Alternative zum Schweißen
Kleber macht Autos sicherer

Kleben ist zu einer Schlüsseltechnologie im Automobilbau geworden – und ersetzt zunehmend das Schweißen. Mindestens 15 Kilogramm Klebstoff finden sich derzeit in jedem Fahrzeug. Dabei haben das Material deutliche Vorteile, zum Beispiel in puncto Sicherheit.

BERLIN. Nicht etwa ein Werkzeugkasten wurde den Rennfahrern bei der Rallye Dakar 2007 in die Hand gedrückt, sondern ein Notfall-Paket mit diversen Klebstoffen. Falls sie die Bremsbeläge oder die Antriebswelle auf der 8 000 Kilometer langen Strecke wechseln mussten, konnten sie zur Tube greifen. Denn in vielen Winkeln der Fahrzeuge sind die Bauteile mit Spezialhaftmitteln befestigt.

Nicht nur in Rennwagen, auch in herkömmlichen PKWs steigt die Zahl der eingesetzten Klebstoffe. „Das Kleben ist zu einer Schlüsseltechnologie geworden, die das Schweißen mehr und mehr ersetzt“, stellt das niedersächsische Umweltministerium in einer aktuellen Studie fest. Neun Prozent aller Klebstoffe wandern in die Fahrzeugbranche.

„An vielen Stellen verleihen die Klebstoffe dem Wagen eine größere Stabilität“, erläutert Olaf Lammerschop vom Düsseldorfer Konzern Henkel. Die Frontscheibe etwa wird schon seit einigen Jahren fest mit dem Rahmen verbunden. Insgesamt verleiht der Werkstoff den Fahrzeugen 15 bis 20 Prozent mehr Stabilität.

Je nach Mischung mildern Klebstoffe die Folgen von Zusammenstößen. Spezialfugen in der Karosserie leiten die Energie ab. Henkel verwende dazu so genannte schlagzähe Klebstoffe, so Lammerschop. „Bei einem Aufprall können sich darin zwar kleine Risse bilden, aber ein weiterer Bestandteil sorgt dafür, dass der Riss nicht weiterläuft.“ Kürzlich sei es seiner Abteilung gelungen, eine Mischung zu entwickeln, die auch bei minus 40 Grad Celsius nicht splittert. Die Kleber erfüllen nun auch in Fahrzeugen ihren Zweck, die bei sibirischer Kälte unterwegs sind.

„Die Autos werden sicherer, weil die Kräfte bei einem Aufprall gleichmäßig durch die Klebenaht verteilt werden“, resümiert Andreas Groß, Werkstoffwissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen. Dadurch verringert sich bei Unfällen das Ausmaß des Schadens und die Verletzungsgefahr für die Insassen sinkt. Gegenüber geklebten Modellen schneiden geschweißte Karossen in Crashtests oft schlechter ab. Durch die Hitze des Schweißens verändert sich die Struktur des Stahls – er wird spröder und kann beim Aufprall im schlimmsten Fall bersten.

Auch beim Fahrkomfort haben sich einige Mixturen bewährt: „Es klappert und quietscht weniger, wenn man über den Bordstein fährt“, verdeutlicht Thomas Engels, Leiter des Forschungsbereichs Hybridkonstruktion bei Henkel. Zwischen den Metallbauteilen einer Motorhaube oder im Dach verhindern Kleber, dass Teile aufeinander scheppern.

Ob Lärm vermieden oder das Ausmaß eines Unfalls eingedämmt werden soll – je nach Funktion erfordert die zu klebende Stelle ihre eigene Mischung. „In dieser Rezeptur liegt die eigentliche Kunst“, so Groß. 15 bis 20 verschiedene Chemikalien sorgen dafür, dass die Masse sich gut in den Fugen verteilt, auch auf lackiertem Metall gut haftet und bei Hitze eine feste Verbindung ausbildet. Alleine Henkel hat einige Hundert unterschiedliche Zubereitungen im Handel.

In Zukunft wird der Anteil der Klebstoffe im Auto weiter stark steigen, erwartet Groß. Denn es werden immer mehr Materialien eingesetzt, die sich nicht miteinander verschweißen lassen. Leichtmetalle wie Aluminium und Magnesium oder Kunststoffe können nur mit Klebstoff an den Stahlblechen befestigt werden. So wird der Vorderbau des BMW 5er-Modells aus Aluminium geformt und mit Klebstoff an der restlichen Karosse fixiert. Die Naht verbindet die beiden Werkstoffe und verhindert zugleich, dass diese sich unmittelbar berühren, wodurch das Metall rosten würde.

Da die Ausstattung der Autos immer schwerer wird, muss das Fahrzeuggestell zusehends an Gewicht verlieren. „Die Stahlbleche sind heute nur noch halb so dick wie früher“, sagt Engels. Einige haben nur noch einen Durchmesser von 0,6 Millimetern. Darüber hinaus wird der Stahl durch leichtere Materialien verdrängt. Damit das Auto dennoch den Anforderungen in den Crashtests Stand hält, werden sensible Verbindungen mit Klebstoffschäumen verstärkt.

Den Autobauern kommt der Trend zum geklebten Wagen entgegen. Das kostspielige und zeitaufwändige Schweißen wird so zurückgedrängt. Die Hersteller werden allerdings dennoch nie darauf verzichten können, ist Fraunhofer-Forscher Groß überzeugt: „Die Karosserie wird während der Montage gedreht und gewendet. Alleine um die Teile in der richtigen Position zu halten, muss man sie zunächst an einigen Punkten zusammenschweißen.“

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