Leichtbau Gesamtfahrzeugsystem entscheidet über Werkstoffwahl

Innovative Werkstoffe und Fertigungsverfahren sind für eine nachhaltige und zukunftsfähige Mobilität unabdingbar. Gerade für den Erfolg des Elektroautos spielen Leichtbau und damit Kunststoffprodukte eine bedeutende Rolle – wenn sie an der richtigen Stelle eingesetzt werden.

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Für die Bundesregierung ist Verkehrspolitik immer auch Innovationspolitik für Klima- und Umweltschutz. Das gilt nicht nur für Antriebe, sondern auch für Fahrzeugkonzepte und -materialien.“ Seine Worte unterstrich Verkehrsminister Dr. Peter Ramsauer mit der Übernahme der Schirmherrschaft über das vom Kunststoffzentrum SKZ in Würzburg organisierte Forum „Mobilität der Zukunft“, auf dem Experten auch über die Verwendung von Kunststoffen im Leichtbau diskutierten.

Kunststoffe insbesondere für Elektroautos wichtig

Der Automobilmarkt ist nicht nur von politischen Entscheidungen wie den CO₂-Grenzwerten betroffen, sondern auch steigenden Rohstoffkosten, einer Intensivierung des Wettbewerbs sowie einer starken Orientierung der Kunden nach Marke, Design und Qualität ausgesetzt.

Dipl-Ing. Klaus-Erik Schmid, geschäftsführender Gesellschafter der Emposit GmbH: „Kunststoffbauteile bieten gegenüber Bauteilen aus Stahl kurze Werkzeuglaufzeiten und somit die Möglichkeit kurzer Produktentwicklungsphasen. Kunststoffe kommen also dem Trend zur sinkenden Time-to-Market und dem wachsenden Innovationsdruck in der Industrie entgegen.“ Für den Werkstoff sprechen auch die hohe Designfreiheit, die Antennentauglichkeit und das hohe Integrationspotenzial im Fertigungsprozess. Besonders in der Automobilverscheibung ist Kunststoff daher gefragt. So lassen sich beispielsweise in einem einteiligen Heckmodul schon Verscheibungen, Heck- und Kofferraumleuchten, Spoiler, Nummernschild und Scheibenwischer integrieren.

Der langfristige Trend in der Auto-Außenhaut geht zum Thermoplast

Die Entscheidung über die Höhe des Kunststoffanteils ist für Schmid grundsätzlich baureihen- und systemabhängig: „Automobilhersteller sollten nicht nur die Karosserie betrachten, wenn es um Leichtbau geht, sondern alle Potenziale für Kunststoffe erschließen.“ Der langfristige Trend in der Außenhaut geht seiner Beobachtung nach hin zu Thermoplasten. „Polycarbonat für das Dach und Polycarbonat-Blends oder Polypropylen-Compounds für Beplankungsteile bieten vielversprechende Lösungen. Diese Werkstoffe zeigen mit 3 kg/m² ein sehr geringes spezifisches Flächengewicht und sind zudem kostengünstig, vor allem im Vergleich zu CFK.“

Schmid hält deshalb CFK nur für bedingt geeignet bei Anwendungen der Außenhaut, weil Außenhautbauteile in der Regel nur einen kleinen Beitrag zur Strukturintegrität leisten. CFK-Anwendungen bieten sich eher bei kleinen Stückzahlen von Strukturbauteilen an.

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