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Technik & Design: Karosserie

Freitag, 4. Mai 2007 Auto-Technik: Leichtbau ist angesagt

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BMW M3 Coupé mit CFK-Dach.BMW M3 Coupé mit CFK-Dach.

Fast jedes Auto muss sich derzeit einer CO2-Diät unterziehen. Für dies ökologische Sparprogramm gibt es seitens der Hersteller unterschiedliche Ansätze und Lösungsversuche. Eine Möglichkeit, den Spritverbrauch und somit auch die CO2-Emissionen zu verringern, ist die Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs. Durch neue Ausstattungselemente und Sicherheitselektronik sowie durch höhere Anforderungen an die Crashsicherheit werden Autos in der Regel Generation für Generation schwerer.

Gewichtsreduzierung beim neuen Mazda MX-5.
Gewichtsreduzierung beim neuen Mazda MX-5.
 

Um dieser Entwicklung entgegen zu steuern, ersetzen zunehmend leichte Materialien die herkömmlichen Schwergewichte. Doch Leichtigkeit allein genügt nicht, um ein Material für die Autoproduktion attraktiv zu machen. Ziel sind Stoffe oder Stoffverbunde, die trotz geringerem Gewicht die gleiche Stabilität besitzen wie die zu ersetzenden Materialien. Hochfester Stahl beispielsweise erlaubt eine geringere Stärke des Teils bei gleichbleibenden Eigenschaften.
Das Leichtmetall Aluminium findet immer mehr Einzug in den Autobau. Viele Hersteller wie zum Beispiel Audi, Renault, Mercedes-Benz und Mazda ersetzen den Stahl der Motorblöcke durch das chemische Element Nummer 13. Diese Triebwerke sind leichter als die Stahlkonstruktionen, doch auch teurer und weniger verwindungssteif.
So wurde beispielsweise auch bei der dritten Generation des Roadster-Klassikers Mazda MX-5 zwecks Gewichts-Einsparung Aluminium verwendet: Die Motorhaube, der Kofferraumdeckel, der Unterbodenrahmen und die Querlenker wurden aus dem Leichtmetall gefertigt und vermindern das Gewicht. Rund 58 Prozent aller Karosseriebleche wurden durch ultrahochfeste und hochfeste Stähle ersetzt und sparen rund zehn Kilogramm Ballast ein. Dank dieses Gramm-Sparprogramms wiegt der 1155 Kilogramm schwere Sportwagen nur zehn Kilogramm mehr als sein Vorgänger - und dies trotz erweiterter Ausstattung, grösserer Räder, verstärkter Rohkarosserie sowie stärkeren Motoren.
Der neueste Zuwachs des japanischen Herstellers, der im Oktober auf den Markt kommende Mazda2, konnte mittels hochfestem Stahl im Karosseriebau und der geringeren Grösse sogar um 100 Kilogramm im Vergleich zu seinem Vorgänger abspecken. Die Folgen sind weiter gesunkene Verbräuche. Neben ökologischen Gesichtspunkten kommt das Diätprogramm auch dem Fahrspass zugute. Deshalb haben die Techniker von Mazda das dreiteilige Hardtop des MX-5 Roadster Coupes aus einer leichten Verbundkonstruktion aus Glasfaser und Kunststoff gefertigt. So wiegt das Schwestermodell des MX-5 nur 18 Kilogramm mehr als die Stoffdach-Variante.
Neben Aluminium sind es vor allem die Faser-Kunststoffverbunde wie glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) oder das so genannte Sheeld Molding Compound (SMC), die mit ihrer hohen Steifigkeit zur Gewichtsreduzierung beim Leichtbau beitragen. Der auf dem Genfer Automobilsalon präsentierte BMW M3 etwa verfügt über ein Dach aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK). Und auch die Verwendung von Kunststoff in den Seitenwänden der Karosserie soll sich günstig auf das Gewicht und die Agilität des Hecktrieblers auswirken. Die Motorhaube ist zudem aus Aluminium gefertigt.
Statt der Verwendung neuer Materialien gibt es aber auch ganz einfache Wege, um abzunehmen: Im Mazda MX-5 etwa wurde die Servolenkungspumpe und der Klimakompressor direkt am Motor angebracht. Das spart den Einsatz 3,2 kg schwerer Halterungen. Und eine kleine Design-Veränderung am Rückspiegel des Roadsters macht ihn um zusätzliche 84 Gramm leichter. Und so kämpft die Automobilindustrie zugunsten des Verbrauchs um jedes einzusparende Gramm.

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