Gesamtfahrzeugsystem entscheidet über Werkstoffwahl

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Stärkere Konkurrenz dürften Thermoplaste in der Außenhaut durch Aluminium bekommen. „Das Leichtmetall punktet mit einem höheren E-Modul und einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten. In Außenhautbauteilen wird es daher schwer werden, an Aluminium vorbeizukommen“, so seine Einschätzung.

Für den Serienleichtbau von Elektroautos muss die Verbindungstechnik ausgereift sein

Audi hat die Leichtbaustrategie zur generellen Unternehmensphilosophie gemacht und darauf basierend schon erste Fahrzeuge auf den Markt gebracht. Die sogenannte „Audi-ultra“-Strategie beinhaltet unter anderem, Material einzusparen und jedes Fahrzeug leichter als das Vorgängermodell zu bauen.

„Dabei verfahren wir nach der Devise: der richtige Werkstoff an der richtigen Stelle in der richtigen Menge“, erklärt Dr. Karl Durst, Kunststofftechniker und Technologieentwickler bei Audi. Für den Techniker entscheiden zunächst die Eigenschaften eines Werkstoffes, ob er für eine Anwendung geeignet ist oder nicht. „Anschließend beschäftigen wir uns mit der Frage, wie leicht die einzelnen Bauteile werden können. Die Akustik beispielsweise kann in manchen Anwendungen der Gewichtsreduzierung Grenzen setzen.“

Mischbauweisen werden für den automobilen Leichtbau immer wichtiger

Außerdem spiele bei der Mischbauweise auch die Verbindung der unterschiedlichen Materialien eine nicht zu unterschätzende Rolle. „Hier liegt das besondere Know-how von Audi. Um Leichtbau in Serie zu bringen, muss die Verbindungstechnik so weit ausgereift sein, dass dünnste Wandstärken aller Materialien vollautomatisch und reproduzierbar miteinander verbunden werden können.“

Wie Emposit-Manager Schmid ist auch Audi-Entwickler Durst der Meinung, dass es nicht ausreicht, nur Komponenten eines Fahrzeugs zu untersuchen und einzelne Bauteile durch leichtere zu substituieren. Das Gesamtfahrzeugsystem müsse für die Materialauswahl betrachtet werden.

So habe die Nachfrage nach dem mithilfe von CFK um 100 kg leichteren Audi-R8-GT-Modell die Erwartungen stark übertroffen. Den Anteil des modernen Werkstoffs hat Audi langsam von Modell zu Modell gesteigert. „So konnten wir schrittweise lernen, wo wir im RTM-Prozess an der Zykluszeitreduzierung arbeiten müssen.“ Beim R8 e-tron, dem Audi-Elektroauto, das 2012 auf den Markt kommen soll, werden erstmals auch tragende Teile der Karosseriestruktur aus CFK bestehen.

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