Angesichts des Dieselskandals und des Trends zur Ökomobilität sind Elektrofahrzeuge in aller Munde. Bevor Elektrofahrzeuge jedoch einen nennenswerten Durchbruch schaffen können, müssen die Hersteller ihre Reichweiten erhöhen. Das bedeutet größere Batterien. Größere Akkus liefern nicht nur mehr Strom, sie bringen auch die Pfunde in die Höhe. Das zusätzliche Gewicht erhöht den Kraftstoffverbrauch, sodass die Hersteller ihre Leistung verdoppeln müssen. Elektrofahrzeuge müssen viel Gewicht verlieren, bevor sie als wirklich effizient gelten können. Die Unternehmens- und Strategieberatung McKinsey hat in einem aktuellen Bericht nachgerechnet: Bis 2030 müssen Automobilhersteller den Anteil an Leichtbaukomponenten in Fahrzeugen von 30 auf 70 Prozent erhöhen, um schwerere Elektroantriebe und Motorentechnik zu kompensieren.
Spezielle Materialien minimieren das Gesamtgewicht
Es gibt noch weitere Gründe, warum Leichtbau in der Automobilindustrie sinnvoll ist. Beispielsweise sind bullige SUVs beliebter denn je. Neben ihrem naturgemäß höheren Gewicht verfügen sie über immer mehr elektronische Systeme. Und das nicht nur bei Familien-Softroadern. Kunden fordern mehr, doch erhöhter Komfort, sparsamere Motoren und umfassende moderne Sicherheitssysteme mit Sensoren, Kameras und Radarsystemen bringen viel Gewicht mit sich.
Das erhöhte Gewicht beeinträchtigt auch die Fahrdynamik. So müssen beispielsweise Bremsen entsprechend dem Fahrzeuggewicht spezifiziert werden, um den erforderlichen Bremsweg zu erreichen. Je schwerer das Auto, desto größer die Bremsen und desto höher die Gesamtkosten.
Leichtbauweise reduziert Emissionen
Weniger Gewicht bedeutet auch weniger Kraftstoffverbrauch, nicht nur bei Elektrofahrzeugen. Für Automobilhersteller ist der Leichtbau besonders interessant, da die EU eine neue Richtlinie erlassen hat, die eine CO2-Reduktion für Pkw vorschreibt. Den Herstellern werden strenge Emissionsgrenzwerte auferlegt: Sie müssen für jedes überschüssige Gramm CO2 bezahlen. Bis 2020 müssen Automobilhersteller die Emissionen auf unter 95 Gramm pro Kilometer senken, andernfalls drohen Bußgelder von rund 4.000 Euro pro Fahrzeug. Eine Gewichtseinsparung von 100 Kilogramm reduziert den Kraftstoffverbrauch um etwa einen halben Liter – es lohnt sich, den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
Ohne leichte Materialien ist das alles nicht möglich
Hersteller setzen zunehmend auf leichtere Strukturen und Materialien. Zu den bekannten Leichtbaumaterialien zählen Aluminium und Magnesium. Dem McKinsey-Bericht zufolge bleibt hochfester Stahl das wichtigste Leichtbaumaterial. Dadurch soll sein Marktanteil in der Automobilindustrie von 15 Prozent auf 40 Prozent steigen und herkömmlicher Stahl in vielen Anwendungen ersetzt werden.
Beliebt sind auch Hybridkombinationen aus Metall und Verbundwerkstoffen wie kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), die besonders leicht und robust sind. Das Material kommt beispielsweise in der Karosserie der BMW i-Reihe zum Einsatz. Forscher der TU Chemnitz arbeiten derzeit an Felgen, die nur halb so viel wiegen wie herkömmliche Räder und dennoch äußerst robust sein sollen. Sie basieren auf Aluminiumschaum und Faserverbundwerkstoffen. Die Wissenschaftler versprechen sich davon nicht nur ein leichteres Fahrzeug, sondern auch ein besseres Fahrerlebnis.
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