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Werkstoffe

Moderner Leichtbau bietet Wachstumschancen für Automobilzulieferer

22.07.2008 | Autor / Redakteur: Peter Nagel / Josef-Martin Kraus

Noch sind die Einsparpotenziale von Stahl im Automobilbau nicht ausgeschöpft, wie das Konzept New-Steel-Body von Thyssen-Krupp Steel verdeutlicht, das bei gleicher Sicherheit 24% leichter ist als ein Referenzfahrzeug aus laufender Großserienproduktion.
Noch sind die Einsparpotenziale von Stahl im Automobilbau nicht ausgeschöpft, wie das Konzept New-Steel-Body von Thyssen-Krupp Steel verdeutlicht, das bei gleicher Sicherheit 24% leichter ist als ein Referenzfahrzeug aus laufender Großserienproduktion.

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Vor dem Hintergrund der aktuellen CO2-Diskussion sowie der stetigen Gewichtszunahme neuer Fahrzeuggenerationen bewegt sich das Wachstumspotenzial für Leichtbau und innovative Karosserie-Werkstoffe langfristig auf einem hohen Niveau. Die fragmentierte Anbieterstruktur aufseiten der Bauteile und Rohstoffe bietet den Automobilzulieferern gute Chancen, über „intelligente“ Neuprodukt- und Verfahrensentwicklungen ihren Marktanteil nachhaltig zu erhöhen.

Gewichtsersparnis ist aktuell nicht das einzige Argument für den automobilen Leichtbau. Insbesondere eine Funktionsintegration bei Bauteilen, die Designfreiheit sowie Komfort und Anmutung sind wesentliche Erfolgsfaktoren eines geeigneten Werkstoffes.

Die Anforderungen der Industrie an Karosserie-Leichtbauwerkstoffe und deren Einsatz in Bauteilen sind vielfältig: Rezyklierfähigkeit, Fußgängerschutz, Online-Lackierfähigkeit, Sicherheit sowie ein niedriges Gewicht bei kostengünstiger Produktion dominieren bei der Auswahl der geeigneten Lösung.

Weil der ideale „universell einsetzbare Leichtbauwerkstoff“ nicht existiert und das Wachstumspotenzial für Commodities nahezu ausgereizt ist, werden in Zukunft primär Composite-Werkstoffe, etwa im Rahmen von Hybridbauweisen, zum Einsatz kommen. Aktuell verwendete dominierende Werkstoffe im Karosseriebereich sind unter anderem PA, PC, PP, ABS, PBT, ASA, PET, PUR, sowie PC-, PA- und PPE-Blends.

Für die Großserie ist es mit wenigen Ausnahmen noch nicht gelungen, den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen und die damit verbundene Prozesskette wirtschaftlich zu gestalten. Insbesondere bei Stückzahlen größer 30000 bis 50000 Fahrzeugen im Jahr sind wirtschaftliche Lösungen notwendig. Über eine Marktpositionierung als Rohbau-, Verfahrens- und Werkstoff-spezialist liegen genau hier die Wachstumschancen für die Automobilzuliefererindustrie.

Deutsche Automobilhersteller setzen die Maßstäbe beim Einsatz von Leichtbauwerkstoffen

Die deutschen Automobilhersteller sind zweifellos Vorreiter in der wirtschaftlichen Anwendung von Leichtbauwerkstoffen. Diese Rolle erlaubt ihnen die Erhöhung von Komfort und Sicherheit ohne beim Gewicht und der Fahrzeugleistung gegenüber dem Wettbewerb Marktanteile zu verlieren. Audi setzt verstärkt auf Aluminium- und Space-Frame-Bauweisen, BMW forciert die Mischbauweise bei großflächigen Bauteilen (Türen und Seitenwände), Daimler forscht an der Weiterentwicklung von SMC- und CFK-Bauteilen und treibt ebenfalls das Thema Materialmix voran. Schließlich wird Porsche seine Leichtbau-Kompetenz mit CFK und hoch-/höherfeste Stähle demnächst wohl mit VW teilen.

Die Grenze der tolerierbaren Kosten in Abhängigkeit vom Fahrzeugsegment und der Bauteilposition im Fahrzeug pro eingespartem Kilogramm Masse lag vor zwei bis drei Jahren zwischen drei und fünf Euro. Aktuell darf man davon ausgehen, dass die OEM in den Volumensegmenten kurz- bis mittelfristig kaum noch „Mehrkosten“ hinnehmen werden.

Keine klare Zukunftsstrategie der OEM bei Karosserie-Werkstoffen

Sicher ist: Global betrachtet ist keine klare Strategie der OEM im Bereich der Karosserie-Werkstoffe erkennbar. Es bleibt abzuwarten, inwieweit sich Weiterentwicklungen von SMC, LFT/GMT, neuen Folientechnologien bis hin zu CFK und Naturfasern durchsetzen werden. Mittelfristig wird also der Stahleinsatz noch dominieren – hier gibt es in den Bereichen TWB, Hydroforming und High-Tensile-Stähle weitere Optimierungspotenziale.

Aluminium-Anwendungen finden sich bisher im Karosseriebereich primär in den Premiumsegmenten (Jaguar XJ, Audi A8, Lotus), wohingegen Faserverbundwerkstoffe derzeit nur sporadisch zur Anwendung im Exterieur-Bereich kommen.

Allerdings bietet die Ausweitung der Modellvarianten sowie die Modularisierung der Bauteile (Dachmodul/Türmodul/Heckklappenmodul) den Automobilzulieferen in Zukunft viele Möglichkeiten erfolgreich alternative Produktionsverfahren und Composite-Anwendungen zu entwickeln. Hierbei ist eine enge Zusammenarbeit von Werkzeug-/Maschinenherstellern, Rohstofflieferanten, Teileherstellern und OEM entlang der Supply Chain ein unverzichtbarer Bestandteil für einen nachhaltigen Erfolg von Composite-Serienanwendungen.

Dipl.-Ökonom Peter Nagel ist Geschäftsführender Gesellschafter der Unternehmensberatung ANP Management Consulting GmbH, Essen. Seine Beratungsschwerpunkte in der Automobilindustrie liegen in den Bereichen Strategie, Marketing Management, Benchmarking, Competitive Intelligence, und Marktforschung.

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