

ALtracs® 

Plus 

Die ALtracs ® Plus Schraube ist ein spezielles Verbindungselement 

für die Direktverschraubung in Leichtmetalle. Die Verschraubung 

erfolgt direkt im gegossenen Loch. Dadurch sind 

durch das Einsparen der bisher üblichen Arbeitsschritte signi- 

® Plus furcht 

beim Einschrauben ein geometrisch gestärktes, metrisch kompatibles 

Mutterngewinde. 

Wir unterstützen Sie gerne bei Ihrem nächsten Projekt! 

www.industrie.ejot.de 

EJOT Qualität verbindet ® 

EJOT GmbH & Co. KG Industrial Division 

über den gesamten Entwicklungszyklus 

– von Model- und Software-in-the-Loop 

bis hin zu Hardware- 

und Vehicle-in-the-Loop – 

im Gesamtsystem virtuell zu testen 

und zu optimieren. 

Sowohl die Systemdesignsoftware 

LabVIEW von National Instruments 

als auch VeriStand, die 

Softwareumgebung zum Konfigurieren 

von Echtzeittestanwendungen, 

ist ab sofort in Kombination 

mit CarMaker nutzbar. Zudem bietet 

das Produktportfolio nun auch 

PXI-kompatible I/O-Module zur 

Erweiterung der NI-Hardware. 

Der Anwender kann, sowohl in 

der Vorbereitungsphase als auch 

während der Simulation, auf die 

vielfach bewährten Mechanismen 

von National Instruments, welche 

es erlauben, aus der CarMaker-Simulation 

heraus auf alle verfügbaren 

Ein- und Ausgangssignale 

zuzugreifen. Bei Bedarf lassen 

sich zudem externe Modelle von 

verschiedenen Entwicklungsumgebungen 

(Matlab, GT etc.) mit 

Hilfe des CarMaker Model Managers 

– auch als FMUs – in das Gesamtsystem 

integrieren. Der 

Wechsel zwischen unterschiedlichen 

Modellen erfolgt hierbei mit 

einem Klick ohne Neukompilieren 

der Anwendung, erneutes Herunterladen 

auf die Hardware und 

Neustart der Anwendung. 

www.ipg.de 

Die unabhängige deutschsprachige CAE-Konferenz: 

Berechnung und Simulation: 

Anwendungen – Entwicklungen – Trends 

25. - 27. April 2016, Bamberg 

Neutral – übergreifend – unabhängig 

Plenarvorträge u. a. von: 

Adam Opel, Audi, Daimler, John Deere, 

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, 

Stadler Rail, Universität Erlangen-Nürnberg, ... 

+80 Fachvorträge aus Industrie, Forschung und Lehre 

Spezialforum: Additive Fertigung / 3D-Druck 

Workshops und Diskussionsrunden 

Umfangreiche Hard- und Softwareausstellung 

Schulungen 

NAFEMS 

Für NAFEMS-Mitglieder und Nichtmitglieder 

Jetzt anmelden! 

www.nafems.org/dach2016 


ANTRIEB 

„Lösungen entwickeln und nicht nur 

ein Produkt verkaufen“ 

Erst kürzlich gab James R. Verrier, President und 

Chief Executive Officer von Borg Warner, eine Umsatzsteigerung 

von derzeit 8,3 auf 15 Milliarden US-Dollar 

bis 2020 als strategisches Ziel des Unternehmens 

bekannt. Wir sprachen mit ihm unter anderem über 

künftige Trends in der Automobilindustrie, deren 

Auswirkungen auf die Zulieferer und wie das 

Unternehmen den Herausforderungen begegnet. 

Automobil 

Konstruktion Die Automobilindustrie steht vor 

beträchtlichen Herausforderungen. Was sind 

für Sie weltweit die entscheidenden Trends 

zum Thema Antriebsstrang? 

Die Trends beim Antriebsstrang formen sich 

auf der ganzen Welt nach den zunehmend 

strengeren Abgasnormen und der Nachfrage 

nach mehr Kraftstoffeffizienz. Die Verbraucher 

legen gleichzeitig Wert auf die Performance 

eines Fahrzeugs. Somit ist eine konstant ansteigende 

Nachfrage nach kraftstoffsparenden, 

umweltfreundlichen Fahrzeugen zu erwarten, 

die parallel dazu einzigartigen Fahrspaß 

bieten. 

Das Interview führte Jürgen Goroncy, 


„Globale Präsenz und eine 

breite Wissensbasis 

sind essentiell, um Produktreihen 

anbieten zu 

können, die exakt auf die 

Gegebenheiten und besonderen 

Bedürfnisse 

der einzelnen Märkte zugeschnitten 

sind.“ 

James R. Verrier ist President 

und Chief Executive Officer von 

Borg Warner 

Die Effizienz des Verbrennungsmotors zu optimieren 

zählt zu den wesentlichen Trends. Um 

dabei die nächste Stufe zu erreichen, bedarf 

es einer systemübergreifenden Herangehensweise. 

Die Kombination von Abgasrückführung 

(AGR) und AGR-Kühlung in Verbindung 

mit fortschrittlichen Turbolader- und Getriebetechnologien 

kann dazu beitragen, den gesamten 

Antriebsstrang zu optimieren. 

Ein weiterer Trend ist die steigende Nachfrage 

nach Allradtechnik (AWD) bei allen Fahrzeugtypen. 

Die Endkunden haben erkannt, dass 

sich bei mit Allrad ausgestatteten Fahrzeugen 

nicht nur die Traktion, sondern auch das 

Handling, die Fahrdynamik und die Stabilität 

des Fahrzeugs verbessern. 

Die Elektrifizierung und Hybridisierung von 

Fahrzeugen sind ebenfalls im Kommen und 

bieten ein gewaltiges Wachstumspotenzial. 

Stopp/Start-Systeme zum Beispiel können 

den Kraftstoffverbrauch um bis zu zehn Prozent 

reduzieren und das bei sehr geringen zusätzlichen 

Kosten. Wir beobachten einen 

drastischen Anstieg beim Einsatz dieser Technologie. 

Borg Warners Eco-Launch Magnetventil 

ermöglicht eine kostengünstige, gut 

funktionierende Verknüpfung von diesen 

Stopp/Start-Systemen mit aktuellen Automatikgetrieben. 

Automobil 

Konstruktion Was bedeuten diese Anforderungen 

für global agierende Zulieferer? 

Die Komplexität nimmt zu. Eine größere Anzahl 

an Produkten, kürzere Technologiezyklen, 

der steigende Innovationsdruck und die 

globalen Netzwerke stellen eine zunehmende 

Herausforderung für die Zulieferer dar. Der 

harte Wettbewerb macht Effizienz, Innovation 

und Flexibilität zu einem Muss. Das Streben 

der OEMs nach optimierten Technologien für 

den Antriebsstrang erfordert es, dass Forschung 

und Entwicklung in enger Zusammenarbeit 

mit den Autoherstellern stattfinden. Wir 

arbeiten aus Überzeugung eng mit unseren 

Kunden zusammen. Unser Ziel ist es eine Lösung 

zu entwickeln und nicht nur ein Produkt 

zu verkaufen. Nur so entstehen echte Innovationen. 

Globale Präsenz und eine breite Wissensbasis 

sind essentiell, um Produktreihen anbieten zu 

können, die exakt auf die Gegebenheiten und 

besonderen Bedürfnisse der einzelnen Märkte 

zugeschnitten sind. Wir bieten beispielsweise 

eigens für den brasilianischen Markt entwickelte 

Flex-Fuel-Turbolader für Benzinmotoren 

an, die sowohl mit einem Ethanolanteil von 25 

Prozent als auch mit reinem Ethanol betrieben 

werden können. 

Automobil 

Konstruktion Sie erwähnten bereits die Effizienzsteigerungen 

beim Verbrennungsmotor 

und beim Antriebsstrang als globale Trends 

der nächsten Jahre. Über welche Technologien 

verfügt Borg Warner um diesen Herausforderungen 

zu begegnen? 


Die geregelte Aufladegruppe mit drei 

Turboladern vereint hohe spezifische 

Leistung einer zweistufigen Aufladung mit 

den guten Fahreigenschaften, die eine 

parallel-sequenzielle Aufladung bietet 

Bilder: BorgWarner 

Im Zuge des beständigen Wachstums von Borg Warner 

wird die Erweiterung des Powertrain Technical Centers in 

Auburn Hills voraussichtlich bald abgeschlossen sein 

Wir besitzen ein sehr starkes Portfolio an 

hochentwickelten Technologien. Unsere Turbolader 

sind eine Schlüsseltechnologie für 

moderne Motoren. Wir bieten zum Beispiel 

ein geregeltes zweistufiges Aufladesystem an, 

das sein Debüt 2004 in einem Diesel-Pkw feierte, 

die erste geregelte Aufladegruppe mit 

drei Turboladern weltweit sowie Turbolader 

mit variabler Turbinengeometrie für Dieselund 

Ottomotoren. Zudem verfügen wir in unserem 

Portfolio über elektrische, elektrisch 

unterstützte und elektrisch angetriebene Turbolader. 

Die Kombination von Turboaufladung und Abgasrückführung 

kann das komplette Motorsystem 

optimieren. Gekühlte AGR unterstützt 

die Emissionsreduzierung bei Diesel- und Ottomotoren 

mit direkter Einspritzung. Unsere 

fortschrittlichen Zündungstechnologien helfen 

dabei, eine magere Verbrennung und gesteigerte 

AGR zu ermöglichen – immer mit 

dem Ziel, die Leistung zu verbessern und 

Emissionen zu reduzieren. Außerdem bietet 

Borg Warner eine Reihe von Technologien mit 

variabler Nockenwellensteuerung an, die zu 

einer Effizienzsteigerung des Motors führen 

und gleichzeitig dessen Gewicht, Umfang und 

Komplexität verringern. 

Für den Antriebsstrang verfügt Borg Warner 

unter anderem über Lösungen für Doppelkupplungen 

wie unser DualTronic Kupplungsund 

Kontrollmodul. Der Fahrer profitiert hier 

von geringeren Abgasemissionen und einem 

Gangwechsel ohne spürbare Zugkraftunterbrechung. 

Darüber hinaus bieten Doppelkupplungsgetriebe 

großes Potenzial für einen 

Einsatz in Elektro- und Hybridfahrzeugen. 

Automobil 

Konstruktion Welche Richtung nimmt Ihrer 

Meinung nach die Entwicklung beim Antriebsstrang? 

Wir erwarten eine zunehmende Nachfrage 

hinsichtlich der Hybridisierung und Elektrifizierung 

von Fahrzeugen. Fortschrittliche Ver- 

brennungsmotoren mit Stopp/Start-Systemen 

und neueste Turbolader wie unser eBooster 

gehören zukünftig zum Alltag und bieten zusätzliche 

Möglichkeiten. Wir haben eine Vielzahl 

an Technologien entwickelt, die die 

OEMs dabei unterstützen sollen die weltweit 

immer strengeren Emissionsvorschriften zu 

erfüllen und deren Einführung in den nächsten 

Jahren geplant ist. 

www.borgwarner.com 

Zur Person 

James R. Verrier ist seit Januar 2013 President und 

Chief Executive Officer von Borg Warner Inc. Seit seinem 

Eintritt ins Unternehmen im Jahr 1989 begleitete 

er unterschiedliche Positionen und Aufgaben, beispielsweise 

im Qualitätsmanagement, Personalwesen 

sowie im operativen Management. 


ANTRIEB 

Heißer Kandidat 

Werkstoff für abgasnormkonforme Antriebs- und Motorenkonzepte bis 900 °C 

Zapp liefert unter anderem 

Präzisionsbänder, 

-folien und Bimetall 

Bild: Zapp 

Immer neue Abgasnormen stellen 

erhöhte Anforderungen an die 

Werkstoffe für Abgassystem und 

Turbo lader. Der aus der Luftfahrt - 

industrie kommende Werkstoff 

Haynes 282 alloy eignet sich im 

Automotive-Bereich aufgrund seiner 

besonderen Eigenschaften – etwa 

hinsichtlich der Kriechbeständigkeit 

– vor allem für Übergänge, 

Ringe, Düsen, Gehäuse und Ringdichtungen. 

Die Autorin: Hedieh Barkemeyer, Technical Customer 

Service, High Temperature Alloys, Energy and Transportation, 

Specialty Materials, Zapp, Ratingen 

Die ab dem 1. September 2015 für alle Fahrzeuge 

verbindliche Euro-6-Norm stellt die 

Fahrzeughersteller vor hohe Anforderungen: 

Es gilt, die Emissionen erheblich zu reduzieren 

und dabei Verbrauch und Leistung der 

Motoren zu verbessern. Der konstruktive Aufwand, 

um abgasnormkonforme Motoren und 

Antriebe zu entwerfen und zu bauen, ist immens. 

Die neuen Vorgaben erfordern den Einsatz 

von Partikelfilter, SCR-Katalysator, Ad- 

Blue-Tank sowie diverse Heizelemente, Sensoren, 

Turbinen und Verdichter, die im Fahrzeug 

ihren Platz finden müssen. 

Das stellt die Fahrzeugkonstrukteure vor 

große Herausforderungen: Je größer die Ansammlung 

von „Aggregaten“, umso größer 

werden auch Gewicht und Abgasgegendruck. 

Lösungsansätze sind beispielsweise eine bessere 

Entkoppelung von Motor und Abgas - 

anlage sowie eine optimierte Aufhängung, die 

Bewegungen und Verspannungen reduziert. 

Damit lassen sich einerseits Wanddicke und 

Gewicht verringern und andererseits der 

Durchmesser vergrößern, so dass der Gegendruck 

sinkt. Dieses Konzept macht den Einsatz 

von hochtemperaturfesten und gewichtssparenden 

Werkstoffen erforderlich, die Abgastemperaturen 

von bis zu 900 °C widerstehen 

können. Auf diese Weise lässt sich das 

durch die baulichen Maßnahmen steigende 

Mehrgewicht der Abgasanlagen im Vergleich 

zu den für die Euro-5-Norm optimierten Anlagen 

in Höhe von 10 % bis 15 % zumindest teilweise 

ausgleichen. 

Vorbild Luftfahrtindustrie 

Derart belastbare Werkstoffe wurden und 

werden bereits für die Luftfahrtindustrie entwickelt 

und eingesetzt. Aufgrund der gestiegenen 

Anforderungen finden sie nunmehr 

auch ein Anwendungsfeld in der Automobil - 

industrie. Ein solcher Werkstoff, der seiner 

Historie nach eigentlich aus dem Luftfahrt-Bereich 

kommt und sich als „heißer“ Kandidat 


für neue Motorenkonzepte anbietet, wird von 

Haynes International Inc. hergestellt und von 

der Zapp Materials Engineering GmbH in 

Ratingen vertrieben: Haynes 282 alloy. 

Dabei handelt es sich um eine ausscheidungshärtbare 

Nickelbasislegierung mit 

exzellenter Kriechbeständigkeit zwischen 

816 und 930 °C für unterschiedliche Hoch - 

temperaturanwendungen sowohl im Luftfahrt- 

Bereich als auch im Automotive- und Gas - 

turbinen-bereich. Speziell im Automotive- 

Bereich bewährt sich der Werkstoff aufgrund 

seiner besonderen Eigenschaften vor allem 

bei Übergängen, Ringen, Düsen, Gehäusen 

und Ringdichtungen im Abgasstrang und 

Turbolader. 

Belastbarkeit und Formbarkeit 

Der Aushärtemechanismus, der dem Werkstoff 

seine besonderen Eigenschaften verleiht, 

basiert neben der Mischkristallverfestigung 

auf der Ausscheidung der γ-Phase durch 

Wärmebehandlung. Die γ-Phase besteht zum 

großen Teil aus feinen, homogenen Ni 3 (Ti, Al)- 

Ausscheidungen, die sich entlang der Korngrenzen 

bilden. Ähnlich wie in der Grund - 

matrix besitzt die γ-Phase eine kubischflächenzentrierte 

Kristallstruktur und weist 

daher eine niedrige Grenzflächenspannung 

auf, die sich in einer guten Langzeitstabilität 

bei hohen Temperaturen bemerkbar macht – 

Eigenschaften, die auch im Automobilbau 

sehr geschätzt werden. 

festigkeit (siehe Tabelle 1) und ebenso zu 

einer beträchtlichen Kriechfestigkeit. Ist der 

Anteil der γ-Phase allerdings zu groß, kann 

das zu Problemen bei der Verarbeitung führen, 

etwa zu einer spannungs- und alterungsinduzierter 

Rissbildung. Diese Effekte sind 

weder seitens der Luftfahrt- noch der Automotive-Industrie 

erwünscht. 

Niedrigere γ-Anteile wiederum ermöglichen 

eine verbesserte Verarbeitbarkeit. Aus diesem 

Grund wurde der Gesamtphasenanteil von 

γ-Phase in Haynes 282 alloy sorgfältig eingestellt. 

Der gut ausbalancierte Anteil an γ-Phase 

erlaubt es 282 alloy die außerordentlich 

gute Verarbeitbarkeit bei gleichzeitiger exzellenter 

Festigkeit. Damit wird die Herstellung 

von dünnen Blechen und sogar Band möglich. 

Der stärkste Faktor bei der Kontrolle dieser 

Phase ist der Anteil von Aluminium und Titan, 

wie in Tabelle 1 für verschiedene Legierungen 

aufgezeigt. Der gesamte Anteil an den Legierungsbestandteilen 

Aluminium und Titan für 

Haynes 282 alloy ist mengenmäßig zwischen 

Haynes 263 alloy (zwar gut zu verarbeiten, 

aber von geringerer Festigkeit) und Waspaloy 

und R-41 (größere Festigkeit als 263 alloy, 

aber wesentlich aufwändiger zu verarbeiten) 

angesiedelt. 

Haynes 282 alloy vereint in sich also eine 

optimale Hochtemperatur-Beständigkeit und 

gute Formungseigenschaften und weist damit 

ein wichtiges Alleinstellungsmerkmal auf. 

AIR 

BLEED 

Effektives Entlüften 

durch Kleinstblenden 

von Lee… 

Bild: Zapp 

…in vielen Varianten 

für den Einbau in 

Metall oder Kunststoff. 

Siebgeschützt. 

Tabelle 1: Der berechnete Gesamtphasenanteil für Al+Ti in 282 alloy lag bei 19 %, was zwischen 263 alloy mit 

12 % und den Legierungen Waspaloy und R-41 mit 24 % respektive 27 % liegt 

Ein weiterer entscheidender Punkt für den 

Einsatz von Hochleistungslegierungen in Verbrennungsanlagen 

und anderen automobilen 

Anwendungsbereichen ist die Verarbeitbarkeit, 

also sowohl die Schweißbarkeit als auch 

die Umformbarkeit. Um diese Eigenschaft zu 

erreichen, ist das sorgfältige Ausbalancieren 

des Anteils der γ-Phase sehr wichtig. Ein höherer 

γ-Anteil führt zu positiven und folglich 

gewünschten Effekten wie einer hohen Zug- 

Zur Zusammensetzung 

Haynes 282 alloy besteht aus Chrom, Kobalt, 

Molybdän, Aluminium und Titan. Diese Legierungsbestandteile 

sind fein aufeinander abgestimmt, 

um jene Eigenschaften einzustellen, 

die vor allem auch die Automobilindustrie 

mehr und mehr zu schätzen weiß. 

Ein Chromgehalt von 19 bis 20 Gew.% ist 

wichtig für die Oxidations- und Hitzebeständigkeit 

der Legierung. Kobalt ist ein weiterer 

LEE Hydraulische 

Miniaturkomponenten GmbH 

Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach 

Telefon 06196 / 773 69-0 

E-Mail info@lee.de 

www.lee.de 


ANTRIEB 

Als nischenorientierter Re-Roller für anspruchsvolle Präzisionshalbzeuge bietet Zapp Lösungen, die über das Produkt- und Erzeugungsspektrum 

eines Standard-Walzwerkes hinaus gehen 

Bild: Zapp 

Bild: Zapp 

Tabelle 2: Chemische Zusammensetzung (Gew.%) 

Bestandteil und relativ teuer – daher ist die 

Menge an Kobalt präzise eingestellt und in 

Haynes 282 alloy mit ca. 10% am unteren 

Ende der üblichen Spanne für diese Legierungsklasse 

angesiedelt. 

Molybdän wiederum ist ein wichtiges Element 

zur Erreichung der Kriechfestigkeit von γ-gehärteten 

Legierungen und in diesen üblicherweise 

mit 4,3 bis 10 Gew.% enthalten. Dabei 

handelt es sich um ein relativ großes und unbewegliches 

Atom, das so eine signifikante 

Mischkristallverfestigung bietet; aus diesem 

Grund wurde bei Haynes 282 alloy ein Molybdängehalt 

von ca. 8,5 % gewählt. 

Die Elemente Aluminium und Titan sind die 

ausscheidungsbildenden Elemente. Nur kleine 

Änderungen in der Menge dieser beiden 

Legierungszusätze haben starke Auswirkungen 

auf die Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit 

der Legierung. Aus diesem Grund wurden 

die Gehalte Aluminium und Titan in 282 

alloy sorgfältig ausgewählt und abgestimmt, 

um die beste Kombination dieser Eigenschaften 

zu erreichen. (siehe Tabelle 2) 


Wärmebehandlung: Die Aushärtung 

Nach dem Lösungsglühen wird 282 alloy einer 

zweistufigen Wärmebehandlung bei1010 °C 

für zwei Stunden und bei 788 °C für die Dauer 

von acht Stunden mit anschließender Luftkühlung 

unterzogen (Tabelle 3). Eine einstufige 

Aushärtung ist ebenfalls möglich, je nachdem 

welche Festigkeiten für die jeweiligen Anwendungen 

benötigt werden. 

Bild: Zapp 

Umformbarkeit und Zwischenglühung 

Haynes 282 alloy verfügt über ausgezeichnete 

Umformeigenschaften. Bei Temperaturen im 

Bereich von 955 bis 1177 °C kann der Werkstoff 

nach einer ausreichenden Aufwärmphase 

dann warm umgeformt werden. In Tabelle 4 

lässt sich der Vergleich der zu erwartenden 

Härte bei einer bis zu 50 % abgeschlossenen 

Kaltumformung nachvollziehen. Alle warmoder 

kaltumgeformten Teile sollten in der Regel 

vor dem Aushärten geglüht werden. 

Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Verarbeitung, 

der stark von der γ-Ausscheidungen beeinflusst 

ist, ist die Zwischenglühbehandlung. 

Denn nach 30 bis 40 % der Umformung des 

Querschnitts wird eine Zwischenglühung vom 

Hersteller empfohlen. Diese Wärmebehandlungen 

werden im Allgemeinen angewendet, 

um das Material in den besser formbaren 

Zustand zurückzuversetzen, denn dieser 

Tabelle 3: Darstellung der mechanischen Eigenschaften des Blechmaterials aus Haynes 282 alloy 

im ausgehärteten Zustand 

Tabelle 4: Darstellung der Härte in Abhägigkeit von Kaltumformungsgrad (Blech, lösungsgeglüht) 

Zustand ist wichtig bei der weiteren Verarbeitung 

bzw. Umformung. Für einige γ-gehärtete 

Legierungen allerdings ist es selbst nach dem 

Lösungsglühen schwierig, diesen Zustand zu 

erreichen. Das liegt an der Ausscheidung der 

γ-Phase während der Abkühlphase nach dem 

Glühen, die wiederum eine zunehmende 

Steifheit und reduzierte Formbarkeit bewirkt. 

Aus diesem Grund wird diese Legierungsklasse 

nach dem Glühprozess – wie weiter oben 

bereits beschrieben – oftmals schnell gekühlt 

oder mit Wasser abgeschreckt. 

Thermische Stabilität 

Die Stabilität der Mikrostrukturen über eine 

langdauernde thermale Belastung hinweg 

kann für Hochtemperaturwerkstoffe wichtige 

Effekte auf die Materialeigenschaften haben. 

In vielen Legierungen können solche thermalen 

Belastungen zur Ausbildung von schädlichen 

Phasen wie - und μ-Phasen führen. Diese 

Phasen können dann zu signifikanten Verlust 

der Duktilität bei Raumtemperatur führen. 

In γ-gehärteten Legierungen kann die Vergröberung 

oder Überalterung der γ-Ausscheidungen 

ein zweiter unerwünschter Effekt der thermalen 

Beanspruchung sein. Eine solche Vergröberung 

kann zu einem Verlust der Festigkeit 

führen, sowohl hinsichtlich der Zug- als 

auch der Kriechfestigkeit. Haynes 282 alloy 

wurde entworfen, um widerstandsfähig gegenüber 

beiden Formen der thermischen Instabilität 

zu sein und erfüllt diesen Anspruch 

auch zuverlässig. So wird er zum Werkstoff der 

Wahl für Hochtemperaturumgebungen wie Abgasstränge 

oder Turbolader und leistet für die 

Motorenbauer einen wertvollen Beitrag zur 

Umsetzung der neuen Abgasnormen. 

Zapp Materials Engineering GmbH, Ratingen, 

hedieh.barkemeyer@zapp.com, 

www.zapp.com 

Dieser Artikel beruht in weiten Teilen auf der 

Übersetzung von „Development of a fabricable 

Gamma-Prime strengthened Superalloy” 

von L. M. Pike, Haynes International Inc. 

Bild: Zapp 

Metallpyramide 

Bild: Zapp 


ANTRIEB 

Wälzlageroptimierung in Winkelgetrieben für Busse 

Flanschlagereinheit ersetzt Einzelbauteile 

Ein Hersteller von Getrieben für 

Busse musste regelmäßig innerhalb 

kurzer Zeit die Wälzlager an 

Winkelgetrieben austauschen – 

und wandte sich an NSK. Die Experten 

stellten fest, dass der Zusammenbau 

mehrerer Lagerkomponenten 

verschiedener Hersteller 

eine zentrale Ursache für den 

Ausfall war. Die Montage war 

komplex und schon kleine Ungenauigkeiten 

führten zu Folgeproblemen. 

Als Gegenmaßnahme schlug NSK 

einbaufertige Flanschlagereinheiten 

vor. Solche entwickelt und fertigt 

NSK für diverse Hersteller von 

Landmaschinen, Baumaschinen 

oder Flurförderzeugen. 

Sie bestehen zumeist 

aus abgedichteten 

und voreingestellten 

Einheiten 

von Lager, Gehäuse 

und Befestigung. Sie 

werden einbaufertig 

geliefert, so dass keine 

Montagefehler 

möglich sind. 

Der Getriebehersteller 

spart so pro Jahr 

37 660 Euro. Die Lagereinheiten 

sind 

zwar rund 30 % teurer, 

aber durch die 

vereinfachte Montage 

ergeben sich Einsparungen 

von rund 5000 Euro, die ausgefallenen 

Lager verursachten Personalkosten 

von etwa 60 000 Euro. 

Außerdem – und das ist mindestens 

ebenso wichtig – ist der Kunde 

nun zufrieden. 

www.nsk.com 

Eaton und Nissan unterzeichnen Absichtserklärung 

Entwicklung eines Energiespeicher- und Steuerungssystems 

Das Energiemanagement Unternehmen 

Eaton und der Automobilhersteller 

Nissan haben die 

Unterzeichnung einer Vereinbarung 

zur Ermittlung der Machbarkeit 

einer gemeinsamen Entwicklung, 

Industrialisierung und Kommerzialisierung 

von Energiespeicher- 

und Steuerungssystemen 

bekannt gegeben, Dabei sollen 

Expertise und Industrieanlagen 

beider Unternehmen genutzt werden. 

Ein erschwingliches Verfahren, 

saubere Energie flächendeckend 

in allen Teilen der Welt verfügbar 

zu machen, ist zentraler Bestandteil 

der Agenda, um den Klimawandel 

abzuschwächen. Dies erfordere 

nach Aussage der beiden 

Unternehmen eine Kombination 

aus Leistungselektronik und 

Steuerungssoftware sowie erneuerbarer 

Energie und stationärer 

Speicherung in einem einzigen 

System, das sich für die Installation 

in unterschiedlichsten Umgebungen 

eignet. 

www.eaton.de 

Langjährig erprobtes Batterie-Managementsystem 

FEV-Batterie für Plug-In-Hybrid 

Vor kurzem ging ein weiteres 

Plug-In-Hybrid-Fahrzeug mit Technik 

von FEV in Serie. Neben dem 

Getriebekonzept hat der Aachener 

Entwicklungsdienstleisters 

auch die Batterietechnologie entwickelt. 

Das Paket verfügt über eine 

Kapazität von 10 kWh und ermöglicht 

so eine rein elektrische 

Reichweite von rund 50 km. Bei 

der Entwicklung war FEV sowohl 

für die Entwicklung der Batterie- 

Hardware und -Software als auch 

für die Tests und Validierung zuständig. 

Kernsystem ist das Batteriemanagementsystem 

– kurz BMS. Dank 

der Nutzung in einer Vielzahl von 

Projekten verfügt es über einen 

hohen Grad an Reife und Flexibilität 

für jegliche Batteriekonzepte. 

Das BMS besteht aus einer zentralen 

Steuerung – der Master- 

Platine – und je einer dezentralen 

Messeinheit pro Batteriemodul – 

der Slave-Platine. Zudem ist das 

BMS für den Sicherheitsstandard 

ASIL-D nach ISO 26262 geeignet. 

Dabei wurde es nach allen gängigen 

Automotive-Standards – beispielsweise 

Autosar und CMMI – 

und vor allem in Hinblick auf zukünftige 

Serienanwendungen 

kostenoptimiert entwickelt. 

www.fev.com 


Leistungssteigerungen von automatisch betätigten Kupplungspaketen 

Neue Schaltkolbentechnik reduziert axiale Baulänge 

Federal-Mogul Powertrain stellte 

seine neuen Unipiston-Verbundschaltkolben 

mit integriertem Federpaket 

vor. Erstmalig ersetzen 

Schaltkolben mit integriertem Federpaket 

separate Federträger in 

Kupplungssystemen und reduzieren 

damit die Anforderungen an 

deren axiale Baulänge. Bisher 

stellte dies bei Kolben für Lamellenkupplungspakete 

oftmals eine 

entscheidende Einschränkung 

dar. Durch die zusätzliche Designfreiheit 

können Entwickler 

nun das Federungsvermögen mit 

weniger Federn verbessern oder kosteneffektiveres 

Federmaterial einsetzen. 

So soll die integrierte Bauweise das Risiko 

von Qualitätseinbußen durch separat angebrachte 

Federn vermindern. Gleichzeitig kann 

die Zahl der zu verbauenden Einzelteile und 

Montageschritte sowie die erforderliche Logistik 

für den Kunden reduziert werden. 

Die meisten Kupplungssysteme werden durch 

Kupplungsscheibe mit Fliehkraftpendel 

Zwischen Zweimassenschwungrad und Torsionsdämpfer 

einen abschließenden Schweißvorgang versiegelt, 

der qualitätsbedingte Korrekturen zu 

einem späteren Zeitpunkt erschwert. Das trifft 

besonders auf den sogenannten „blinden Verbau“ 

von Schaltkolben zu, bei dem ein ordnungsgemäßer 

Einbau der Kolben im Nachhinein 

nicht visuell geprüft werden kann. 

www.federalmogul.com 

Trends im Motorenbau wie Downsizing stellen 

Entwickler vor große Herausforderungen. Eine 

davon ist, auftretende Torsionsschwingungen 

im Antriebsstrang zu eliminieren. Die Spezialisten 

der Schaeffler-Marke LuK haben jetzt in 

Gestalt der Kupplungsscheibe mit Fliehkraftpendel 

eine wirtschaftliche Alternative entwickelt. 

In ihrer Wirksamkeit liegt diese unter 

dem Zweimassenschwungrad (ZMS) und oberhalb 

der Kupplungsscheibe mit Torsionsdämpfer. 

Potenzielles Anwendungsgebiet 

sind Verbrennungsmotoren bis circa 250 Nm 

und hoher Zugkraft bereits bei niedriger Drehzahl. 

Die entscheidende Innovation ist das Trapezpendel. 

Die Pendelmasse führt im Gegensatz 

zum Parallelpendel nicht nur eine seitliche 

Bewegung, sondern zusätzlich eine Eigenrotation 

aus. 

Es werde laut Hersteller die gleiche niedrigste 

fahrbare Drehzahl erreicht wie mit ZMS, sodass 

die gleiche verbrauchsgünstige Fahrweise 

möglich sei. Die Kupplungsscheibe mit 

Fliehkraftpendel ist damit ein Produkt, mit 

dem zu angemessenen Kosten Komfortziele 

erfüllt werden können, wo ein konventionelles 

System nicht ausreicht und ein ZMS nicht 

zwingend nötig ist. 

www.schaeffler.com 

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„Produkte und Prozesse stimmen“ 

Wie beeinflussen automatisiertes Fahren, 

Elektromobilität und vernetztes Fahrzeug das Geschäft 

von TE Connectivity? Die AutomobilKonstruktion sprach 

darüber mit Eric Küppers, Präsident des Geschäfts - 

bereichs Global Automotive bei TE Connectivity. 

Automobil 

Konstruktion Welche Auswirkungen haben 

die Megatrends auf das Geschäft von 

TE Connectivity? 

Die Datenströme im Fahrzeug steigen enorm 

an. Als Anbieter von Produkten für die Verteilung 

und Verbindung von elektrischen Leistungen, 

Datenströmen und Frequenzen sehen 

wir in den drei Megatrends großes Wachstumspotenzial. 

Gleichzeitig müssen die Bauteile 

deutlich kleiner werden, da der Platz im 

Automobil begrenzt ist. Zudem muss die Verlässlichkeit 

der Datenübertragung – also die 

Datenintegrität – absolut gesichert sein. 

Das Interview führte Jürgen Goroncy, 


„Wir erwarten in einigen 

Jahren eine Übertragungsrate 

von ein bis 

zehn Gigabit pro Sekunde. 

Heute sind wir noch 

bei 100 Megabit pro 

Sekunde.“ 

Eric Küppers ist President Global 

Automotive von TE Connectivity 

Durch das Downsizing der Verbrennungsmotoren 

steigen für alle Komponenten im Auto die 

Ansprüche an die Vibrationsfestigkeit und 

auch die Temperaturbelastung. 

Automobil 

Konstruktion Können Sie Beispiele dafür nennen? 

Vor etwa 20 Jahren hatte ein Motormanagementsystem 

80 Pole, heute sind mehr als 330 

Pole üblich. Durch die Miniaturisierung hat 

sich trotzdem der Bauraum für unsere Produkte 

halbiert. Das ist wichtig, da heute für die 

Größe eines Steuergeräts nicht immer die Leiterplatte, 

sondern auch der Steckverbinder 

der bestimmende Faktor ist. 

Automobil 

Konstruktion Welche Produkte außer Steckverbinder 

haben Sie noch im Portfolio? 

Wir sind stark mit induktiven Systemen (Spulen, 

Relais) für ABS- und ESP-Anwendungen in 

der Automobilindustrie vertreten. Hochleistungsrelais 

für Fahrzeuge mit elektrifizierten 

Antrieben ergänzen das Angebot. Außerdem 

entwickeln und investieren wir intensiv im Bereich 

der Sensorik, da wir erwarten, dass dieser 

Bereich überdurchschnittlich wachsen 

wird. 

Automobil 

Konstruktion Ist die Sensorik ein neues Geschäftsfeld? 

Nein, seit etwa 15 Jahren beschäftigen wir uns 

mit berührungslosen Messfühlern im Bereich 

der Positions- und Drehwinkelsensorik. Durch 

Akquisitionen von Measurement Specialities 

und American Sensor Technologies bieten wir 

nun auch Sensoren für die Erfassung von 

Druck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit an. 

Automobil 

Konstruktion Warum ist die Sensorik so wichtig? 

Neben der Tatsache, dass der Sensormarkt zukünftig 

überdurchschnittlich wachsen wird, 

sind im Bereich des Packaging der Sensorikelemente 

unsere Kernprozesse – Kunststoffspritzen, 

Stanzen, Galvanik und Bestückung – 

besonders relevant. So können wir verschiedene 

Sensoren in einem Submodul integrieren. 

Für ein Getriebe fertigen wir beispielsweise 

verschiedene Sensoren für Position, Temperatur 

und Drehwinkel und liefern sie als ein 

Submodul an den Getriebehersteller. 

Automobil 

Konstruktion Welche Bedeutung hat Ethernet 

für TE Connectivity? 

Bedingt durch die Megatrends in der Automobilbranche 

wird der Datenstrom sowohl im Auto, 

aus dem Auto heraus und ins Auto rapide 

anwachsen. Da Ethernet in anderen Branchen 

bereits seine Qualifikation bewiesen hat, wird 

es sich auch im Automobil als sichere Datenverbindung 

durchsetzen. Die ersten Schritte 

mit europäischen Premiumherstellern sind getan, 

auch die amerikanischen OEMs sind interessiert. 

In Asien ist das Echo noch zurückhaltend. 

Wir erwarten in einigen Jahren eine 

Übertragungsrate von ein bis zehn Gigabit pro 


Das neue Verbindungssystem MATEnet 

für eine skalierbare Ethernet Netzwerk- 

Architektur im Automobilbereich 

Bilder: TE Connectivity 

Sekunde. Heute sind wir noch bei 100 Megabit 

pro Sekunde. 

Automobil 

Konstruktion Bieten Sie bereits Produkte für 

Ethernet an? 

Ja, natürlich! Wir bieten ein Portfolio an, das 

auf Standardkomponenten basiert. Wir nutzen 

also bereits von unseren Kunden freigegebene 

Kontaktsysteme, das beschleunigt natürlich 

die Markteinführung. Durch unsere Struktur 

entwickeln und produzieren wir Ethernet- 

Applikationen weltweit. 

Automobil 

Konstruktion Welche Produkte oder Systeme 

sind das? 

Hauptsächlich sind es Steckverbinder und 

kleine Kabelverbindungen. Allerdings hat sich 

die Welt des Komponentenmarktes in den 

letzten Jahren stark verändert. Nur das Bauteil 

zu validieren macht keinen Sinn. Wir als Komponentenlieferant 

stellen in einem Netzwerk 

mit Chip-, Kabel- und Fertigungsausrüstern 

sowie dem Konfektionär ein komplettes System 

zusammen, das wir dem OEM anbieten 

und auch validieren. Speziell bei Ethernet 

kommt es auf das Gesamtsystem an. Was 

kann der Chip, welche Verluste treten in den 

einzelnen Verbindungen auf, wie viel Anschlussstellen 

im Fahrzeug sind notwendig? 

Das sind Fragen, die ein Konsortium von unterschiedlichen 

Marktteilnehmern dem OEM 

schlüssig beantworten muss. Teilweise koordiniert 

TE Connectivity diese Aktivitäten. 

Automobil 

Konstruktion Wie lange beschäftigen Sie sich 

bereits mit Ethernet im Auto? 

Seit etwa vier Jahren setzen wir uns intensiv 

damit auseinander. Dabei haben wir viel von 

unseren Kollegen aus dem Konsumgüterbereich 

gelernt. Insbesondere was das Design 

und die Validierung anbelangt, da man dafür 

spezielles Equipment benötigt. 

Wir haben nicht nur die richtigen Produkte für 

unsere Kunden, sondern auch die richtigen 

standardisierten Prozesse. Mit diesem Konzept 

können wir trotz geringer Stückzahlen 

und hoher Variantenvielfalt weltweit gleichbleibende 

Qualität und kostenorientierte Lösungen 

fertigen. Das Konzept erlaubt es, sofort 

zu skalieren. Auch dabei profitieren wir 

aus unseren Erfahrungen mit den Konsumgüterherstellern. 

Automobil 

Konstruktion In welchen Konsumgütern ist TE 

Connectivity mit Ethernet aktiv? 

In großen Datenzentren von bekannten Unternehmen 

in den USA sind wir häufig vertreten. 

Automobil 

Konstruktion Wie bearbeitet der Geschäftsbereich 

Automotive den US-Markt? 

Die heutigen OEMs und deren Zulieferer werden 

aus unseren Büros in Michigan, Pennsylvania 

und North Carolina betreut. Fertigungsstätten 

in North Carolina und Mexico beliefern 

unsere Kunden direkt mit dem gesamten Produktportfolio. 

Wir werden unsere Automotive- 

Präsenz im Silicon Valley stärken und dort in 

absehbarer Zeit ein Büro eröffnen, das wir 

mehrdimensional nutzen wollen. Einige Unternehmen 

aus dem Silicon Valley werden oder 

wollen in den Automobilmarkt einsteigen. So 

können wir direkter und besser neue Marktteilnehmer 

betreuen. Außerdem haben viele 

traditionelle OEMs und Zulieferer dort schon 

lange Büros, die wir auch besser unterstützen 

werden. 

www.te.com 

Zur Person 

Dipl.-Ing. Eric Küppers hat Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen 

studiert. Vor seinem Eintritt 

bei TE Connectivity war er als Softwareingenieur und 

Product Manager in den Bereichen Anlagenbau und 

Befestigungssysteme tätig. Seit 1996 bekleidete er 

bei TE Connectivity verschiedene Positionen in Vertrieb 

und Management. Seit Anfang 2014 leitet Eric 

Küppers den Geschäftsbereich Global Automotive. 



Daten-Backbone, Platzmangel und Fehlertoleranz 

Wohin sich Bordnetze in Zukunft entwickeln werden 

Kundenspezifisches Bordnetz 

Bild: Dräxlmaier 

Auf dem 18. Kooperationsforum 

Bordnetze in München tauschten 

sich Entwickler und Entscheider 

von unterschiedlichen Firmen aus. 

Wir fassen die aktuellen Trends 

zusammen. 

Laut Johannes Meisenzahl, Leiter Entwicklung 

physisches Bordnetz bei BMW, hat sich die 

Komplexität des Bordnetzes in den letzten 

zehn Jahren verdoppelt: „Wir schätzen, dass 

in zwei Jahren noch einmal alles um den Faktor 

zwei komplexer wird.“ Das hänge auch damit 

zusammen, dass im Bordnetz nur „Middle 

out“ entwickelt wird, da verschiedene ältere 

Systeme mit durchgezogen werden müssten: 

Der Autor: Tobias Meyer ist freier 

Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion 

Aktuell stecken daher bis zu neun verschiedene 

Netze in einem Fahrzeug. Das erschwere 

die Entwicklung des idealen Bordnetzes. Laut 

Udo Hornfeck, Vice President Global R&D bei 

der Leoni Bordnetz-Systeme GmbH, müsse 

man auch realistisch bleiben: „Niemand will 

wieder bei Null anfangen.“ Daher würden ältere 

Systeme auch weiterhin migriert werden. 

Lücke in der Bus-Technik 

Im Detail erklärt das Marco Wolf von TE Connectivity: 

30 % des Bordnetzes bestehe aus 

analogen Sensorleitungen, eine Digitalisierung 

via Bus könnte hier sofort großes Einsparpotential 

bieten. Doch ein geeignetes 

Protokoll fehlt bisher. Der bekannte digitale 

CAN-Bus könne eigentlich alles übernehmen, 

er ist aber teuer, zudem die meisten Sensoren 

analoge Signale liefern und so auf einen zusätzlichen 

AD-Wandler angewiesen wären – 

bei 150 Sensoren im Fahrzeug sprenge das 

schnell den Kostenrahmen. Das gleiche gelte 

für FlexRay und MOST. Der abgespeckte LIN- 

Bus dagegen sei für viele Sensoren schon zu 

langsam. Das SENT-Protokoll hat ein besseres 

Signal, erlaubt aber nur zwei Partner an einer 

Leitung. PSI5 und DSI3 gingen prinzipiell auch 

für alles, brauchen aber viel Strom, erwärmen 

sich selbst und könnten daher nicht in Temperaturzonen 

wie Motor oder Abgasanlage eingesetzt 

werden. Die ernüchternde Bilanz von 

Wolf: „Die heutigen Busse sind samt und sonders 

nicht an die Erfordernisse der Sensorwelt 

angepasst.“ Es sei daher absolut sinnvoll, die 

heutige Lücke zwischen CAN und LIN zu 

schließen. 

Udo Hornfeck, Vice President Global R&D, 

Leoni Bordnetz-Systeme GmbH: „Niemand will 

wieder bei Null anfangen.“ 

Bild: Bayern Innovativ GmbH 


Sensoren an einen Bus zu koppeln mache 

laut Wolf auch aus Kostengründen Sinn: In einem 

Doppelkupplungsgetriebe sitzen sechs 

Sensoren (2x Drehzahl, 4x Position). Diese 

sind über einen öldichten 12-poligen Stecker 

mit der Außenwelt verbunden. Hier zählt die 

Anzahl der Pins, ein Busstecker könnte alle 

Sensoren gleichzeitig – und somit günstiger 

da weniger Pins – aus dem Getriebe nach außen 

übertragen. 

Immer mehr Kabel 

Die BMW-Experten berichteten zudem von ihrer 

Erfahrung, dass Optimierungen im Materialeinsatz 

die Gewichtszunahme kaum kompensieren 

können: Vor einigen Jahren wog ein 

Kabelbaum noch 28 kg, heute liegt man bei 

47 kg, das liege auch an der stetig steigenden 

Leistungsaufnahme der ECUs, was höhere Leitungsquerschnitte 

erfordert. Gleichzeitig reduzieren 

sich die Bauräume – bei steigendem 

Bedarf. Zunehmende elektrische Energiebedarfe 

stressen das Bordnetz zusätzlich. 

Christian Bauer, zuständig für die Frühe Phase 

E/E Package, Elektrologik und Architektur bei 

BMW, will Bordnetze daher auch in andere Bereiche 

integrieren, beispielsweise könne man 

die Lenkradheizung auch für die Hands-off- 

Kontrolle nutzen, so würden keine zwei separaten 

Datenleitungen benötigt. 

Neue Anforderungenim Netz 

Ein wichtiges Thema sei daher auch im Bordnetz 

die Simulation: Routingtrassen, Energieflüsse 

und Bauräume ließen sich so effizienter 

gestalten. Auch Dräxlmaier sieht die Simulation 

künftig als essential an: „Die Bordnetzsimulation 

von Hochvolt-Leitungen wird einen 

wesentlichen Stellenwert in der Entwicklung 

Christian Bauer, Frühe Phase E/E Package, Elektrologik 

und Architektur bei BMW, will Bordnetze auch in 

andere Bereiche integrieren 


Oliver Druhm, Teamleiter Konzeptentwicklung Bordnetze 

bei Dräxlmaier: Das Datennetz wird sich daher 

hin zu einem Daten-Backbone entwickeln 


In der Ausstellung des 18. Koioperationsforums 

Bordnetze tauschten sich die Experten direkt aus 


einnehmen“, sagt Oliver Druhm, Teamleiter 

Konzeptentwicklung Bordnetze bei Dräxlmaier. 

Denn die HV-Technik wird immer mehr Bereiche 

übernehmen, etwa die Wankstabilität. 

So entstehen neue Produkte mit anderen Anforderungen: 

Der HV-Verteiler muss nicht nur 

schraubfest, sondern auch EMV-fest sein. 

Auch an der Architektur im Bordnetz soll sich 

grundlegendes ändern. Sensor und Aktor 

könnten laut Druhm künftig an der gleichen 

Bus-Leitung hängen, statt jeweils eine eigene 

ECU-Verbindung zu beanspruchen. Das Datennetz 

wird sich daher hin zu einem Daten-Backbone 

(Automotive Ethernet) entwickeln, da 

fast alle Systeme Zugriff auf alle Daten benötigen. 

Dadurch sollen Skalierbarkeit, Individualisierung 

und hohe Datenraten Realität werden. 

Als großes Thema sieht Druhm – und viele 

seiner Kollegen – die Entwicklung von Fail 

safe hin zu Fail operational im Bordnetz. Vor 

allem hinsichtlich dem Trend Autonomes Fahren 

arbeiten viele Entwickler an Ideen, wie 

das Bordnetz auch im Fehlerfall funktionstüchtig 

bleiben kann. Denn wirklich Fail safe 

kann kein System sein, das liege laut Druhm 

„einfach in der Natur“. 

Ähnlich sieht das auch Udo Hornfeck von Leoni: 

Um Fail operational bei Autonomen Fahranwendungen 

wie Parken und Staupilot vernünftig 

zu implementieren, müsse lediglich 

die Bremse redundant ausgelegt werden. Ein 

kompletter Highway-Pilot wird aber schon 

schwieriger, denn hier kommt die Lenkung 

hinzu. Hier bedeuten fünf Sekunden 180 Meter 

Strecke, in einer typischen Zwei-Kilometer- 

Kurve muss das Auto hier acht Meter versetzen. 

Fällt die Lenkung also aus, kann eine Kollision 

über mehrere Spuren verursacht werden. 

Also muss auch ein zweiter Aktuator für 

die Lenkung verbaut werden, der im Fehlerfall 

auch Blitzschnell zugeschaltet werden muss. 

Fällt jedoch die Energieversorgung aus, sei 

die Lösung durch eine zweite Batterie nicht so 

einfach zu realisieren. 

Abkapseln statt lösen 

Achim Henkel, Gruppenleiter Forschung und 

Vorausentwicklung Antriebsstrang und Elektrische 

Systeme bei der Robert Bosch GmbH, 

sieht eine Möglichkeit ohne teure Redundanz- 

Systeme. Sie besteht darin, dass man Fehler 

kapselt. Dafür könne man eine Netztopologie 

entwickeln, die es erlaubt, fehlerhafte Elemente, 

deren Störung man nicht sofort eliminieren 

kann, einfach abkoppelt. Denn so könne 

man die Fehlerauswirkung reduzieren, indem 

man das Problem erkennt, lokalisiert und 

dann kapselt und so kontrolliert degradiert. 

Denn in der Theorie klingen 2-kanalige Lenkung, 

Bremse etc. samt zweier getrennter 

Energiespeicher unproblematisch, wenn es 

aber wie von BMW-Experte Meisenzahl erwähnt 

um Platz und Gewicht geht, wird das eine 

der künftigen Herausforderungen des 

Bordnetzes sein. Zudem sei eine Redundanz 

wie etwa in Flugzeugen laut Henkel gar nicht 

nötig: „Das Auto steht schon auf vier Rädern“, 

es müsse ja nur zu stehen kommen, was sich 

auch ohne teure Doppelsysteme realisieren 

ließe. 

Bayern Innovativ 

Tel. +49 911 20671-151 

kirsch@bayern-innovativ.de 

www.bayern-innovativ.de/bordnetze2015 



„Versuchen, den Angreifer draußen zu halten“ 

Telit, ein Anbieter von Modulen, Value Added Services 

und Lösungen im Machine-to-Machine-(M2M)-Segment, 

übernahm im Jahr 2014 ATOP (Automotive Telematics 

On-board Unit Platform) vom niederländischen 

Halbleiterhersteller NXP und integrierte es in den 

neuen Geschäftsbereich Telit Automotive Solutions. 

Wir haben uns mit Dirk Reimer, VP Marketing & Sales, 

über Hacking, Sicherheitstechnik und Datenübertragung 

im Auto unterhalten. 

Automobil 

Konstruktion Herr Reimer, wie sehen Sie die 

Datensicherheit in Fahrzeugen aktuell? 

Eine generelle Aussage zu treffen ist hier 

schwierig. Technisch gesehen laufen z.B. die 

Daten auf dem CAN-Bus unverschlüsselt. Wer 

sich etwas auskennt, kann diese Datenflüsse 

mitschneiden und daraus erfahren, was im 

Auto passiert. Das setzte bisher aber immer 

physikalischen Zugang zum Auto voraus. 

Automobil 

Konstruktion Aktuell ist es aber schon üblich, 

dass Autos kabellos mit ihrer Umwelt kommunizieren… 

Es hat sich in letzten Jahren auch gezeigt, 

dass dort unautorisierter Zugriff möglich ist. 

Das Interview führte Tobias Meyer, 


„Es gibt in der Sicherheitstechnik 

keinen ultimativen 

Schutz. Das haben wir in 

der Computerbranche alle 

gelernt, es ist immer ein 

Wettlauf. Jedes System 

wird irgendwann überwunden, 

die Frage ist nur, 

wie lange das dauert.“ 

Dirk Reimer ist VP Marketing & 

Sales bei Telit Automotive Solutions 

Ein Kernthema ist daher die Absicherung der 

Kommunikation: Das sieht zum einen die Verschlüsselung 

zwischen den Modulen im Fahrzeug 

und den Backend-Servern vor, ähnlich 

wie im Internet, wo dies etwa mit HTTPS oder 

TLS erfolgt. Man muss sich aber immer im Klaren 

sein, dass ein Hacker auch mal physikalischen 

Zugang zum Auto haben und dann Modifikationen 

vornehmen kann, die ihm später 

den Zugriff via Funk ermöglichen. 

Automobil 

Konstruktion Man muss also ständig überprüfen, 

ob die Software authentisch ist. 

Dafür gibt es Standardverfahren, etwa den Secure 

Boot, wo man über Kryptoalgorithmen sicherstellt, 

dass die installierte Software authentisch 

ist. Dabei wird aus dem Quellcode 

ein Hashwert generiert. Stimmt dieser nicht 

mit dem hinterlegten Wert überein, ist die 

Software nicht mehr im Originalzustand. Dafür 

benötigt man allerdings einen sicheren 

Speicher im Modem des Fahrzeugs. Das kann 

man sich wie einen kleinen Kreditkarten-Controller 

vorstellen, der mit speziell designten 

ICs einen sicheren Speicher für Schlüssel und 

Zertifikate bietet, die von außen garantiert 

nicht gelesen werden können. Das Sicherheits-Level 

entspricht dem von Bankkarten, 

denen ja auch weitgehend vertraut wird. 

Automobil 

Konstruktion Sollte man daher einfach auf die 

bestehenden Banken-Standards setzen, statt 

langwierig einen neuen KFZ-Standard zu etablieren? 

Ja, das wäre ein pragmatischer Ansatz. In der 

Industrie haben die Zulieferer auch gelernt, 

dass es geschickter ist, die Secure-Elemente 

gleich in die ICs zu integrieren. Das ist sicherer, 

als die Elemente einfach neben das Modem 

zu setzen. 

Automobil 

Konstruktion Was für Herausforderungen sehen 

sie in der Sicherheitstechnik? 

Ein Punkt ist, dass die Chips immer stärker 

werden, wodurch sich die Funktionen erhöhen. 

Heute können schon Linux-Systeme auf 

solchen Modem-Chips laufen, weshalb dann 

Themen wie Rechteverwaltung, Firewall und 

Intrusion Detection relevant werden. Für besonders 

sensitive Funktionen mag man auch 

über Virtualisierung nachdenken, dass also 

beispielsweise gewisse virtuelle Maschinen 

nur auf bestimmte Ports zugreifen dürfen. An 

diesen Themen arbeiten wir gerade, wir wissen 

aber schon recht konkret, wo die Reise 

hingeht. 

Automobil 

Konstruktion Und welche Ziele sind das? 

Es dem Angreifer möglichst schwer zu machen, 

von außen ins Auto reinzukommen. Da 

gibt es in der Sicherheitstechnik keinen ultimativen 

Schutz. Das haben wir in der Computerbranche 

alle gelernt, es ist immer ein Wettlauf. 

Jedes System wird irgendwann überwunden, 

die Frage ist nur, wie lange das dauert. 

Daher fahren wir mit möglichst langen Schlüsseln, 

die nur sehr zeitaufwändig zu knacken 


Der ATOP (Automotive Telematics On-board Unit Platform) unterstützt unterschiedlichste 

Features von der Fahrzeug-Lokalisierung und -Tracking über Remote-Start und -Diagnose 

bis hin zu Geschäftsanwendungen wie dem Flottenmanagement 

sind. Wie gesagt, denken wir aber über Mechanismen 

nach, die nötig sind, wenn der Angreifer 

physikalischen Zugang zu den Boxen 

im Fahrzeug hat. Daher gibt es inzwischen 

auch Bestrebungen, in den Mikrocontrollern 

der ECUs Sicherheitseinheiten einzuarbeiten. 

Automobil 

Konstruktion Kann der Angreifer nicht einfach 

das Handy hacken und hat dann etwa über die 

Einpark-App Zugriff und Kontrolle über das 

Fahrzeug? 

Auch das kann man sicher machen. Das erfordert 

aber auch ein Umdenken bei den OEMs, 

denn natürlich müssen diese App und alles 

andere ebenso sicher sein, sprich der Fahrzeug-Anbieter 

muss für seine Apps entsprechende 

Sicherheitskompetenz aufbauen oder 

einkaufen. Zudem haben auch die Smartphones 

inzwischen diese sicheren Speicher für 

Schlüssel und Zertifikatermöglichtem Zugang, 

die etwa zum Aufschließen des Fahrzeugs via 

Mobiltelefon genutzt werden können. Natürlich 

muss der Fahrzeughersteller solche Systeme 

dann auch implementieren, sonst nützt 

das beste Smartphone wenig. 

Automobil 

Konstruktion Nun passiert es aber doch immer 

wieder, dass Fahrzeuge gehackt werden. 

Muss auch an den Schritten nach dem Hack 

optimiert werden? 

Klar, das Problem hört nach dem Hack nicht 

auf, das sieht man etwa, wenn man vergleicht, 

wie Chrysler und Tesla jeweils mit den 

Angriffen auf ihre Fahrzeug umgegangen sind, 

da waren die Unterschiede signifikant. Chrysler 

musste 1,4 Millionen Jeeps in die Werkstätten 

holen, oder die Eigentümer mussten das 

Update via USB-Stick einspielen. Tesla konnte 

sofort per Luftschnittstelle nachbessern. Eine 

Updatefunktion über die Luftschnittstelle ist 

daher absolut zeitgemäß und notwendig für 

die Sicherheit. Zudem sollte selbstverständlich 

sein, dass Fahrzeuge auch von professionellen 

White-Hat-Hackern untersucht werden. 

In der IT fast schon Standard, für Fahrzeughersteller 

muss es das erst noch werden. 

Automobil 

Konstruktion Grundvoraussetzung soll ja auch 

sein, dass Systeme wie Sicherheit und Online 

getrennt sein sollen. Wie ist das, wenn der 

eCall kommt? Der soll über den Airbag ausgelöst 

werden, wobei Sicherheit und Kommunikation 

zusammenarbeiten müssten. 

Das hängt von der Architektur ab, die dort vorgesehen 

ist und wie die Signalisierung zwischen 

Airbag und eCall-Steuerung vorgesehen 

ist. Das könnte beispielsweise durch ein redundantes 

Modulsignal auf dem Airbag auf einer 

einzelnen Steuerleitung realisiert werden, 

was ein Rückschreiben quasi ausschließt. Dazu 

gibt es ein Mikrofon, das separiert ist von 

den anderen Mikrofonen im Fahrzeug. Dann 

hätte man auch hier ein entkoppeltes System. 

Das ist heute aber selten der Fall, da die Hersteller 

das Modem natürlich auch für andere 

Services nutzen möchten und es daher am 

CAN-Bus hängt. Deswegen muss man auch 

die eCall-Systeme absichern, wie andere Softwaresysteme 

auch. 

Automobil 

Konstruktion Muss schlussendlich die interne 

Kommunikation im Fahrzeug verschlüsselt 

werden? 

Als erster Schritt sollte immer versucht werden, 

den Angreifer draußen zu halten. Parallel 

muss man darüber nachdenken, intern zu verschlüsseln. 

Daran arbeitet die Industrie aber 

sicherlich schon. 

Bilder: Telit 

Die Luftschnittstelle sei laut Dirk Reimer unabdingbar 

für die Datensicherheit im Fahrzeug. Nur so könnten 

sicherheitsrelevante Updates zeitnah eingespielt 

werden 

Automobil 

Konstruktion Wirkt sich die Komplexität – verschiedene 

Bus-Systeme und teilweise mehr 

als 100 Steuergeräte in einem Fahrzeug – 

auch auf die Datensicherheit aus? 

Simplizität ist für Sicherheit immer von Vorteil, 

wir müssen aber realistisch bleiben. Wir 

brauchen im Fahrzeug den Standard-CAN- 

Bus, LIN für Low-Cost-Schalter, das fehlertolerante 

FlexRay für Getriebesteuerung oder Fahrwerk, 

ebenso müssen die ganzen Kameras 

und Sensoren – die mit dem autonomen Fahren 

noch stärker Einzug halten werden – über 

das BroadR-Reach Ethernet angebunden werden. 

Auch da sollte man sich einfach bei anderen 

Industrien nachsehen, wie die das gelöst 

haben. Ähnlich wie man sich bei der Verschlüsselung 

an den Banken orientiert hat, 

kann man schauen, wie Linuxsysteme im 

Rechnerbereich professionell abgesichert 

werden und ableiten, was das für ein Embedded 

System bedeutet. 

www.telit.com 

Zur Person 

Dirk Reimer ist VP Marketing & Sales bei Telit Automotive 

Solutions. In verschiedenen Funktionen bei Philips, 

Compal und NXP gewann er zuvor einen tiefen 

Einblick in die Halbleiter-, Mikroelektronik- und Displayindustrie. 



Normen weisen den Weg 

Ladeinfrastruktur für eine flächendeckende E-Mobilität 

Noch ist eine umfassende 

E-Mobilität eine Vision – 

aber an den Lösungen wird 

intensiv gearbeitet 

Bild: Phoenix Contact 

Die Idee der Elektromobilität 

erstreckt sich inzwischen auf die 

gesamte Bandbreite der Fahrzeuge. 

Diverse Normen und Richtlinien 

schaffen die Voraussetzung für 

die Marktdurchdringung – sie 

werden sukzessive weiterent - 

wickelt und ergänzt. 

Der Autor: Bernd Horrmeyer, Fachreferent für 

Standardisierung, Phoenix Contact, Blomberg 

Das Speichern der elektrischen Energie im 

Fahrzeug kann grundsätzlich mittels des konduktiven 

– das heißt kabelgebundenen – 

oder auch des induktiven Ladens der fest im 

Fahrzeug montierten Batterie erfolgen. Beim 

konduktiven Wechselstromladen (AC) befindet 

sich die Ladeeinheit im Fahrzeug. Beim 

konduktiven Gleichstromladen (DC) befindet 

sie sich in der Ladestation, und das Fahrzeug 

wird direkt mit einem vom Fahrzeug angeforderten 

Gleichstrom versorgt. Beim induktiven 

Laden erfolgt die Energieübertragung kabellos 

durch ein elektromagnetisches Feld – ähnlich 

wie bei einem Induktionskochfeld. Beim „Battery 

Swapping“ schließlich wird das entladene 

Batteriesystem aus dem Fahrzeug entfernt 

und in wenigen Minuten durch ein geladenes 

Batteriesystem ersetzt. 

Am Anfang war das AC-Laden 

Das AC-Laden wird in der Systemnorm IEC 

61851-1, Edition 2 mit seinen Ladebetriebs - 

arten beschrieben. Die spezifischen Aspekte 

einer AC-Ladestation wurden im Normentwurf 

IEC 61851-22 beschrieben, jedoch inzwischen 

in den Normentwurf für die dritte Edition der 

IEC 61851-1 überführt. Hiernach wird das einoder 

dreiphasige Laden an einer üblichen 

Steckdose als Mode 1 bezeichnet, wobei Kommunikation 

und Fehlerstromüberwachung 

nicht stattfinden. Die Gebäudeinstallation 

muss also mit einem RCD (Fehlerstrom- 

Schutzeinrichtung) sicherstellen, dass eine 

Fehlerstromüberwachung stattfindet, was 

dem Anwender oft nicht bekannt ist und bei 

älteren Installationen häufig nicht der Fall ist. 

Aus diesem Grund verbieten Fahrzeughersteller 

meist Mode 1 für ihre Fahrzeuge und stellen 

dies sicher, indem sie eine für Mode 1 ungeeignete 

Ladesteckdose im Fahrzeug einbauen. 

Beim Mode 2 wird in der Ladeleitung oder in 

der Wallbox eine Schutzeinrichtung – auch IC- 

CPD genannt – integriert, die einen RCD ent- 

hält und die Funktion des Schutzleiters 

überwacht. An einer fest 

am Netz installierten 

Ladestation kann im Mode 3 geladen 

werden. Zu diesem Zweck 

steht eine spezielle Ladesteckdose 

zur Verfügung, die mit einem 

RCD gesichert ist und eine Steuerung 

und Über wachung des Ladevorganges 

mit dem Fahrzeug umfasst. 

Hierdurch ist ein hohes 

Maß an elektrischer Sicherheit und Schutz der 

Installation vor Überlastung gegeben. 

Grenzen beim AC-Laden 

Zur Zeit gibt es beim AC-Laden Bedenken hinsichtlich 

der Leistungsfähigkeit der Haushaltssteckdosen. 

Diese sind zwar gemäß dem 

üblichen Leitungsschutz für 16 A ausgewiesen, 

erwärmen sich bei dauerhafter Belastung 

mit diesem Strom aber unter Umständen unzulässig. 

In der Praxis kam diese dauerhafte 

Belastung mit 16 A bislang nie vor, da selbst 

größere Verbraucher im Haushalt nur kurz - 

zeitig diesen Strom aufgenommen haben oder 

der Dauerstrom deutlich geringer ist. Um diesem 

Umstand zu begegnen, wird im zuständigen 

Normungsgremium IEC SC23B überlegt, 

den zulässigen Dauerstrom für Haushaltssteckdosen 

zu begrenzen, wodurch die 

Ladeleistung beim Laden nach Mode 1 oder 

Mode 2 erheblich reduziert würde. 

Im Fahrzeug sind oft Schaltungen zur Blindstromkompensation 

eingebaut, die einen DC- 

Anteil des Stroms verursachen. Durch diesen 

Gleichstrom wird die Funktion der üblichen 

RCDs vom Typ A beeinträchtigt, sodass diese 

gegebenenfalls im Fehlerfall nicht auslösen 

würden. Um dieses Problem zu vermeiden, 

wurde beschlossen, dass ab 2017 in den IC- 

CPDs und in den Ladestationen RCDs vom Typ 


B eingebaut werden. Denn diese sind resistent 

gegenüber Gleichstromanteilen. Alter - 

nativ kann weiterhin ein RCD vom Typ A verwendet 

werden, der jedoch mit einer Gleichstromüberwachungs-Einrichtung 

– auch RCM 

genannt – ergänzt werden muss. Beschrieben 

wird dieser Zusammenhang in der neuen Installationsnorm 

IEC 60364-7-722, Edition 1 sowie 

im Normentwurf IEC 61851-1, Edition 3. 

In den (hoch) mobilisierten 

Weltregionen kommen 

für die verschiedenen 

Ladearten unterschiedliche 

Ladestecker zum Einsatz 


Schneller geht‘s mit DC-Laden 

Der Markt erwartet zunehmend höhere Ladeleistungen, 

um kürzere Ladezeiten oder das 

Laden größerer Batteriekapazitäten zu ermöglichen. 

Hier bietet sich nun das DC-Laden im 

Mode 4 an, wobei hier die Ladeleitung immer 

fest an der Ladestation montiert ist. Beschrieben 

ist diese Ladebetriebsart in der Norm 

IEC 61851-23 für die Ladestation und in der 

IEC 61851-24 für das Kommunikationsprotokoll. 

Für beide Normen gilt zur Zeit die Edition 

1, die Edition 2 ist in Bearbeitung. 

In der Norm IEC 62196-1 werden die grund - 

legenden Anforderungen an die Ladesteck - 

verbinder und die zu bestehenden Tests definiert. 

In der Norm IEC 62196-2 werden marktgängige 

Ausführungen für Ladesteckverbinder 

beschrieben, die in einer AC-Ladeinfrastruktur 

benutzt werden. Zusätzlich werden in der 

Norm IEC 62196-3 marktgängige Ladesteckverbinder 

für die DC-Ladeinfrastruktur beschrieben, 

denen jeweils ein Ladesystem 

nach IEC 61851-23 zugeordnet ist. 

Ladesteuerungen ermöglichen den einfachen Aufbau von 

Ladesäulen und Wallboxen 


Kombiniertes AC- und DC-Laden 

In den verschiedenen Weltregionen haben 

sich jeweils spezielle Anpassungen der normativen 

Ladesysteme herausgebildet, die auf 

die jeweiligen Stromversorgungsnetze und 

Verkehrsräume Rücksicht nehmen. Das für 

den Anwender sichtbarste Element dieser 

regionalen Ausprägungen ist zweifelsfrei der 

Ladestecker. Während in anderen Regionen 

jeweils verschiedene Stecker für AC und DC 

verwendet werden, kommt in den USA und in 

Europa das Combined Charging System – kurz 

auch CCS genannt – zum Einsatz. Dies ermöglicht 

im Fahrzeug-Inlet (Ladebuchse) das Einstecken 

eines AC-Steckers vom Typ 2 in 

Europa sowie vom Typ 1 in den USA. Alternativ 

kann auch für das DC-Laden der Combined- 

Charging-Connector gesteckt werden. So wird 

im Fahrzeug nur einmal der Platz für das Ladestecker-Inlet 

benötigt – und der Anwender 

muss sich nicht um die Zuordnung des richtigen 

Steckers zum Inlet kümmern. Diese Lösung 

– mit dem Typ 2 für AC und dem Combined-Charging-Connector 

Typ 2 für DC, ist auch 

in der EU-Richtlinie 2014/94/EU 

festgeschrieben. Darauf baut 

auch die Ladesäulen-Verordnung 

des Bundeswirtschaftsministeriums 

bezüglich der Gestaltung öffentlich 

zugänglicher Ladepunkte 

für Elektromobile auf. Diese Verordnung, 

die sich im Entwurfsstatus 

befindet, beschreibt die gleichen 

Steckverbinder. 

Batterien oder Kabel laden oder 

tauschen 

Beim induktiven Laden kann die 

Energieversorgung nahezu ohne 

Einwirkung des Nutzers automatisch 

erfolgen. Die beiden Teile 

des Ladesystems arbeiten physikalisch 

nur über das Magnetfeld 

zwischen den Spulen und kommunizieren 

beispielsweise über eine WLAN- 

Verbindung miteinander. Zur Zeit wird auf internationaler 

Ebene die IEC 61980 für das induktive 

Laden verabschiedet, während man 

sich in Deutschland bereits an der Richtlinie 

VDE-AR-E 2122-4-1:2011-03 orientieren kann 

Insbesondere in Bussen des ÖPNV wird die 

Technik des Batteriewechsels – auch Battery 

Swapping genannt – eingesetzt. Das Fahrzeug 

hat eine Aufnahmebucht, in die das Batterie- 

Paket eingeführt und verriegelt wird. Sobald 

es gewechselt werden muss, fährt das Fahrzeug 

zu einer Wechselstation, in der das Batterie-Paket 

dem Fahrzeug entnommen und gegen 

ein voll aufgeladenes Batterie-Pack ausgetauscht 

wird. Vorteilhaft bei diesem Verfahren 

sind der schnelle Batterietausch sowie die 

planbare Belastung des Stromversorgungsnetzes 

für das Laden der Batterien. Beschrieben 

werden die Systemgestaltung sowie die Sicherheitsanforderungen 

an Batteriewechselsysteme 

in der Normenreihe IEC 62840. In 

Europa wird hingegen das konduktive Laden 

präferiert – dazu gibt es seitens der EU auch 

einen Auftrag zur Standardisierung dieser Anwendung 

an die Normungsgremien. 

Auch Zweiräder fahren mit 

Auf dem Markt der Zweiräder finden sich viele 

proprietäre Ladesysteme, die dem Nutzer das 

Laden im öffentlichen Raum erschweren. Zur 

Zeit wird eine einheitliche Ladetechnik entwickelt 

und standardisiert, die Pedelecs und 

Motorräder umfassen soll. Mit einer Verabschiedung 

der Normenreihe IEC 61861-3 und 

IEC 62196-4 kann in circa zwei Jahren gerechnet 

werden. 

Phoenix Contact E-Mobility GmbH, Schieder, 

www.phoenixcontact-emobility.com 



Die Basis für automatisiertes Fahren 

Serie Fahrerassistenzsysteme, Teil 1 

Die Vernetzung zwischen 

Fahrzeugen, schwächeren 

Verkehrsteilnehmern 

und Infrastruktur bietet 

mehr Potenzial für 

die Sicherheit 


Fahrerassistenzsysteme sorgen 

schon heute dafür, kritische Situationen 

im Straßenverkehr und so die 

Zahl der Unfälle und Toten zu reduzieren. 

Aber erst die Vernetzung 

dieser Systeme mit dem Internet 

wird es ermöglichen, genügend 

Daten zur Verfügung zu stellen, um 

ein situationsgerechtes automatisiertes 

Fahren zu realisieren. Wegen 

der hohen Komplexität dieser Aufgaben 

wird die Entwicklung aber nur 

Schritt für Schritt voranschreiten. 

Der Autor: Dr.-Ing. Rolf Langbein, freier Mitarbeiter 


Trotz eines deutlich steigenden Verkehrsaufkommens 

vor allem in und um Ballungszentren 

ist seit 1993 die Zahl der Verletzten im 

Straßenverkehr um 23 %, die Zahl der Verkehrstoten 

sogar um 66 % gesunken. Und 

das, obwohl die Fahrleistung, also die Summe 

der von Fahrzeugen zurückgelegten Strecken, 

im gleichen Zeitraum um 23 % gestiegen ist. 

Das liegt nicht zuletzt auch daran, dass Autos 

immer sicherer geworden sind, und das vor allem 

dank der Fahrerassistenzsysteme. 

Sie assistieren dem Fahrer zum Beispiel in 

kritischen Situationen oder helfen, Fahrfehler 

zu korrigieren und so das Unfallrisiko zu minimieren. 

Dennoch kommt es aufgrund von widrigen Bedingungen 

oder persönlichen Fehleinschätzungen 

im Verkehr immer wieder zu gefährlichen 

Situationen. „Menschliches Versagen 

spielt heute noch bei 95 Prozent aller Unfälle 

die ursächliche Rolle“, betont Dr. Elmar 

Degenhart, Vorstandsvorsitzender der Continental 

AG. Hauptgründe dafür sieht er u. a. 

in Unerfahrenheit, Müdigkeit oder Alkohol am 

Steuer. Deshalb soll der Einsatz von Fahrerassistenzsystemen 

dabei helfen, die Sicherheit 

im Straßenverkehr weiter zu erhöhen. Deren 

Technologie bietet das Potenzial, die Zahl von 

Unfällen und Staus weiter deutlich zu verringern. 

So verbessern zum Beispiel Abstandsregeltempomaten 

den Verkehrsfluss und Systeme 

wie Notbremsassistent oder die Anzeige 

der Totwinkelerkennung im Außenspiegel unterstützen 

die Autofahrer dabei, Unfälle zu 

vermeiden. 

Bei den bisher eingesetzten Fahrerassistenzsystemen 

handelt es sich vorwiegend um sogenannte 

fahrzeugautonome Systeme, deren 

Funktionsweise allein auf der fahrzeugeigenen 

Sensorik basiert. Dazu zählen Radar- und 

Ultraschallsensoren ebenso wie Kameras, die 

in der Vergangenheit für voneinander unab- 


hängige Funktionen verwendet wurden, also 

noch keine Kommunikation mit der Infrastruktur, 

anderen oder telematischen Einrichtungen 

benötigen. Inzwischen können aber alle 

relevanten Daten mithilfe der Sensorfusion intelligent 

und zeitgleich verknüpft werden. Das 

schafft erst die Voraussetzung für ein angestrebtes 

automatisiertes Fahren. 

Plausibilitätsprüfung verhindert fehlerhafte 

Interpretation der Daten 

Besonderes Augenmerk ist dabei auf die 

Funktionssicherheit gelegt. Durch Redundanzen 

und Plausibilitätsprüfungen, also die systeminterne 

Kontrolle, ob die Umgebungsdaten 

korrekt erfasst wurden, wird eine fehlerhafte 

Interpretation der Daten verhindert. Dabei 

werden die Signale der Fahrzeugsensoren 

untereinander verglichen. Nur wenn die Daten 

stimmig sind, werden Lenkung und Motor angesteuert. 

Trotz aller bisherigen Bemühungen, Unfallgefahren 

zu reduzieren, sind nach Angaben des 

Statistischen Bundesamtes knapp 50 % der 

getöteten Personen bei Verkehrsunfällen 

schwächere Verkehrsteilnehmer (Vulnerable 

Road User/VRU) wie Fahrradfahrer, Motorzweiradfahrer 

und Fußgänger. Zu deren 

Schutz hat zum Beispiel Continental die 

Vehicle-to-X Technologie (V2X) entwickelt, die 

eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen 

und schwächeren Verkehrsteilnehmern ermöglicht. 

Per Kurzstreckenfunk (z. B. WLANp) 

können Positionsdaten ausgetauscht werden, 

um mögliche Kollisionen zu vermeiden oder 

die Unfallschwere deutlich zu reduzieren. 

Die schwächsten Teilnehmer des 

Straßenverkehrs sollen geschützt werden 

Ist ein Fahrzeug mit der V2X-Technologie ausgestattet, 

ist es in der Lage, mit VRUs zu kommunizieren, 

wenn diese beispielsweise ein 

Smartphone oder einen speziellen Transponder 

mit sich führen. Die heutige Kommunikation 

der Fahrzeuge untereinander und mit der 

Infrastruktur basiert auf einem Standard für 

eine direkte Ad-hoc-Kommunikation (WLANp). 

Zukünftig wird es möglich sein, auch das 

Smartphone in die ad-hoc Kommunikation so 

einzubinden, dass es mit V2X ausgerüsteten 

Fahrzeugen kommunizieren kann. „Der Schutz 

schwächerer Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger 

und Zweiradfahrer, ist eine der größten 

Herausforderungen auf dem Weg zum unfallfreien 

Fahren“, betont Dr. Bernhard Klumpp, 

Leiter des Geschäftsbereichs Passive Sicherheit 

& Sensorik bei Continental. 

Auf dem Weg hin zum automatisierten Fahren 

wird das Internet eine wesentliche Rolle spielen. 

„Das Internet wird nicht nur das Entertainmentangebot 

im Fahrzeug erweitern, es 

wird das Fahrzeug direkt verbessern“, hebt 

Ralf Lenninger hervor. Der Leiter Systementwicklung 

und Innovation, Division Interior, bei 

Continental blickt nach vorne: „Zukünftig werden 

Fahrzeuge in einem Internet of Cars hochgenaue, 

hochaktuelle und hochzuverlässige 

Informationen über das Straßennetz sammeln 

und für alle Verkehrsteilnehmer unmittelbar 

nutzbar machen.“ 

Dr. Elmar Degenhart, Vorstandsvorsitzender der 

Continental AG: „Das vernetzte Fahrzeug ist ein 

Schlüsselthema der zukünftigen Mobilität“ 


Vehicle-to-X Technologie ermöglicht 

den Austausch von Positionsund 

Bewegungsdaten zwischen 

Fahrzeugen und schwächeren 

Verkehrsteilnehmern 


Fahrzeuge werden Teil des Internets 

Und der Vorstandsvorsitzende Dr. Degenhart 

ergänzt: „Mit zunehmender Vernetzung werden 

Fahrzeuge intelligenter, sie werden Teil 

des Internets. Mithilfe von Umfeldsensoren 

wie Kameras und Radarsystemen nehmen sie 

ihre Umgebung wahr. Fahrerassistenzsysteme 

werten die Daten der Sensoren aus und können 

in gefährlichen Situationen in das Fahrgeschehen 

eingreifen.“ Durch den Austausch 

der Daten zwischen Fahrzeugen untereinander 

und der Verkehrsinfrastruktur werde es 

möglich, Unfälle ins Museum zu verbannen, 

den Kraftstoffverbrauch zu senken und auch 

den Fahrkomfort zu steigern, ist Dr. Degenhart 

überzeugt. 

„Wichtige Daten wie die Verkehrssituation 

oder Witterungsverhältnisse können über ein 

sogenanntes Backend, im Prinzip ein Rechenzentrum, 

zu Informationen verdichtet werden 

und allen Verkehrsteilnehmern in Echtzeit zur 

Verfügung stehen“, prognostiziert er. Auf diese 

Weise ließe sich die jeweilige Fahrsituation 

früher und schneller an die aktuellen Anforderungen 

anpassen und auf etwaige Gefahren 

einstellen. So könnten Fahrzeuge lernen, „um 

die Ecke zu blicken“ und ein Stauende hinter 

einer Kurve weit vor Ankunft zu erkennen. 

„Das vernetzte Fahrzeug ist ein Schlüsselthema 

der zukünftigen Mobilität“, betont 

Dr. Degenhart. 



100 Meter Krümmungsradius im Test 

MEMS-Spiegel mit fünf Millimeter Durchmesser 

Touchscreen mit haptischem Feedback 

Gefühl wie bei Knöpfen 

Mirrorcle Technologies stellt 

MEMS-Spiegel mit 5 mm Durchmesser 

vor. Sie sind somit für 

noch größere Strahldurchmesser 

geeignet. Die gebondeten Spiegel 

sind Mikrobaugruppen – ein Silizium 

gefertigter Aktuatormotor 

und ein Spiegel – die in verschiedenen 

Größen verfügbar sind. Für 

die neuen 5-mm-Spiegel empfehlen 

sich größere Aktuatoren, weil 

sie meist ein höheres Drehmoment 

bieten, wodurch im Vergleich 

zu kleineren Halbleiterchips 

höhere Geschwindigkeiten 

erreicht werden können. Traditionell 

garantiert das Unternehmen 

für sämtliche Spiegelgrößen einen 

Krümmungsradius von mindestens 

5 m, mit einem Mittenrauwert 

von weniger als 50 nm. 

Messungen der ersten 5-mm- 

Spiegel ergaben einen Krümmungsradius 

von über 100 m, mit 

Lambda/20 und Lambda/40 für 

rote beziehungsweise infrarote 

Wellenlängen. Dieses Qualitätsmerkmal 

ist besonders für solche 

Anwendungen wichtig, in denen 

Strahlen zuverlässig, präzise und 

wiederholgenau zu bestimmten 

Winkeln gelenkt werden müssen, 

ohne die Strahlqualität negativ zu 

beeinträchtigen. 

Der erste Spiegel wurde mit einem 

A4SR8-Aktuator kombiniert 

und bietet +/- 5° mechanische 

Winkelauslenkung in beiden Achsen, 

also eine Gesamtauslenkung 

von 10°, welches einem optischen 

Sehbereich von ca. 20° 

entspricht. Die gemessene Geschwindigkeit 

weist auf eine 

Bandbreite von ~500 Hertz in beiden 

Achsen. 

www.mirrorcletech.com 

Das Besondere an Boschs neuem 

Touchscreen ist, dass die dargestellten 

Tasten auf dem Touchscreen 

sich wie realistische Knöpfe 

anfühlen, so dass die Orientierung 

beim Bedienen oft auch ohne 

hinzusehen möglich ist. Der 

Blick kann dadurch wesentlich 

häufiger auf der Straße verbleiben. 

Der Fahrer kann die Tasten auf 

dem Touchscreen durch unterschiedliche 

Oberflächenstrukturen 

ohne hinzusehen erfühlen – 

und ohne dabei gleich eine Reaktion 

auszulösen. Raue, glatte 

oder sogar gemusterte Oberflächen 

stehen für unterschiedliche 

Knöpfe und Funktionen. Erst bei 

festerem Druck wird der virtuelle 

Knopf betätigt. Für den Nutzer 

fühlt es sich an, als ob er einen 

normalen, mechanischen Knopf 

drückt. Äußerlich unterscheidet 

sich der Touchscreen mit haptischen 

Elementen jedoch nicht 

von einer herkömmlichen Lösung. 

Der Touchscreen erkennt zudem 

die Stärke des Fingerdrucks und 

aktiviert verschiedene Funktionen. 

Ein leichter Druck ruft beispielsweise 

die Hilfe-Funktion 

auf, während man je nach Stärke 

des Drucks schneller oder langsamer 

durch eine Liste scrollen 

kann. 

www.bosch.de 

Vishay will den Anforderungen der vernetzten Autos entsprechen 

Erweitertes Bauelementespektrum 

Concept Car Etos von Rinspeed setzt auf Harting Mica 

Emissionsüberwachung im Fahrzeug 

Vishay fokussiert sich 

auf Fahrerassistenzsysteme 

und die Unterstützung 

durch Sensoren. 

Der Näherungs- und 

Umgebungslichtsensor 

VCNL4020X01 ist voll 

im Armaturenbrett, der 

Mittel-, oder Dachkonsole 

integriert. Er erlaubt 

eine berührungslose Bedienung 

des Entertainmentsystems 

sowie die Auswahl der Navigationsziele. 

Zudem ermöglicht er 

das berührungslose Dimmen des 

Fahrzeuginnenlichts. Die Vorteile 

des Systems: eine Anbindung 

durch das I 2 C-Interface, die IR- 

Emitter im Gehäuse, die Filterung 

des Tageslichts sowie das optische 

Feedback bezüglich Umgebungslicht. 

Soll das Fahrzeuginnere 

noch exakter dem Umgebungslicht 

angepasst werden, 

stellt Vishay dafür optische Sensoren 

zur Erfassung des Sonnenwinkels 

sowie des Farbraums einschließlich 

Weißabgleich und UV- 

Sensoren zur Verfügung. 

Um die weitere Elektrifizierung 

von Lenkung, Klima und Komfort, 

speziell mit bürstenlose DC-Motoren, 

so zu etablieren, dass der 

Energiehaushalt des Fahrzeugs 

ausgeglichen bleibt, bedarf es 

laut Vishay eines 48V-Bordnetzes. 

Für diese Leistungsanwendungen 

stellt Vishay neue SMD 

PAR TVS-Dioden zur Verfügung: 

die Serien TPC11CA bis TPC36CA 

im eSMP-Gehäuse mit einer Spitzenverlustleistung 

von bis zu 

1500 W, und eine Reihe von kompakten 

TMBS-Schottky-Dioden im 

SlimDPAK der Serien V35PW und 

V40PW. 

Den Bedarf an Bauteilen für 

Gleichspannungswandler, unter 

anderem für Ladegeräte, bedient 

Vishay sowohl mit Planartransformatoren 

und kundenspezifischen 

Wickelgütern, als auch mit nahezu 

sättigungsfreien Hochstromdrosseln. 

Diese finden Anwendung 

als Filter und Speicher bis 

zu 200 A in einem Temperaturbereich 

bis 180 °C. Polypropylen 

Filmkondensatoren für den Einsatz 

als DC-Link in LED-Stromversorgungen 

bis hin zum 50-kW-Ladegerät 

ergänzen das Programm. 

www.vishay.com 

Der Rinspeed-Concept Car Etos 

wird mit der Harting IIC Mica ausgestattet 

sein, zur unabhängigen 

Emissions- und Zustandsüberwachung. 

Der Mini-Industrie-Computer 

veranschaulicht, wie Antriebsund 

Motorendaten kontinuierlich 

erfasst und übermittelt werden 

können – und dann von einer unabhängigen 

und neutralen Stelle 

(Dekra) ausgewertet und aufbereitet 

werden, so wie es der Kunde 

und der Vertragspartner vorab 

vereinbart hat. So können auch 

Aussagen über die Glaubhaftigkeit 

von Kilometerständen möglich 

werden. 

Die Mica wird auf dem Genfer Autosalon 

(3. bis 13. März 2016) und 

auf der Hannover Messe (25. bis 

29. April 2016) zu sehen sein. 

www.harting.com 


FAHRWERK 

„Lenkwinkel von bis zu 90 Grad“ 

Automobil 

Konstruktion Warum denkt Citroën darüber 

nach, die Hydropneumatik aufzugeben? 

Diese epochale Fahrwerktechnik ermöglichte 

als erste eine Niveauregulierung. Außerdem 

entschärft sie den Zielkonflikt zwischen Fahrsicherheit 

und Fahrkomfort, da sie selbst bei 

stärker beladenen Fahrzeugen eine günstigere 

Aufbau-Eigenfrequenz herbeiführt als eine 

herkömmliche Stahlfederung und damit die 

Radlastschwankungen reduziert. Andererseits 

galt die Hydropneumatik lange als wartungsintensiv 

und ist heute noch deutlich komplexer 

als eine Stahlfederung – vor allem in der 

Fertigung und Montage. Hinzu kommt, dass 

aktive Regelfunktionen bei der Hydropneumatik 

nur mit relativ hohem Aufwand zu realisieren 

sind und herkömmliche Stahlfederungen 

durch adaptive Dämpferregelungen inzwischen 

auch einen guten Komfort bieten. 

Automobil 

Konstruktion Die Luftfederung scheint da bessere 

Zukunftsaussichten zu haben, sieht man 

ihre Marktposition an… 

Auch die Luftfederung bietet die Möglichkeit 

einer Niveauregulierung und eine gleichbleibende 

Aufbau-Eigenfrequenz selbst bei stärkerer 

Beladung. Das macht sie auch für Nutzfahrzeuge 

sehr interessant. Zudem ist das Medium 

Luft leichter zu handhaben als eine Hydraulikflüssigkeit 

und Leckage damit ein deutlich 

weniger kritisches Thema. 

Für die Luftfederung spricht auch, dass durch 

Leichtbau die Differenz zwischen Fahrzeugleer- 

und -gesamtgewicht tendenziell größer 

wird. Trotz dieser relativ größeren Zuladung 

kann eine Luftfederung die Aufbau-Eigenfrequenz 

eines Fahrzeugs sehr gut konstant halten. 

Deshalb vermute ich, dass die Luftfederung 

verstärkt Top-Down in volumenträchtigere 

Fahrzeugsegmente vorstoßen wird. 

Automobil 

Konstruktion Bis hin zur Mittelklasse oder gar 

ins Kompaktsegment? 

Natürlich ist die Luftfederung für die Mittelklasse 

oder gar das Kompaktsegment ein kostensensibles 

Thema. Diese Grundregel könnte 

aber in Nordamerika außer Kraft gesetzt werden. 

Dort werden neue OEM möglicherweise 

Steht die Hydropneumatik vor dem Aus und dafür 

Steer-by-Wire vor der Tür? Lutz Eckstein, Leiter des 

Lehrstuhls und des Instituts für Kraftfahrzeuge (ika) 

an der RWTH Aachen, äußerst sich im Interview 

über Fahrwerkstrends wie Hinterradlenkung 

und Nabenantrieb. 

„100 Kilogramm weniger 

Masse bei der Karosserie 

ziehen 30 Kilogramm 

Einsparmöglichkeiten 

beim Fahrwerk nach 

sich. Das gilt es in 

Zukunft zu heben.“ 

Lutz Eckstein ist Leiter des Lehrstuhls 

und des Instituts für Kraftfahrzeuge 

an der RWTH Aachen 

gesteigerten Wert auf Fahrkomfort legen, sodass 

man selbst bei nicht so großen, dafür 

aber leichten Fahrzeugen mit hoher relativer 

Zuladung eine Luftfederung vorfinden könnte. 

Automobil 

Konstruktion Wie schätzen Sie das weitere 

Entwicklungspotenzial der Steer-by-Wire-Technik 

ein? 

Das automatisierte Fahren wird dieser Technik 

einen Schub geben, da es ohnehin eine gewisse 

Redundanz im Lenksystem verlangt. 

Diese zweite Sicherheitsstufe – ob es nun ein 

zweiter Lenkaktuator oder eine zweite Wicklung 

in der E-Maschine ist, sei mal dahingestellt 

– wird heute oft noch als Kostenhindernis 

für Steer-by-Wire angeführt, in Zeiten des 

automatisierten Fahrens aber selbstverständlich 

werden. 

Automobil 

Konstruktion Wird die Elektrifizierung und Automatisierung 

des Fahrens weitere gravierende 

Änderungen bei Fahrwerkssystemen bringen? 

Auf der IAA 2015 war ein Technologieträger 

von ZF zu sehen, der durch ein neues Fahrzeugpackage 

und eine innovative Vorderachse 

Lenkwinkel von bis zu 75 Grad ermöglicht. 

Enabler ist dort ein elektrischer Hinterachsantrieb, 

der den bauraumeinschränkenden Verbrennungsmotor 

im Vorderwagen ersetzt. 

Auch die Steer-by-Wire-Technik kann für jedes 

der einzeln gelenkten Vorderräder sehr große 

Lenkwinkel ermöglichen. Am ika haben wir an 

einem Forschungsfahrzeug sogar Lenkwinkel 

Das Interview führte Hartmut Hammer, 



FAHRWERK 

Am Forschungsfahrzeug SpeedE 

erproben die Forscher des ika Fahrwerkstechniken 

und Lenksysteme 

Bild: ika 

von 90 Grad realisiert. Dieses Layout mit Hinterachsantrieb 

– auch per Verbrennungsmotor 

– und sehr großen Lenkwinkeln an den Vorderrädern 

bildet meiner Ansicht nach ein Kosten-Nutzen-Optimum. 

Wer noch mehr Kundennutzen 

will, könnte noch ein Torque Vectoring- 

System an der Hinterachse hinzufügen. 

Automobil 

Konstruktion Ist dieser größere Lenkwinkel 

nur bei antriebslosen Vorderrädern möglich 

oder wäre das auch beispielsweise mit Radnabenmotoren 

realisierbar? 

Ab einem gewissen Lenkwinkel ist man auf 

Radnabenmotoren oder sehr radnahe Antriebe 

angewiesen, sofern man die gelenkte Achse 

antreiben möchte. Das würde aber die 

Komplexität des Gesamtsystems im Vergleich 

zu einer antriebslosen mechanischen Lenkung 

nochmals deutlich erhöhen. Angesichts 

möglicher neuer Player im Automobilbau 

möchte ich dieses Szenario aber nicht definitiv 

ausschließen. 

Automobil 

Konstruktion Welche Marktchancen sehen 

Sie für Radnabenmotoren? 

Radnabenmotoren bieten durch ihre Kompaktheit 

viele Freiheiten für neue Fahrzeugkonzepte, 

auch wenn sie hinsichtlich der Kosten 

und des Fahrkomforts Nachteile aufweisen. 

Sie machen beispielsweise dann Sinn, 

wenn spezielle Fahrzeugeigenschaften, etwa 

ein extrem tief liegender Ladeboden, gefordert 

sind. Das ist mit herkömmlichen Hinterachsen 

– mit oder ohne Antrieb – nicht ohne 

weiteres möglich. 

Das Forschungsfahrzeug SpeedE des ika realisiert Lenkwinkel von bis zu 90 Grad 

Bild: ika 

Man sollte die europäische Perspektive nicht 

überbetonen. In Ländern wie China werden etwa 

Radnabenmotoren aus dem Zweiradbereich 

sehr pragmatisch als Antrieb eingesetzt 

und ermöglichen so völlig neue Kleinstfahrzeuge. 

Mit einer pfiffigen Regelung sind damit 

ganz attraktive Fahreigenschaften darstellbar. 

Automobil 

Konstruktion Lenkbare Hinterräder würden 

die Wendigkeit nochmals verbessern. Stehen 

dann Aufwand und Ertrag noch in einem sinnvollen 

Verhältnis? 

Natürlich könnte man auch die Hinterräder 

deutlich stärker als bei einer aktuellen Hinterradlenkung 

lenken. Die damit darstellbare extreme 

Wendigkeit würde aber vermutlich den 

Fahrer bei der Umfeldkontrolle überfordern. 

Zudem könnte sie mit einem herkömmlichen 

Lenkrad nicht mehr adäquat gesteuert wer- 

den. Insgesamt erkenne ich nur einen begrenzten 

zusätzlichen Kundennutzen durch in 

weiten Grenzen lenkbare Hinterräder, allenfalls 

im urbanen Raum. Mittelfristig könnte sie 

eine Nischenanwendung bleiben. 

Automobil 

Konstruktion Werden sich in absehbarer Zeit 

neue Werkstoffe im Fahrwerk durchsetzen? 

Zunächst bieten herkömmliche Werkstoffe 

noch einige „low hanging fruits“, die man relativ 

leicht ernten kann. Das Konsortium 

„Massiver Leichtbau“ beispielsweise entwickelt 

die Massivumformung von Eisen- und 

Stahlwerkstoffen so gezielt weiter, dass etwa 

bei den Radträgern und den Radnaben noch 

Masse im Kilogrammbereich eingespart wird. 

Gleichwohl bieten neue Werkstoffe ebenfalls 

große Einsparpotenziale, etwa Schraubenfedern 

aus GFK. Allerdings zu bisher noch recht 


Der Vorderrad-Einschlagwinkel 

von bis zu 75° 

verhilft dem Advanced 

Urban Vehicle von ZF 

zu einem Wendekreis 

von nur 6,5 m 

Bild: ZF 

hohen Kosten, sodass diese Innovationen aktuell 

auf die höheren Fahrzeugsegmente beschränkt 

bleiben. 

Insgesamt sehe ich die Karosserie bei Themen 

wie Leichtbau und Mischbauweise etwas weiter 

als die Domäne Fahrwerk. Allerdings verfügt 

das Fahrwerk über ein erkleckliches sekundäres 

Leichtbaupotenzial, das bei etwa 30 

Prozent liegt. Sprich, 100 Kilogramm weniger 

Masse bei der Karosserie ziehen 30 Kilogramm 

Einsparmöglichkeiten beim Fahrwerk 

nach sich. Das gilt es in Zukunft zu heben. 

Automobil 

Konstruktion Was uns unweigerlich zur Frage 

führt: Stahl oder Aluminium? 

Natürlich liegt bei der reinen Massebetrachtung 

Aluminium vor Stahl. Allerdings sind aus 

Kosten-Nutzen-Sicht oft höherfeste Stahlsorten 

im Vorteil. Die Materialwahl wird auch in 

Zukunft wohl von vielen Faktoren wie Fahrzeugkonzept, 

Zielmärkten, Kosten, Leichtbauzielen, 

Werkstoffeigenschaften, Produktionsvolumen 

und Marketingaspekten beeinflusst 

werden. Dabei kann es durchaus zu Mischbaukonzepten 

kommen, wo Fahrwerkskomponenten 

aus unterschiedlichen Werkstoffen ein 

Gesamtsystem bilden. 

Automobil 

Konstruktion Sind bei ausgereiften Systemen 

wie ABS und ESP noch deutliche Fortschritte 

zu erwarten? 

Es besteht derzeit das Paradoxon, dass ein 

ESP die von Assistenzsystemen desselben 

Fahrzeugs erfassten Umfelddaten nicht nutzen 

kann – weil die Systeme nicht hinrei- 

chend miteinander vernetzt sind. Ein „sehendes 

ESP“ könnte die Umfelddaten mit der 

Lenkwinkelvorgabe des Fahrers abgleichen 

und gegebenenfalls Korrekturen vornehmen. 

Diese Datenzusammenführung muss und wird 

in den nächsten Jahren im Zuge des automatisierten 

Fahrens kommen. 

Parallel dazu ist die Vernetzung des ESP mit 

dem elektrischen Antrieb geboten, um die 

Längs- und Querdynamik nicht nur durch 

Bremseingriffe zu regeln, sondern durch Rekuperationsphasen 

der Elektromotoren die 

Fahrsicherheit mit Energieeffizienz intelligent 

zu verknüpfen. Außerdem könnte das ESP der 

Zukunft nicht mehr nur punktuell eingreifen, 

sondern – etwa in Verbindung mit Steer-by- 

Wire – kontinuierlich regeln. 

www.ika.rwth-aachen.de 

Zur Person 

Lutz Eckstein (46) studierte Maschinenwesen an der 

Universität Stuttgart und promovierte dort zum Thema 

Fahrzeugführung und -regelung. Ab 1999 arbeitete er 

bei der damaligen Daimler-Benz AG in den Themenfeldern 

Fahrdynamik, Fahrerassistenzsysteme und Integrale 

Sicherheit. 2005 wechselte Eckstein als Abteilungsleiter 

Anzeige- & Bedienkonzept und Ergonomie 

zu BMW. 2010 wurde er zum Leiter des Lehrstuhls und 

des Instituts für Kraftfahrzeuge an der RWTH Aachen 

berufen. Daneben ist er in mehreren Beiräten und Gremien 

im Bereich der Automobilentwicklung aktiv. 


FAHRWERK 

Lenkung und E-Motor im Heck 

Modulares Hinterachssystem von ZF 

Das zentral auf der Achse positionierte elektrische 

Antriebssystem bietet bis zu 150 kW mechanische 

Leistung und hohe Drehmomente schon 

bei niedrigen Drehzahlen 

Die Basisachse lässt sich mit der 

ZF-Hinterachslenkung AKC sowie elektrischen 

Achsantriebssystemen oder konventionellen 

Hinterachsgetrieben kombinieren 

Bilder: ZF 

Antriebs- und Fahrwerktechnik aus 

einer Hand anzubieten ist seit jeher 

einer der großen Vorzüge von ZF. 

Das zeigt sich einmal mehr in Zeiten 

der E-Mobilität. Wie durch eine 

modulare Systemarchitektur dabei 

noch zusätzlicher Kundennutzen 

entsteht, zeigt ZF mit einem neuen 

modularen Hinterachskonzept. 

Erstellt aus Unterlagen von ZF 

Bei dieser Lösung lässt sich mit nur geringen 

Anpassungen an der Karosserie ein Fahrzeug 

mit Verbund- oder Schwertlenkerhinterachse 

auf ein lenkbares Hinterachskonzept umstellen. 

Dieses basiert auf einer nicht angetrieben 

Basisachse, in die je nach Kundenwunsch ein 

elektrischer Achsantrieb oder ein konventionelles 

Hinterachsgetriebe sowie die Hinterachslenkung 

AKC integriert werden können. 

Damit können Fahrzeughersteller mit nur einer 

Karosserievariante äußerst variabel auf 

verschiedene Marktanforderungen reagieren. 

Zusätzlich reduziert sich der Entwicklungsaufwand 

für die Automobilhersteller deutlich: ZF 

übernimmt die individuelle Abstimmung der 

internen Schnittstellen im Achsbaukasten 

komplett. 

Bei der Basisachse handelt es sich um eine 

modulare Weiterentwicklung einer Schräglenkerhinterachse. 

Dabei wurde der hintere der 

beiden radseitigen Kinematikpunkte des unteren 

Querlenkers durch einen Integrallenker 

ersetzt und ein Spurlenker ergänzt. Dieser definiert 

den Spurverlauf über dem Radhub und 

erlaubt eine präzise Einstellung der Vorspur. 

Alternativ zu einem bei Schräglenkerachsen 

üblichen Federbein ermöglicht der weit außen 

liegende Integrallenker die Verwendung von 

getrennten Federn und Dämpfern. Diese Lösung 

ist meist günstiger und ermöglicht zusätzlich 

mehr Durchladebreite im Kofferraum. 

Integriertes elektrisches Achsantriebssystem 

Kombinierbar ist die Basisachse zum Beispiel 

mit dem mittig auf der Achse positionierten 

elektrischen Antriebsmodul, dessen Elektromotor 

als hochdrehende Asynchronmaschine 

ausgelegt ist. Elektromotor, das Ein-Gang-Getriebe 

samt Differenzial, Gehäuse und Kühler 

sowie die Leistungselektronik inklusive Steuerungssoftware 

bilden eine integrierte, sehr 

kompakte Einheit. 

Zusätzlich lässt sich die Basisachse mit der 

Hinterachslenkung AKC (Active Kinemetics 

Control) von ZF kombinieren. Dann unterstützen 

die Hinterräder den vorderen Lenkeinschlag 

aktiv und der Pkw gewinnt bei Richtungsänderungen 

abhängig von der Fahrgeschwindigkeit 

entweder an Agilität oder an 

Stabilität. 

ZF Friedrichshafen AG 

Tel.: +49 7541 77-0 

postoffice@zf.com 


Brembo lanciert seine Lkw- und SUV-Bremssättel 

Neuartiger B-M8 Bremssattel 

Der B-M8 und der B-M4 sind die 

ersten Vertreter einer neuen 

Brembo-Produktfamilie. Der B-M8 

ist ein 8-Kolben Monoblock- 

Bremssattel mit vier Belägen und 

eignet sich für Scheibengrößen 

bis 420 x 40 mm. Der Bremssattel 

ist speziell für Vorderachsbremsen 

von Lastkraftwagen, SUVs 

und großen Hochleistungslimousinen 

ausgelegt. Mit 40,13 x 14 x 

18,03 cm ist er einer der größten 

von Brembo produzierten Bremssättel 

und für Drehmomente bis 

5700 Nm ausgelegt. Der B-M4 ist 

für Scheibengrößen bis 380 x 

30 mm ausgelegt und eignet sich 

für die Bremsanlagen der Hinterachse 

größerer Fahrzeuge sowie 

für die Vorderbremsen kleinerer 

Wagen. 

Der B-M8 wird in einem Gussverfahren 

mit 4D-Technologie gefertigt, 

das zum ersten Mal für die 

Herstellung von Fahrzeug-Bremssätteln 

eingesetzt wird. Daher 

verfüge der Bremssattel über Eigenschaften, 

die üblicherweise 

im Motorsport oder bei geschmiedeten 

Bremssätteln zu finden 

sind. Der B-M8 wird mit integrierten 

Leitungen für Bremsflüssigkeit 

statt mit den starren Leitungsanschlüssen 

gegossen. Ein 

unsichtbarer Entlüftungsstopfen 

soll für mehr Sicherheit und Konstruktionsfreiheit 

sorgen. 

www.brembo.com 

Dichtungen 

Lösungen für 

Zweiradaufhängungen 

Internationale Zuliefererbörse 

Die Digitalisierung der Mobilität 

18. – 20. Oktober 2016 

Wolfsburg | Allerpark 

SKF stellt neue Dichtungslösungen 

für Zweirad-Federungssystemen 

vor. Das Dichtungsmodul für 

Ausgleichskolben ist eine integrierte 

Lösung für den Druckbehälter 

der hinteren Stoßdämpfer. 

Es ersetzt Designs aus mehreren 

Komponenten und integriert eine 

Membranfunktion in den Kolben. 

Eine Außendichtlippe steuert die 

Öl- und Gasverteilung und verringert 

die Reibung, da laut Hersteller 

keine Stick-/Slip-Effekte auftreten 

würden. 

Die neuen Kolbendichtungen und 

Gabel-Cartridgedichtungen verfügen 

über dynamische Dichtlippen, 

welche die Reibung verringern, 

sowie über integrierte Metalleinlagen, 

die den Dichtungskontakt 

mit der Welle und dem 

Gehäuse verbessern sollen. Gemeinsam 

verwendet, ermöglichen 

diese Dichtungen eine bessere 

Absorption von Stößen durch 

kleine Hindernisse – insbesondere 

beim Bremsen. 

www.skf.com 

www.izb-online.com 

Veranstalter: 

Wolfsburg AG | MobilitätsWirtschaft 

Major-Hirst-Str. 11 

38442 Wolfsburg 

Telefon +49 53 61. 8 97- 13 12 

izb@wolfsburg-ag.com 

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Technik rettet Menschenleben 

Auch die Meilensteine der Sicherheitstechnik werden stetig weiterentwickelt 

Béla Barényi war der 

Pionier der Sicherheitskarosserie 

Bild: Mercedes-Benz 

In Deutschland werden im Straßenverkehr 

immer weniger Menschen 

getötet. 1970 gab es noch gut 19 000 

Todesfälle bei einem Bestand von 

knapp 17 Millionen Kraftfahrzeugen. 

2013 sank die Zahl auf nur noch 

etwa 3300 Tote – bei inzwischen gut 

52 Millionen Fahrzeugen. Knautschzone, 

Gurt, Airbag, ABS und ESP 

haben, neben anderen Systemen, 

die Sicherheit deutlich erhöht. 

Der Autor: Jürgen Goroncy, freier Mitarbeiter 


Der Erfolg hat wie immer viele Väter. Doch bei 

der Sicherheit führt an dem Mercedes-Benz- 

Ingenieur Béla Barényi kein Weg vorbei. Bereits 

Ende der 1940er-Jahre formuliert er erste 

Grundlagen für die Karosserie mit Knautschzonen. 

Barényi erkannte, dass kinetische 

Energie bei einem Aufprall durch Verformung 

abgebaut werden muss, um die Insassen zu 

schützen. Folgerichtig teilt er die Karosserie in 

drei Zonen ein: weiches Vorderteil, gestaltfeste 

Fahrgastzelle, weiches Heck. Die 1959 vorgestellten 

Modelle der Baureihe 111 waren die 

weltweit ersten Serienautomobile mit integrierten 

Knautschzonen und hochfester Fahrgastzelle. 

Im selben Jahr beginnt Mercedes- 

Benz mit systematischen Crash-Tests, die zur 

wichtigen Grundlage für die Sicherheitsentwicklung 

werden. 

Erster Dreipunktgurt aus Skandinavien 

Ein weiterer Meilenstein war der Sicherheitsgurt. 

Aus dem Flugzeug bekannt, wurde er als 

Beckengurt 1948 zum ersten Mal in den USA 

im Tucker Torpedo eingebaut. 1959 erhielt der 

Volvo-Ingenieur Nils Ivar Bohlin ein Patent auf 

den Dreipunkt-Sicherheitsgurt. Der erste Serieneinsatz 

war der Volvo 544. Allerdings muss- 

ten die Gurte noch individuell und zeitintensiv 

auf die Insassen eingestellt werden. Die Einführung 

von Automatikgurten Ende der 1960er 

Jahre und der serienmäßige Einbau der Befestigungspunkte 

waren wesentliche Voraussetzung 

für eine breitere Akzeptanz in Deutschland. 

Zukünftig werden die Gurte laut Frank 

Laakmann, Direktor Produktplanung Occupant 

Systems bei ZF TRW durch die bereits 

vorhandene Umfeldsensorik für Assistenzsysteme 

zunehmend durch reversible Straffungen 

voraktiviert. Die Insassen werden dabei bereits 

vor einem vorhersehbaren kritischen 

Fahrzustand oder während automatisierten 

Fahrmanövern in Ihrer Sitzposition optimiert. 

Der nächste Schritt die Sicherheit deutlich zu 

erhöhen gelang mit dem Airbag. Mercedes- 

Benz bietet in der S-Klasse (Baureihe 126) ab 

1981 einen Airbag für den Fahrer an. Weitere 

Luftsäcke für die Front- und Heckinsassen 

folgten als Schutz vor Front- und Seitenaufprall. 

Für den Frontaufprall arbeitet die Branche 

intensiv an Systeme zum Schutz der Insassen 

auf den Rücksitzen. 

Zentraler Airbag mit mehreren Funktionen 

Ein neues Airbag Konzept, das sich bei ZF- 


TRW in der Vorentwicklung befindet, eignet 

sich gut, um die hinten sitzenden Insassen 

unabhängig von der Position des Vordersitzes 

bei einem Frontaufprall zu schützen. In Kombination 

mit einem Sicherheitsgurt mit Straffer 

und Kraftbegrenzer trägt das Konzept dazu 

bei, dass der Kopf des Insassen nicht mehr 

mit dem Vordersitz in Berührung kommt. Außerdem 

arbeitet man an einem Center Airbag, 

der in die Vorderlehne integriert ist und sich 

bei einem Seitencrash sowohl auf der stoßzuals 

auch auf der stoßabgewandten Fahrzeugseite 

zwischen Fahrer und Beifahrer entfaltet. 

Bei einer Kollision auf der vom Fahrer abgewandten 

Seite stabilisiert der Center Airbag 

den Fahrer im Sitz, um die seitliche Verlagerung 

zu reduzieren und das Risiko zu verringern, 

dass der Fahrer in Kontakt mit dem Beifahrer 

oder mit Strukturbauteilen kommt. Einen 

Serienanlauf erwartet Frank Laakmann im 

Jahr 2018. 

Weitere Entwicklungspotenziale sieht er in der 

Anpassung der Airbags an das Fahrzeugumfeld, 

die OEMs erwarten zunehmend Lösungen 

für alternative Einbauorte. Ein Beispiel 

dafür ist der Beifahrer Airbag im Citroën C4 

Cactus. Der Airbag wurde nicht im Armaturenbrett 

sondern im Dach platziert. Darüber hinaus 

wird zukünftig mehr Adaptivität erwartet, 

um besser aktiv oder passiv zum Beispiel auf 

Out-of-Position Situationen oder den zu erwartenden 

Crash zu reagieren. 

Elektronik an den Achsen 

Neben den Rückhaltesystemen haben auch 

die zwei Radregelsysteme ABS und ESP für 

deutlich weniger Verkehrstote gesorgt. Beide 

Systeme hat Bosch zusammen mit dem Pilotkunden 

Mercedes-Benz zur Serienreife gebracht. 

1978 brachte Bosch in der S-Klasse 

W 116 sein elektronisch geregeltes ABS auf 

den Markt und sorgte mit dieser Lösung für 

nachhaltigen Erfolg. Mittlerweile sind seit 

dem 1. Juli 2004 alle Fahrzeuge mit weniger 

als 2,5 t zulässigem Gesamtgewicht in Europa 

serienmäßig mit ABS ausgestattet. 

Das elektronische Stabilitäts-Programm ESP 

ging 1995 im Coupé der S-Klasse (C140) in Serie. 

Es wirkt durch gezieltes Abbremsen einzelner 

Räder einem drohenden instabilen 

Fahrzustand entgegen und reduziert so die 

Schleudergefahr. Mittlerweile ist es – wie das 

ABS – in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben 

oder es gibt eine Selbstverpflichtung 

der OEMs. Das ESP war ein wegweisender 

Meilenstein und hilft nachweislich, Unfälle 

zu verhindern und schwerwiegende Unfallfolgen 

zu reduzieren. Etwa 200 000 Unfälle 

mit Verletzten konnten nach Angaben der Unfallforschung 

der Versicherer (UDV) allein in 

den Jahren 2000 bis 2013 durch ESP verhindert 

werden. Rund 6000 Menschen wurden im 

gleichen Zeitraum vor dem Unfalltod bewahrt. 

Daimler AG 

Tel.: + 49 711 170 

www.daimler.com 

Robert Bosch GmbH 

Tel.: +49 711 8110 

www.bosch.com 

ZF TRW 

Tel.: +49 7172 3020 

www.trw.de 

ZF-TRW arbeitet an einem Dachairbag, 

der die Fondpassagiere schützt 

Bild: ZF-TRW 

Die Daten aus den Umfeldsensoren für das automatisierte 

Fahren, wie hier die Stereo-Videokamera von Bosch, sorgen 

zukünftig auch für mehr Adaptivität bei den Rückhaltesystemen 

und somit für mehr Sicherheit 

Bild: Bosch 



Gezieltes Abdunkeln der Fahrzeugverglasung 

Folientechnik für mehr Komfort, Sicherheit und Energieeffizienz 

chen gezielt parallel aus, sodass die Scheibe 

in beide Richtungen durchlässig für Licht wird 

und komplett klar erscheint. Die Anbindung 

an das Fahrzeugsystem ermöglicht es die 

Scheiben automatisch aufzuhellen, wenn 

man sich dem Fahrzeug mit Schlüssel oder 

Smartphone nähert. 

Die Heckscheibe des Testfahrzeugs lässt sich per Knopfdruck abdunkeln 


Continental zeigt erstmals ein Fahrzeug, 

bei dem sich sämtliche Scheiben 

auf Knopfdruck verdunkeln lassen. 

Intelligent Glass Control nutzt 

spezielle Folien, die in das Glas eingebunden 

sind und durch elektrische 

Steuersignale ihre Lichtdurchlässigkeit 

verändern. 

Ein typisches Beispiel sei laut Andreas Wolf, 

Leiter des Geschäftsbereichs Body & Security 

bei Continental, die tief stehende Sonne über 

dem Horizont: „Solche Situationen lassen 

sich künftig bereits im Vorfeld erkennen, die 

Scheiben könnten sich schon vor Eintritt des 

Ereignisses automatisch verdunkeln.“ 

Dadurch ließe sich die Sonneneinstrahlung 

wirkungsvoller als mit anderen Technologien 

reduzieren. Das entlaste laut Hersteller die 

Klimaanlage, die entsprechend kleiner, energiesparender 

und damit auch wesentlich 

leichter ausfallen könne. So soll sich der 

CO 2 -Ausstoß um gut vier Gramm pro Kilometer 

senken lassen. Die Reichweite bei Elektrofahrzeugen 

steige um etwa 5,5 %. 

Erstellt aus Unterlagen von Continental 

Daneben soll die Verdunkelung für einen wirkungsvollen 

Schutz der Privatsphäre sorgen: 

„Wird das Fahrzeug geparkt, verdunkeln sich 

die Scheiben automatisch, das Wageninnere 

bleibt den Blicken von außen verborgen.“ Intelligent 

Glass Control eröffnet zudem Designern 

neue Möglichkeiten. So ließen sich laut 

Wolf die Glasflächen weiter vergrößern, ohne 

bestimmte Bereiche mechanisch abdecken zu 

müssen. 

Bekannte Technik weiterentwickelt 

Schon seit Längerem sind Folien bekannt, die 

bei Anlegen einer elektrischen Spannung eingelagerte 

Partikel ausrichten können und für 

eine gezielte Verdunkelung der Scheibe nutzbar 

sind. Bisher steht diese Technik allerdings 

nur für wenige Oberklassefahrzeuge im Dachbereich 

zur Verfügung. Die Ingenieure von Continental 

demonstrieren erstmals in einem Testfahrzeug 

die intelligente Ansteuerung der sogenannten 

Suspended Particle Device Folientechnologie 

auch für Seitenscheiben, sowie 

Heck- und Frontscheibe – hier allerdings aufgrund 

von gesetzlichen Vorgaben zunächst nur 

im zulässigen Bereich der Sonnenblenden. 

Die serienreife Folientechnik basiert auf eingelagerten 

Teilchen, die sich stromlos zufällig 

anordnen und die Scheibe von außen verdunkeln, 

während von innen nach außen die 

Durchsicht erhalten bleibt. Wird eine elektrische 

Spannung angelegt, richten sich die Teil- 

Preisfrage 

Noch ist diese Folie für großflächig verglaste 

Mittelklassefahrzeuge eher kostenintensiv. 

Weitere erfolgversprechende Entwicklungen 

mit ersten Einsätzen im mobilen Bereich lassen 

nach Aussage von Continental jedoch erwarten, 

dass die Preise schnell sinken werden. 

Die Alternativen zur Suspended Particle 

Device -Technologie basieren unter anderem 

auf der PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal), 

der LC (Liquid Crystal) oder der EC (Elektrochromie) 

Technologie. Letztere nutzt die Fähigkeit 

von Molekülen und Kristallen, ihre optischen 

Eigenschaften unter Einfluss eines 

elektrischen Feldes oder eines Stromflusses 

zu verändern. Eingesetzt wird diese Technologie 

bereits im Auto, um den Innen- sowie Außenrückspiegel 

zu verdunkeln und damit 

Blendeffekte zu verhindern. Der Nachteil bei 

größeren Flächen ist der hohe Energiebedarf, 

der benötigt wird um geringe Schaltzeiten zu 

erreichen. 

Entscheidend ist die Steuerung 

Welche Technologie sich letztlich durchsetzt, 

sei nicht entscheidend, elektronisch angesteuert 

werden müssen sie alle. Das wesentliche 

Know-how liegt in der Software und der 

intelligenten Verbindung mit den Fahrzeugsystemen. 

Andreas Wolf: „Es ist heute nur 

noch die Frage, wann das intelligente Glas 

kommt. Wir bei Continental nutzen unser 

Know-how für das Gesamtsystem und können 

damit die gewünschten Funktionen in unsere 

Steuergeräte integrieren. Dabei stimmen wir 

die Algorithmen so ab, dass das Verhalten der 

Scheiben maximale Sicherheit sowie Komfort 

für den Fahrer bei besseren Emissionswerten 

bietet.“ 

Continental Automotive GmbH 

Tel.: +49 511 938-01 

info.automotive@continental-corporation.com 


Funktion und Deko 

Integrierte Lichtfunktionen in Autoscheiben 

Sabic präsentiert eine Heckscheibe, 

die mittels eines Zwei-Komponenten-Spritzguss 

aus Lexan sowie 

Cycoloy hergestellt wurde und 

zwei verschiedene dekorative Beleuchtungskomponenten 

umfasst: 

zwei blaue LED-Röhren und 

eine weiße LED-Lichtführung mit 

weißen lasergravierten Grafiken. 

Obwohl diese Elemente größtenteils 

einen dekorativen Charakter 

haben, soll die integrierte Beleuchtung 

laut Hersteller auch 

viele funktionale Zwecke erfüllen 

können. In einer Konzeptskizze 

zeigt die Beleuchtungskomponente 

den Batteriestatus eines 

Elektro- oder Hybridfahrzeugs mit 

grünem Licht für volle Ladung und 

rotem Licht für kritischen Ladezustand 

an. Dies ermöglicht es dem 

Fahrer den Batteriestatus seines 

Fahrzeugs zu erkennen, ohne 

dass er sich im Auto befinden 

oder es starten muss. 

Daneben könnte das System auch 

Warnsignale und dynamische 

Richtungsanzeiger darstellen 

oder neue Styling- und Markenlösungen 

vorantreiben: etwa Signatur- 

oder Seitenmarkierungsbeleuchtungen 

an Scheibenoberflächen 

zur besseren Unterscheidung 

von Fahrzeugmodellen und 

zu einer gesteigerten Attraktivität 

für Verbraucher oder zur Projektion 

von Mustern oder Bildern außerhalb 

des geparkten Fahrzeugs. 

www.sabic-ip.com 

Kühlaufbauten aus faserverstärkten Kunststoffen für HACCP-Standard 

Leicht, lebensmittelecht, hygienisch 

Beim Transport von Lebensmitteln 

benötigt 

man ein durchgängig 

temperaturgeführtes 

System. Kühlaufbauten 

mit Dächern und 

Seitenwänden aus faserverstärkten 

Kunststoffen 

schaffen hierfür 

optimale Voraussetzungen. 

Dabei bilden die Verbundmaterialien 

die inneren und äußeren 

Deckschichten. Vor allem durch 

ihre geringe Wärmeleitfähigkeit 

und die in Tests nachgewiesene 

Lebensmittelechtheit sollen sich 

die faserverstärkten Kunststoffe 

des deutschen Herstellers Lamilux 

auszeichnen. Damit böten die 

Materialien große Vorteile, wenn 

es um die Zertifizierung von Kühlaufbauten 

nach dem Standard 

HACCP (Gefahrenanalyse und kritische 

Kontrollpunkte) geht. 

In einem Forschungsprojekt gemeinsam 

mit Wissenschaftlern 

und Medizinern wurde kürzlich 

ein weiteres Material entwickelt. 

Aufgrund einer Nanosilberbeschichtung 

habe es laut Hersteller 

eine antibakteriell wirkende 

Oberfläche, Keime sollen innerhalb 

kürzester Zeit absterben. Etliche 

Lamilux-Kunststoffe sind als 

antibakterielle Variante verfügbar. 

www.lamilux.de 

Für künftige Anforderungen an den Seitenaufprallschutz 

Neuer Center Airbag von ZF TRW 

ZF TRW hat einen neuen Airbag 

entwickelt, der Fahrzeugherstellern 

dabei hilft, den Seitenaufprallschutz 

zu verbessern. Der 

Center Airbag ist an der Innenseite 

der Vordersitzlehne integriert 

und trägt dazu bei, Kopf, Schultern 

und Torso von Fahrer und 

Beifahrer zu schützen. 

Der Center Airbag schützt die Insassen 

bei einem Seitencrash, indem 

er sich zwischen Fahrer und 

Beifahrer entfaltet. Bei einer Kollision 

auf der Beifahrerseite hilft 

der Center Airbag den Fahrer im 

Sitz zu stabilisieren. So kann er 

die seitliche Verlagerung des Fahrers 

reduzieren und das Risiko 

verringern, dass dieser in Kontakt 

mit dem Beifahrer oder mit Strukturbauteilen 

im Innenraum des 

Fahrzeugs kommt. 

Das Center-Airbag-Modul besteht 

aus einem Hybrid-Gasgenerator 

und einem gewebten oder genähten 

Luftsack. Das Modul kann flexibel 

auf die Anforderungen des 

jeweiligen Fahrzeuginnenraums 

angepasst und mit einem Fangband-Mechanismus 

ausgestattet 

werden, um während der Entfaltung 

eine dreieckige Form zur 

besseren Abstützung zu erzielen. 

Die Lösung von ZF TRW kann helfen, 

diese zukünftigen Anforderungen 

(Euro NCAP arbeitet aktuell 

an neuen Testprotokollen für 

den Seitenaufprall ab 2018) zu erfüllen. 

Der Zulieferer arbeitet bereits 

mit Fahrzeugherstellern in 

verschiedenen Entwicklungsprogrammen 

zum Center Airbag zusammen. 

www.trw.de 

Interesse geweckt? 

EDELSTAHL 

MEBUX 

IN CFK 

IMS - IMMER MIT SYSTEM 

NEU! 

 

 

 

 

IMS Verbindungstechnik GmbH & Co. KG 

 

 

 

 



Verschärfte Bedingungen 

Steigende Anforderung an die Qualität von Blechen in der Automobilindustrie 

Die Bestimmung der Breite 

erfolgt an mindestens drei 

gleichverteilten Stellen entlang 

der Messlänge einer 

Probe 

Bild: Zwick 

Bleche für Kotflügel müssen sowohl 

die geforderten statischen und dynamischen 

Lasten aufnehmen können 

als auch für Tiefziehprozesse optimiert 

sein. Zur Prüfung der Materialkennwerte 

gehören daher umfang - 

reiche Untersuchungen. Jetzt hat die 

japanische Automobilindustrie die 

Anforderungen an die Qualität der 

Bleche deutlich erhöht. Wie die 

verschärften Bestimmungen in 

den Messungen umgesetzt werden 

können, zeigt eine innovative 

Lösung von Zwick. 

Der Autor: Dr. Peter Stipp, 

Awikom GmbH, Bensheim 

Werkstoffe und Materialien werden heute 

dank entsprechender Prozesse mit hoher 

Genauigkeit auf die gewünschte Materialgüte 

hin produziert. So ist beispielsweise ein Blech 

für einen Kotflügel relativ weich, damit es im 

Tiefziehprozess ohne Bruch in die entsprechende 

Form gebracht werden kann. Auf der 

anderen Seite muss es die geforderten statischen 

und dynamischen Lasten aufnehmen 

können. 

Um die Qualität des Bleches beurteilen zu 

können, ist daher eine Vielzahl von Messungen 

nötig. Dazu gehört neben den im Zug - 

versuch ermittelten Parametern wie Streckgrenze, 

Zugfestigkeit und Bruchdehnung auch 

die senkrechte Anisotropie (r-Wert). Sie ist ein 

Maß für die Richtungsabhängigkeit der plastischen 

Verformung in Blechproben und definiert 

das Verhältnis des Umformgrades in 

Breitenrichtung zu dem in Dickenrichtung. 

Bestimmt wird der r-Wert über die Breiten - 

änderung einer flachen, genormten Probe 

während des Zugversuchs. Für diese Messung 

hat die japanische Automobilindustrie jetzt 

mit dem Japanese Industrial Standard (JIS) 

Z 2254 neue Maßstäbe gesetzt. Der Grund ist 

die gestiegene Anforderung an die Qualität 

von Blechen vor deren Weiterverarbeitung. 

Verschärfung der Prüfung 

Bislang erfolgte die Breitenmessung der Probe 

vor der Belastung an den Messstellen des 

Längenänderungsaufnehmers und im Zentrum 

der Messlänge. Nach einer kurzen Streck - 

phase mit plastischer Dehnung und nach - 

folgender Entlastung wurde die Probe entnommen 

und es erfolgte eine zweite Messung; 

wieder an den Messstellen des Längenänderungsaufnehmers 

und in der neuen Mitte 

des Messbereichs. 

Jetzt verlangt die Norm JIS Z 2254, dass nicht 

nur die Breite an mindestens drei gleichverteilten 

Stellen entlang der Messlänge sowie 

an den beiden Enden erfasst wird, sondern 

auch eine Klassifizierung der Lage der Brucheinschnürung. 

Wie lassen sich diese Forderungen 

umsetzen? 

Zur Messung der Dehnung bei Zugversuchen 

werden Extensometer eingesetzt. Die hierbei 

am häufigsten genutzte Messmethode ist die 


Die Prüfmaschine ermöglicht Zugversuche 

bis zu einer Kraft von 250 kN 

Bild: Zwick 

berührende Messung. Das hängt mit den 

geringen Kosten und der heutigen hohen Präzision 

der berührenden Differenzwegmessung 

zusammen. Das leistet auch das von Zwick 

entwickelte und modular aufgebaute Extensometer 

makroXtens. Die Übertragung einer 

gemessenen Längenänderung zum Auswertesystem 

erfolgt über Messfühler und Messschneiden 

und erlaubt eine automatische 

Betätigung. 

Die Messung des r-Wertes bei Zugversuchen 

erfordert die Bestimmung der Breitenänderung. 

Dazu wird der berührungslos arbeitende 

Breitenänderungsaufnehmer videoXtens eingesetzt. 

Er verfolgt die Messschneiden des 

Längenänderungsaufnehmers während der 

Prüfung, um die Messstellen für die Breitenänderung 

während des Tests kontinuierlich 

nachführen zu können. Der VideoXtens arbeitet 

berührungslos, bietet eine automatische 

Messmarkenerkennung und Erfassung der 

Anfangsmesslänge und erlaubt eine präparationsfreie 

Prüfung bei Proben mit strukturierter 

Oberfläche durch Mustererkennung. Er 

kann sowohl manuell als auch automatisch 

über die von Zwick entwickelte Prüfsoftware 

testXpert II bedient werden. 

Rücklichtverfahren zur Klassifizierung 

Die zweite Forderung ist die Klassifizierung 

der Lage der Brucheinschnürung gemäß JIS 

Z2241 nach A, B und C. Danach ist die Bruchdehnung 

nur dann gültig, wenn der Bruch 

nicht näher an einem der Enden der Mess - 

länge als ein Viertel der Ausgangsmesslänge 

eintritt. Da diese Anforderungen mit kontaktierenden 

Aufnehmern nur schwer oder gar 

nicht zu erfüllen sind, hat Zwick seinen 

bestehenden videoXtens-Breitenänderungsaufnehmer 

erweitert und angepasst. 

Dieses System besteht aus zwei Kameras mit 

unterschiedlichen Objektiven, um einerseits 

die Breitenänderung präzise zu erfassen und 

andererseits die gesamte Messlänge bis zum 

Bruch zu überwachen. Die erste Kamera zur 

exakten Breitenmessung nützt das Rücklichtverfahren, 

um die Position der beiden Messschneiden 

des makroXtens während des gesamten 

Versuchsverlaufes online zu bestimmen. 

An diesen Stellen sowie in deren Mitte 

erfolgt dann die vollautomatische Messung 

der drei geforderten Breiten. Dazu werden die 

Messlinien für die Breitenänderungsmessung 

entsprechen der Dehnung während des Versuchs 

„verschoben“. 

Die zweite Kamera erfasst ebenfalls im Rücklichtverfahren 

die Probenkontur der gesamten 

parallelen Länge. Sie erkennt die Lage der 

Brucheinschnürung und kann so die Klassifizierung 

der Probe nach A, B oder C durchführen. 

Beide Kameras sind in einem Gehäuse 

auf engem Raum untergebracht und erfassen 

dank einer ausgefeilten Spiegelumlenk - 

technik die Probe aus derselben Richtung. 

Fazit 

Das Gesamtkonzept von Zwick bietet eine 

Lösung aus bewährter mechanischer Messtechnik 

und konsequenter Weiterentwicklung 

des vielfach erfolgreich eingesetzten videoXtens-Breitenänderungsaufnehmers. 

Damit ist 

das Unternehmen in der Lage, die hohen 

Qualitätsansprüche der Automobilindustrie 

zu erfüllen. Das gilt auch für die Forderung 

eines namhaften japanischen Stahlerzeugers, 

die Messung nach JIS Z 2254 als kontinuierliche 

Online-Messung für eine neue automatisierte 

Anlage durchzuführen. Das soll einerseits 

die Vergleichbarkeit zur bisherigen 

händischen Messung und andererseits eine 

Steigerung der Genauigkeit im Vergleich zur 

Messung an nur einer Stelle sicherstellen. 

Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, info@zwick.de, 

www.zwick.de 



Sechs-axiale Schwingprüfanlage in Klimakammer 

Johnson Controls erweitert Testkapazitäten für Autositze in Burscheid mit neuem Shaker 

Der neue Schwingprüfer ist komplett in eine 

Klimakammer verbaut, die Temperaturen zwischen 

–40 und +100 °C ermöglicht 

Bilder: Johnson Controls 

objektive Daten. So lässt sich genau feststellen, 

wo eine Polsterung drückt und wie das 

Gesamtempfinden ist. 

Zur Durchführung von Klimatests ist der neue 

sechs-axiale Shaker komplett in eine Kammer 

verbaut, die Temperaturen zwischen –40 und 

+100 °C ermöglicht. . Axel Blankart, Executive 

Director Engineering bei Johnson Controls: 

„Jedes Klima stellt eigene Herausforderungen 

an das Material. Wir sind in der Lage, genau 

die Bedingungen zu erzeugen, die unsere 

Kunden nachfragen.“ 

Rund zwei Millionen Euro investierte 

der Automobilzulieferer Johnson 

Controls in eine neue hydraulische 

Hochfrequenz-Schwingprüfanlage 

(engl. Shaker). Ausgestattet mit 

sechs Achsen, erlaubt die Anlage 

umfassende Komfort- und Lebensdauertests 

von beispielsweise 

100 000 Kilometern Fahrstrecke. 

Durch Einbau in eine spezielle 

Klimakammer lassen sich unterschiedliche 

klimatische Bedingungen 

simulieren. 

Mit einer Frequenz von maximal 200 Hertz – 

laut Johnson Controls eine Höchstleistung in 

diesem Anwendungsbereich – rüttelt die Testanlage 

mehrere Tage lang an Prüfstücken und 

bringt komplette Autositze oder einzelne 

Komponenten und Baugruppen bis an ihre 

Leistungsgrenzen. Axel Blankart, Executive Director 

Engineering bei Johnson Controls Auto- 

motive Seating, beschreibt: „In unserem 

Shaker bilden wir Streckenprofile nach, die 

mit realen Testfahrzeugen aufgenommen wurden. 

Wir simulieren komplette Lebenszyklen 

der Autositze über rund 100 000 Kilometer 

Fahrstrecke.“ 

Konventionelle Prüfstände stoßen hier schnell 

an ihre Grenzen: Sie können zwar Komforttests 

abbilden, haben aber Einschränkungen 

hinsichtlich des Langzeiteinsatzes. 

Persönliche Komfortüberprüfungen 

Die Schwingprüfanlage ermöglicht auch Komfortüberprüfungen 

mit niedrigeren Bewegungsfrequenzen. 

Dafür nehmen reale Testpersonen 

in der Anlage Platz und beurteilen 

ihre subjektiven Eindrücke der getesteten Sitze. 

Daneben erfassen Sensoren viele weitere 

Leichtbau und Sicherheit 

Das Acoustics & Comfort Center Burscheid befasst 

sich hauptsächlich mit den fünf Bereichen 

Akustik-, Komfort- und Störgeräuschuntersuchungen, 

Lebensdauerprüfungen sowie 

experimentelle Modalanalysen. Einige hundert 

Tests durchläuft ein Prototyp bei Johnson 

Controls bis zur Marktreife. Ziel der Ingenieure 

ist es, mit einem ganzheitlichen Lösungsansatz 

den aktuell in der Automobilindustrie 

herrschenden Gewichtseinsparungstrend 

auch im Sitzsystem umzusetzen, um letztlich 

zur Reduzierung des CO 2 -Ausstoßes beizutragen. 

Allerdings darf dabei nicht an Sicherheit 

gespart werden. 

Johnson Controls GmbH 

Tel.: +49 2174 65-1117 

lars.boelke@jci.com 

Die Hydraulik erzeugt die 

sechs-axialen Bewegungen 

der Hochfrequenz-Schwingprüfanlage 

Erstellt aus Unterlagen von Johnston Controls, 

Burscheid 


Virtuelle Testfahrten intelligent simulieren 

In-Tech stellt mit orangeHiL und neuer Lastsimulation ein Prototypen-Testsystem vor 

Die Komplexität und das Zusammenspiel von verschiedenen 

Steuersystemen muss bereits im Vorfeld vielfältigen Tests unterzogen 

werden – noch bevor der erste Prototyp vom Band läuft. Die Lösung: 

Simulationen, die eine realitätsnahe Überprüfung der verschiedenen 

Funktionen veranschaulichen können, wie beispielsweise das 

Bremsverhalten bei Glätte. Die Automobilindustrie setzt dabei auf 

sogenannte HiL (Hardware in the Loop)-Systeme. 

Das Engineering-Unternehmen in-tech hat für 

komplexe Simulationsprozesse das modulare 

orangeHiL-System entwickelt, welches laut 

Hersteller mit einer echtzeitfähigen Test-und 

Simulationsumgebung sämtliche Anforderungen 

an einen vollwertigen HiL-Prüfstand erfüllt. 

„Mit orangeHiL simulieren wir die Bedingungen 

im Fahrzeug, ehe der erste Prototyp 

überhaupt gebaut wurde. So kann die Fahrzeugelektronik 

schon sehr früh im Entwicklungsprozess 

unter realen Bedingungen getestet 

werden“, sagt Geschäftsführer Christian 

Wagner. Das System wurde aktuell durch eine 

neue Lastsimulation ergänzt. 

Das orangeHiL-System ermöglicht die realitätsnahe 

Überprüfung der Funktionalität von 

Steuergeräten außerhalb ihrer physikalischen 

Systemumgebung. Einzelne Steuergeräte, wie 

z.B. Getriebesteuerung, Stabilitätskontrolle 

und ähnliches können unabhängig vom Fahrzeug 

am Prüfstand getestet werden. Dabei 

wird dem Steuergerät ein richtiges Fahrzeug in 

einer realen Umwelt simuliert. 

Um dies zu erreichen, bekommt das zu testende 

Modul vom orangeHiL-System eine Vielzahl 

von Signalen zugespielt. Im Beispiel der Stabilitätskontrolle 

wären das unter anderem die 

Raddrehzahlen, Quer-und Längsbeschleunigung, 

Fahrbahnreibwert und vieles mehr. Die 

Ausgangssignale des zu testenden Steuergeräts 

werden anschließend vom orangeHiL-System 

wieder eingelesen. Somit kann getestet 

werden, ob sich das Steuergerät korrekt verhält. 

Das Steuergerät wird dabei, wie später im 

Fahrzeug, über Busse wie CAN, LIN, Flexray 

und Analog-/Digital-/PWM-Schnittstellen für 

Sensoren und Aktoren angeschlossen. Geprüft 

wird in der Regel nicht manuell, sondern 

anhand von Programmen zur Testautomatisierung. 

„Hier können, je nach Kunde, individuelle 

Applikationen angebunden werden. Gesteuert 

und überwacht wird orangeHiL wahlweise 

über ein Tablet oder verschiedene PC- 

Anwendungen“, erklärt Wagner weiter. 

Modularer Aufbau und automatisierte Testabläufe 

Die Ergebnisse können drahtlos über die von 

in-tech entwickelte orangeCtrl-App ausgelesen 

werden. Die Android-Lösung greift die 

Sensordaten am CAN-Bus und dem HiL-System 

ab und übermittelt die Informationen, per 

WLAN oder Bluetooth, an mobile Endgeräte. 

Darüber hinaus kann der Anwender mit der 

App auch das HiL-System steuern. Beispielsweise 

sind Start-und Stopp-Vorgänge möglich 

sowie das Laden von Modellen als auch Veränderungen 

von Simulationsparametern. 

„Die Innovation am orangeHil-System im Vergleich 

zu anderen HiL-Systemen ist die Möglichkeit 

des modularen und verteilten Aufbaus. 

Über den verwendeten EtherCAT-Steuerbus 

kann das orangeHiL-System vergleichsweise 

modular, klein und kosteneffizient aufgebaut 

werden. Die Verbindung mit dem System 

erfolgt über einfache LAN-Kabel. Damit 

können z.B. Batterieprüfstände, deren Niedervolt- 

und Hochvoltanteile räumlich voneinander 

getrennt sind, einfach und verteilt getestet 

werden. Wahlweise kann es auch als klassischer 

19-Zoll-Prüfstand betrieben werden“, 

so der Geschäftsführer. 

Das System ist zudem stark skalier- und anpassbar: 

Kunden können Ihr Produkt individuell 

von einem Mini-HiL für den Desktop-Einsatz 

bis zum Full-Size Prüfstand wählen. 

Bereits bestehende Testplattformen lassen 

sich durch die Integration von orangeHiL 

Das orangeHiL-System simuliert die Fahrbahn 

im Detail, wodurch Steuergeräte noch vor 

dem Prototypen getestet werden können 

Bild: In-Tech 

Loadsimulation nahtlos erweitern. Die orangeHiL 

Loadsimulation ermöglicht vollständige 

HiL-Tests an Steuergeräten, die neben Kommunikation, 

Sensorik und Aktorik, auch elektrische 

Lasten, wie z.B. Innen-und Außenlichter, 

Fenster- und Scheibenwischermotoren, 

Sitzheizung und vieles mehr simulieren. „Für 

einfachere Anwendungen, wie z.B. die Simulation 

reiner Konstantlasten, bieten wir auch 

Stand-Alone-Lastboxen an“, ergänzt Christian 

Wagner. 

In-Tech GmbH 

Tel.: +49 89 321 98 15-0 

in-tech@in-tech.de 

Erstellt aus Unterlagen von In-Tech, 

München/Garching 



Netzwerkfähige Signal-Conditioning-Plattform 

Flexibilität und Zuverlässigkeit bei Verbrennungsanalyse 

Die netzwerkfähige Kistler SCP 

kann je nach Messaufgabe mit 

applikationsspezifischen Messmodulen 

bestückt werden. Dabei 

ermöglicht die neue Plattform eine 

virtuelle Verknüpfung der Systeme, 

sodass mehrere SCPs zentral 

von einem PC aus gesteuert 

werden können. Die grafische Benutzeroberfläche 

liefert einen 

Überblick über Schlüsseldaten 

wie Messmodulkonfigurationen, 

Sensordaten und Betriebsdauer. 

Eine Export-Funktion wandelt die 

Daten in unterschiedliche Formate 

zum Dokumentieren aller 

Messeinstellungen um. Per Mausklick 

lassen sich Zylinderspitzendruck-Histogramme 

für jeden Sensor 

erstellen, sodass Anwender 

sofort die Sensorbelastung sowie 

etwaige Unregelmäßigkeiten erkennen 

können. 

Eine CAN-Bus-Schnittstelle ermöglicht 

die digitale Erfassung und 

Echtzeitüberwachung von Zylinderspitzendrücken 

sowie die Messung 

der Betriebstemperatur von 

piezoresistiven Niederdrucksensoren. 

Damit erkennen Anwender 

frühzeitig, wenn Motor oder System 

geschädigt werden könnten. 

PiezoSmart gewährleiste laut 

Kistler eine korrekte Zuordnung 

der Sensordaten, Fehler durch 

manuelles Datenhandling können 

ausgeschlossen werden, der Aufwand 

für Aufbau und Vorbereitung 

der Messung wird minimiert. 

Der Einsatz des bestehenden 

Sensorportfolios kann so historisch 

überwacht und beurteilt 

werden. 

Die SCP ist in zwei verschiedenen 

Versionen erhältlich: Typ 2853B 

(8 Slots oder 16 Kanäle) ist auf 

die Motorenindizierung am Prüfstand 

ausgerichtet, während sich 

die SCP Slim Typ 2853B (2 Slots 

oder 4 Kanäle) sowohl für mobile 

wie auch für Prüfstandsanwendungen 

eignet. Bestehende SCPs 

(Kistler Typ 2853A) können einfach 

mit den Upgrade-Kits Typ 

5615BFK und 5615BRK nachgerüstet 

werden. 

www.kistler.com 

DSpace V2X Solution mit neuem Blockset und Karteninstrument 

Entwicklung und Test von Vehicle-to-X-Anwendungen 

Zeitnah zum aktuellen Release 

2015-B hat DSpace seine neue 

V2X Solution veröffentlicht. Ein 

spezielles Blockset für die Simulink-Umgebung 

ermöglicht Anwendern 

damit einen einfachen 

Zugriff auf die Vehicle-to-X (V2X)- 

Ad-hoc-Kommunikation gemäß 

WLAN-Standard IEEE 802.11p. Zudem 

bietet die neue Solution die 

Möglichkeit zur grafischen Analyse 

von V2X-relevanten Daten in 

ControlDesk Next Generation. So 

müssten laut Hersteller keine 

speziellen Kommunikationsprotokolle 

und Software-Schichten implementieren 

werden. 

Das neue Blockset ist eine zentrale 

Komponente der V2X Solution, 

die den Zugang zur V2X-Kommunikation 

während der Model-, 

Software- und Hardware-in-the- 

Loop (MIL/SIL/HIL)-Simulation 

sowie des Rapid Control Prototypings 

(RCP) ermöglicht. In wenigen 

Schritten können Ingenieure 

ihre Anwendungen über Signalvektoren 

direkt mit den entsprechenden 

Kommunikationsblöcken 

verbinden, um entweder auf 

alle oder auf zuvor ausgewählte 

V2X-Botschaften zuzugreifen. 

Protokolle und Software-Schichten, 

welche die Kommunikation 

mit anderen V2X-Teilnehmern gemäß 

dem europäischen V2X-Standard 

ermöglichen, sind bereits in 

der Solution enthalten. Zu diesen 

Schichten gehören Funktionen für 

die Codierung und Decodierung 

von V2X-Botschaften und auch 

die Ethernet (UDP/IP)-Kommunikationsschnittstelle 

zu einem 

V2X-Hardware-Adapter wie der 

MK5-OBU Onboard-Unit von Cohda 

Wireless. Der direkte Zugriff 

auf V2X-Signale im Simulink-Modell 

vereinfacht auch die während 

der Robustheitstests notwendige 

Datenmanipulation. 

Zusätzlich enthält diSoftware 

spezielle Blöcke zum Codieren 

und Decodieren von GNSS (Global 

Navigation Satellite System)- 

Informationen wie etwa Positions- 

und Zeitdaten nach dem 

NMEA (National Marine Electronics 

Association)-Standard 0183. 

Zudem erweitert die V2X Solution 

den ControlDesk um ein spezielles 

Karteninstrument, das vom 

V2X Blockset kontinuierlich mit 

neuen Informationen aktualisiert 

wird und eine einfache Analyse 

sowie Plausibilisierung von Daten 

erlaubt. Das Karteninstrument 

zeigt Inhalte an, die für V2X-Anwendungen 

relevant sind, unter 

anderem die Fahrzeugposition, 

die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung 

und die Klassifikation individueller 

Verkehrseilnehmer sowie 

andere V2X-spezifische Informationen. 

www.dspace.de 

Einfacher Plug&Play-Einbau 

Neue Wägezellen für Nutzfahrzeuge 

Flintec gibt die Markteinführung 

seiner im Fahrzeug integrierbaren 

Wägezellen der Baureihe DSB7 

bekannt. Die Konstruktion ermöglicht 

einen Einbau ohne umfangreiche 

Modifizierungen des Chassis. 

Die Wägezelle ist in den 

Nennlasten 7,5 t, 15 t sowie 25 t 

verfügbar, was den Einsatz in den 

meisten Nutzfahrzeugen ermöglicht, 

einschließlich Leichtlastkraftwagen, 

Kippwagen, Müllund 

Recycling-Lastkraftwagen, 

Schwerlastkraftwagen sowie 

landwirtschaftlichen Fahrzeugen. 

Die DSB7-Baureihe erreicht je 

nach Ausführung eine hohe Genauigkeit 

von besser als 0,15 %, 

0,25 % oder 0,5 % des zusammengesetzten 

Fehlers und eine 

300-prozentige Überlastfestigkeit. 

Aufgrund der oft harschen Einsatzbedingungen 

in den Fahrzeugen 

werden die Wägezellen aus 

rostfreiem Edelstahl gefertigt, 

sind hermetisch dicht und erfüllen 

die Anforderungen der 

Schutzklasse IP68. 

www.flintec.com 


Automobil 

Konstruktion 

INSERENTENVERZEICHNIS 


Herausgeberin: Katja Kohlhammer 

Verlag: 

Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, 

Ernst-Mey-Straße 8, 

70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany 

Geschäftsführer: Peter Dilger 

Verlagsleiter: Peter Dilger 

ISSN 1866–9131 

REDAKTION 

Chefredakteur: Jens-Peter Knauer, 

Phone +49 711 7594–407 

Redaktion: 

Dr.-Ing. Ralf Beck, Phone +49 711 7594–424 

Irene Knap, Phone +49 711 7594–446 

Bettina Tomppert, Phone +49 711 7594–286 

Redaktionelle Mitarbeit: 

Dr.-Ing. Rolf Langbein 

Dipl.-Ing. Jürgen Goroncy 

Tobias Meyer 

Hartmut Hammer 

Redaktionsassistenz: 

Gabriele Rüdenauer, Phone +49 711 7594–257, 

Fax +49 711 7594–398 

E-Mail: ak.redaktion@konradin.de 

Layout: 

Matthias Rösiger, Phone +49 711 7594–273 

COUTH BUTZBACH Produktkennzeichnung 

GmbH, 

Solingen 55 

Deutsche Messe AG, 

Hannover 9 

EJOT GmbH & Co.KG Geschäftsbereich 

Verbindungstechnik, 

Bad Berleburg 33 

GETRAG Getriebe- und Zahnradfabrik 

Hermann Hagenmeyer 

GmbH & Cie KG, 

Untergruppenbach 68 

Wir berichten über 

IMS Verbindungstechnik 

GmbH & Co.KG, 

Neuenstein 61 

KACO GmbH + Co.KG Dichtungswerke, 

Heilbronn 5 

KELLER AG für Druckmesstechnik, 

CH-WINTERTHUR 11 

LEE-Hydraulische Miniatur- 

Komponenten GmbH, 

Sulzbach 37,41 

MICRO-EPSILON MESSTECH- 

NIK GmbH & Co.KG, 

Ortenburg 3 

NAFEMS Deutschland, 

Österreich, Schweiz GmbH, 

Bernau 33 

Preh GmbH, Bad Neustadt 7 

Proto Labs Ltd., Mosbach 2 

Wolfsburg AG, Wolfsburg 57 

ANZEIGEN 

Gesamtanzeigenleitung: Andreas Hugel, 

Phone +49 711 7594–472 

Auftragsmanagement: Annemarie Olender, 

Phone +49 711 7594–319 

Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste vom 1.10.2015 

LESERSERVICE 

Ute Krämer, Phone +49 711 7594–5850, Fax –15850 

E-Mail: ute.kraemer@konradin.de 

AutomobilKonstruktion erscheint mit vier Ausgaben pro Jahr. 

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USA: D A Fox Advertising Sales, Inc., 5 Penn Plaza # 19, 

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Phone + (212)8963881 

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Baden-Württembergische Bank, 2 623 887 

(BLZ 600 501 01) BIC: SOLADEST, 

IBAN: DE28 6005 0101 0002 6238 87; 

Postbank Stuttgart, Konto 44 689–706, 

BLZ 600 100 70 

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gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung 

des Verlages. 

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart. 

Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen. 

Printed in Germany. 

© 2015 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH, 

Leinfelden-Echterdingen. 

Adient 10 

American Sensor 

Technologies 42 

APL 14 

Audi 12 

AVL 6, 14 

Bayern Innovativ 12 

Bertrandt 6 

BMW 14, 44 

Bonfiglioli 9 

Borg Warner 4, 34 

Bosch 14, 44, 52, 58 

Brembo 57 

Chrysler 46 

Cirrantic 12 

Citroën 58 

Continental 11, 50, 60 

Contitech 25 

Covestro 25 

DAF 14 

Daimler 10, 14 

Daimler AG 20 

Dassault Systemes 30 

Deutz 14 

Dräxlmaier 44 

DSC Software 30 

DSpace 66 

Ducati 13 

Eaton 40 

Elring Klinger 20 

Faurecia 10 

Federal-Mogul 32, 41 

Ferrari 13 

FEV 40 

Fiat 9 

Flintec 66 

Ford 14 

FPT 14 

Fraunhofer IPA 22 

Fraunhofer LBS 28 

General Motors 25 

Getrag 11 

GM 14 

Harting 52 

Haynes 36 

Hoerbiger 12 

Honda 14 

Hyundai 14 

Industrieverband 

Massivumformung 10 

In-Tech 4, 65 

IPG Automotive 33 

ITW 8 

Johnson Controls 10, 64 

Joyson 8 

Kistler 66 

KSPG 8 

Lamborghini 13 

Lamilux 61 

Leica Microsystems 12 

Leoni 44 

LuK 41 

Magna 11 

Mahle 14 

Mahle Behr 4, 30 

MAN 14 

Measurement 

Specialities 42 

Mercedes-Benz 58 

Mirrorcle 

Technologies 52 

Nafems 8 

National Instruments 33 

Nissan 40 

NXP 46 

Pagani 13 

Panasonic 6 

Peiker 9 

Phoenix Contact 48 

Plastic Omnium 10 

Pöppelmann 16 

Preh 8 

RWTH Aachen 4, 53 

Sabic 61 

SAP 30 

Schaeffler 10, 41 

Shell 14 

Siemens 30 

SKF 57 

SMP 22 

TE Connectivity 42, 44 

Technisat 8 

TU Dresden 25 

Tecosim 26 

Telit 46 

Tesla 46 

TU Braunschweig 14 

TU Darmstadt 14 

Tucker 58 

TÜV 14 

Valeo 9 

VDI 14 

Vishay 52 

Voestalpine 25 

Volkswagen 12, 14 

Volvo 58 

Westport 14 

Zapp 36 

ZF 56 

ZF TRW 8, 58, 61 

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Automobilkonstruktion 01.2016

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