Wer emissionsarme Autos bauen will, der muss sich einiges einfallen lassen. Die EU schreibt vor, dass bis 2020 bezogen auf die Fahrzeugflotte eines Herstellers maximal 95 Gramm Kohlenstoffdioxid pro 100 Kilometer entstehen dürfen. Eine große Herausforderung für die Autobauer. Der Weg zum Ziel führt, neben effizienteren Motoren, über den Leichtbau. Die Rechnung ist einfach: Leichtere Autos verbrauchen bei gleicher Motorisierung weniger Treibstoff und haben obendrein bessere Fahrdynamikeigenschaften. Außerdem sparen die Hersteller Kosten, wenn sie weniger Material verbauen müssen.
Früher war Leichtbau nur ein Thema für den Motorsport. Seit etwa zehn Jahren wird er auch bewusst in Serienfahrzeugen umgesetzt. Aus gutem Grund: Seit den 1950er Jahren werden die Autos immer schwerer. Elektrisch verstellbare Sitze, elektrische Fensterheber, Airbags, Klimaanlage, ABS und andere Fahrerassistenzsysteme – alles, was das Auto bequem und sicher macht, macht es auch Kilo für Kilo schwerer. Leichtbau ist daher ökonomisch wie ökologisch die logische Konsequenz aus dem Zwang der Hersteller, bei neuen Produkten Kosten, Material und CO2-Ausstoß bei der Benutzung einzusparen.
Doch zu welchem Preis? Die Kundschaft möchte ein Auto, das wenig Sprit verbraucht und damit im Unterhalt günstig ist, gleichzeitig aber auch komfortabel, auf dem neuesten Stand der Sicherheitstechnik und mit möglichst hohem Restwert.
Stahl hat längst nicht ausgedient
Wie lässt sich das umsetzen? Wer Aluminium statt Stahl verbaut, kann rund 40 Prozent des Gewichts der Karosserie einsparen. Doch Aluminium oder auch Carbon sind teuer und müssen sinnvoll eingesetzt werden, um ihre Vorteile, wovon die Gewichtsersparnis ein wichtiger Aspekt ist, voll ausschöpfen zu können. Stahl hat als Material mitnichten ausgedient. So bieten hochfeste Stähle, die speziell für den Leichtbaueinsatz entwickelt wurden, ein exzellentes Verhältnis von geringem Gewicht – durch den möglichen dünnwandigen Einsatz – zu geringen Kosten. Und zwar gerade, wenn man sie mit Aluminium oder Karbon vergleicht.
Tatsächlich herrscht ein wahrer Wettbewerb der Werkstoffe wie Aluminium, Karbon, Glasfasern, die mit unterschiedlichen Materialeigenschaften punkten. Daher ist es wichtig, neben dem Material auch die Entwicklungsprozesse ins Auge zu fassen und genau zu analysieren, wie sich beispielsweise mit einem klügeren Design Gewicht sparen lässt.
Erst kam Alu, dann Karbon
Im Laufe der Jahre kamen immer wieder unterschiedlich radikale Leichtbauansätze der Automobilindustrie auf den Markt. Audi machte im Jahr 1993 den Anfang mit dem revolutionär leichten Alu-Space Frame. Und spätestens seit BMW Anfang des Jahres den rein elektrisch angetriebenen i3 und jetzt auch den Plug-in Hybrid i8 auf die Straße gebracht hat, ist der neue Werkstoff Karbon auch bei der Kundschaft bekannt. Im Gegensatz zum komplett aus Karbon gefertigten i8 ist die Bauweise des i3 zweigeteilt. Seine Fahrgastzelle besteht aus karbonverstärktem Kunststoff, Antriebstechnik und Fahrwerk dagegen aus Aluminium.
