DLR

Institut für Fahrzeugkonzepte gibt Einblicke in das Auto von morgen

16.04.2012 | Redakteur: Josef-Martin Kraus

Einen Ansatz zur Reduzierung des Karosseriegewichts bietet die Space-Frame-Bauweise mit CFK-Spanten anstelle der A-, B- und C-Säule. Bilder: DLR

Leicht, sicher, ökologisch nachhaltig und für kommende Generationen erschwinglich – diese Anforderungen geben die Richtung bei der Entwicklung des Autos von morgen vor. Jüngste Ergebnisse präsentierte das Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dem Gemeinschaftsstand der E-Mobil BW GmbH bei der Hannover-Messe 2012.

„Der Leichtbau ist eine entscheidende Schlüsseltechnologie, wenn es darum geht, den Energieverbrauch zu verringern und die Sicherheit weiter zu erhöhen“, erklärt Institutsdirektor Prof. Dr.-Ing. Horst E. Friedrich. Die Stuttgarter Forscher zeigten anhand mehrere Exponate, welchen Beitrag der Leichtbau zur Entwicklung nachhaltiger Fahrzeugkonzepte leistet.

Autokarosserie bietet enormes Optimierungspotenzial

Rund ein Viertel eines Autogewichts entfallen im Durchschnitt auf die Karosserie. Daraus resultiert ein enormes Optimierungspotenzial. An diesem Punkt setzt die Spant-Space-Frame-Bauweise an: Sie kombiniert konventionelle metallische Bauteile mit Elementen aus hochleistungsfähigen Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK). Die Längsstrukturen der Fahrgastzelle bestehen weiterhin aus Metall.

Bei der ringförmigen Querstruktur, den sogenannten Spanten, kommt CFK zum Einsatz. Die Spanten sind tragende Bauteile der Fahrgastzelle – leicht aber gleichzeitig extrem stabil – und ersetzen die A-, B- und C-Säule des Fahrzeugs. Mit Hilfe dieser neuartigen Bauweise kann das Gewicht der Karosserie um bis zu 25% verringert und der Kraftstoffverbrauch deutlich gesenkt werden.

Spant-Space-Frame-Architektur erhöht Sicherheit und Flexibilität

Die Spant-Space-Frame-Architektur trägt besonders den Anforderungen alternativer Antriebe Rechnung, vor allem hinsichtlich der Aspekte Sicherheit und Flexibilität. So schützt die von den DLR-Ingenieuren entwickelte Bauweise beispielsweise die Tanks eines Wasserstoffautos bei einem Seitenaufprall wesentlich besser als herkömmliche Konstruktionen. Denn bei einem Crash nehmen die Spanten rund doppelt so viel Energie auf wie baugleiche Komponenten aus Metall.

Die Grundstruktur der Fahrgastzelle ist außerdem extrem variabel. Sie lässt sich an unterschiedliche Antriebskonzepte und Fahrzeugmodelle anpassen, ohne dass das zugrunde liegende Konstruktionsprinzip verändert werden muss.

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