SuperLIGHT-CAR: Leicht durch Magnesium - rund 30 Prozent Gewichtseinsparung

Sonstige Komponenten

dlr-SLC-Prototyp-17072009 Vier Jahre lang arbeiteten 37 führende Partner aus Forschung, Fahrzeug- und Zulieferindustrie aus neun europäischen Ländern im EU-Projekt "SuperLIGHT-CAR" (SLC) an leichten Karosserien.

Jetzt stellten die Teilnehmer bei der Abschlusskonferenz die Ergebnisse vor und enthüllten zugleich einen Prototyp der neuen Leichtbaukarosserie. Mit der Vorderwagenstruktur, die eine Gewichtseinsparung von mehr als 30 Prozent erreicht, hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einen maßgeblichen Anteil zum Gesamtkonzept beigesteuert.

Die europäischen Projektpartner hatten sich unter der Führung von Volkswagen im Jahr 2005 zum Ziel gesetzt, eine Gewichtsreduzierung in der Rohkarosserie von mindestens 30 Prozent zu erreichen – bezogen auf die Referenzstruktur des VW Golf V. Dies sollte bei gleich bleibender Sicherheit, unter Berücksichtigung der unterschiedlichen fahrzeugspezifischen Anforderungen wie zum Beispiel hoher Crashsicherheit und Steifigkeit sowie unter vertretbaren Mehrkosten für Produktionsstückzahlen von 1000 Fahrzeugen pro Tag erreicht werden. 

Im Fokus stand dabei das so genannte Multi Material Design: Das richtige Leichtbaumaterial – Magnesium, Aluminium, Stahl, Faserverbundkunststoff – an der richtigen Stelle einzusetzen, war die Herausforderung. Mit einer Gewichtseinsparung von 35 Prozent beziehungsweise 180 Kilogramm bezogen auf die Referenzstruktur hat das SLC-Team nach vierjähriger Arbeit das ehrgeizige Ziel sogar übertroffen.

Das Stuttgarter DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte hat im EU-Projekt SLC die Vorderwagenstruktur aus Magnesium und Aluminium entwickelt und konnte damit 32 Prozent (24 Kilogramm) des Gewichts einsparen. Möglich wurde dieses Ergebnis durch den intelligenten Einsatz unterschiedlicher Werkstoffe in Mischbauweise.

Maßgeblichen Anteil an der Gewichtsreduzierung des Vorderwagens hat dabei ein hochintegriertes Magnesiumgussbauteil: Beim Federbeindom aus Magnesium werden mehr als 60 Prozent des Gewichts eingespart und zugleich etwa 12 Stahlbauteile in einem einzigen Gussbauteil vereint. Die hohe Gewichtseinsparung ergibt sich hierbei erstens aus dem "Konzeptleichtbau", bei dem in einem hochintegrierten Gussbauteil mehrere Funktionen und Teile integriert werden, zweitens aus dem "Stoffleichtbau" durch den Einsatz von Magnesium und drittens aus dem "Formleichtbau" und den daraus resultierenden geometrischen Optimierungen. Diese methodische Vorgehensweise legte die Basis der hohen Gewichtsreduzierung. Des Weiteren werden im Vorderwagen die vorderen Längsträger aus Aluminium mit so genannten Tailored Welded Blanks, Blechprofile in unterschiedlicher Wandstärke von 2,6 bis 3,8 Millimeter, ausgeführt, ein Vorteil für bessere mechanische Eigenschaften bei geringerem Bauteilgewicht.

Hohe Ansprüche an das Crashverhalten des Vorderwagens erforderten gleich mehrere Optimierungsrunden in der Berechnung. Trotz der Gewichtseinsparung im Vorderwagen konnten die DLR-Ingenieure ein exzellentes Crashverhalten erreichen. Die Ergebnisse der Simulationen zeigen, dass alle vorgegebenen statischen und dynamischen Lastfälle erfüllt werden. Das Crashverhalten verbesserte sich dabei gleich in mehreren Punkten, beispielsweise erreichte die Fußraum-Intrusion im DLR-Konzept 51 Millimeter im Vergleich zu 100 Millimetern bei der Referenz.

Potenzial für künftige Elektrofahrzeuge

Das SLC-Konsortium hat nach dem Motto "Wir wollen auf die Straße" das zukunftweisende Konzept nicht nur auf dem Papier dargestellt. Die Ergebnisse sind zugleich an einem realen Prototyp für die Öffentlichkeit zugänglich und geben maßgebliche Impulse für künftige Karosseriestrukturen. Leichtbau ist eine Schlüsseltechnologie für die Zukunft im Automobil, nicht nur bei konventionellen Antrieben, sondern auch bei künftigen Elektrofahrzeugen.

(mp/wattgehtab.com)

 


Kommentare 

 
0 #2 2009-10-18 17:32
Magnesium ist zwar sehr leicht, bietet gegenüber Aluminium jedoch auch nicht die gleiche Festigkeit. Die Konsequenz ist, dass die Bauteile wieder stärker dimensioniert werden müssen, was dann wieder einen großen Teil des Gewichtsvorteil s zunichte macht.
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0 #1 2009-10-18 04:03
Magnesium (www.magnesium-pur.de) in der Industrie wird immer wichtiger. Deshalb sollten Länder wie Deutschland immmer mehr darauf achten sich die Ressource Mg nicht von anderen Ländern wegschnappen zu lassen.
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