Weniger ist mehr

Leichtbau liegt im Trend, auch in der Automobilindustrie. Das ver­wundert wenig, denn durch leichtere Karosserien sinkt der Sprit­verbrauch – mit entsprechend positiven Auswirkungen auf den CO2-Ausstoß und damit auf das Klima. Röchling Automotive hat schon in der Vergangenheit zahlreiche gewichtsreduzierende Bauteile und Anwendungen entwickelt. Verstärkt arbeitet der Kunststoff­spezialist jetzt an tragenden Bauteilen, die trotz ihres geringeren Gewichts Strukturfunktionen in der Karosserie übernehmen.

Leichter wird es meistens, wenn man Metalle durch Kunststoff ersetzt. Dort, wo bereits Kunststoffe eingesetzt werden, kann man diese in puncto Gewicht optimieren. Am Ende heißt es aber immer: Die Leichtbauprodukte sollten mindestens gleichwertige Eigenschaften aufweisen wie die Produkte, die sie ersetzen – oder bessere. Die Zukunft scheint dabei dem intelligenten Materialmix von duroplastischen und thermoplastischen Kunststoffen, Faserverbundstoffen und Metallen zu gehören.

Röchling Automotive bietet für Strukturbauteile im Auto unter anderem Kunststofflösungen an, die mit Tapes verstärkt werden, um Bauteile zu verstärken. Die Tapes bestehen aus Polypropylen oder Polyamid in Kombina­tion mit Glas-, Kohle- oder Aramid-Endlosfaser. „Mit ihnen sind wir in der Lage, den Materialverbund gezielt und lastpfadgerecht mit einem minimalen Material­einsatz zu verstärken. Das führt zu Kosteneinsparungen bei gleichzeitiger Gewichtsreduzierung gegenüber her­kömmlichen Verstärkungsstrukturen, wie etwa Organoblechen“, sagt Dirk Montan, Head of Advanced Development Aerodynamics & New Mobility. Je höher die Anforderungen an die jeweilige Anwendung sind, desto mehr wird verstärkt. Röchling entwickelt in diesem Bereich derzeit Lösungen für Batteriewannen, Dom­streben sowie Türstrukturen.

Für hochbelastbare Applikationen sind hybride Materialien mit metallischen Strukturen das Mittel der Wahl. Hier wird eine Verstärkung des Kunststoffs beispielsweise durch Aluminium oder Stahl erreicht. Zusammen mit den Universitäten in Siegen, Erlangen und Kaiserslautern sowie dem Fraunhofer-Institut arbeitet Röchling an Methoden zur Auslegung solcher hybriden Strukturen und an den Prozessen zur Großserienfertigung.

Eine weitere Leichtbaulösung ist die funktionale Integration akustischer Eigenschaften in ein Bauteil. Hier kommt das Leichtbaumaterial Stratura® beziehungsweise Stratura® Hybrid zum Einsatz, mit dessen Hilfe akustische Optimierungen bei gleichzeitiger Kosten- und Gewichtseinsparung erzielt werden. Der Hybridwerkstoff kombiniert leichtgewichtige, akustisch wirksame und thermisch isolierende glasfaserverstärkte Thermoplaste (LWRT) in Presstechniken mit Aluminiumschichten. „Gemeinsam mit mehreren Kunden entwickeln wir derzeit Strukturen für ein Bodenmodul, eine einteilige Rücksitzbank, eine Hut­ablage und für den Kofferraum“, berichtet Markus Sattel, Head of Product Line Structural Lightweight.

Ein Schwerpunkt liegt dabei darin, das Potenzial der Leichtbaulösungen in Sachen Energieaufnahme im Crashfall zu optimieren. Nicht nur bei einem Unfall, auch in anderen Beanspruchungsfällen spielt die ausreichende Lastübertragung eine wesentliche Rolle. In diesem Bereich führt Röchling Simulationen an Crashmodellen durch, die die zivile US-Bundesbehörde für Straßen- und Fahrzeugsicherheit, die National Highway Traffic Safety Administration, zur Verfügung stellt.

Leichtbauexperte Sattel ist überzeugt, dass das weite Feld des Leichtbaus in der Automobilindustrie noch lange nicht vollständig bearbeitet ist: „Es gibt eine Menge Potenzial, und wir sind intensiv dabei, dieses zu erschließen.“

 
 

Dirk Montan

Röchling Automotive, Head of Advanced

Development Aerodynamics & New Mobility

Phone: +49 6241 844-8000

dirk.montan@roechling-automotive.de

 
 

Markus Sattel

Röchling Automotive

Head of Product Line Structural Lightweight

Phone: +49 6241 844-151

markus.sattel@roechling-automotive.de