Handelsblatt.com

Crashsichere und langlebige Autos müssen nicht schwer sein. Was technisch möglich ist, beweisen die ultraleichten Motorsport-Modelle der Formel 1.

Crashsichere und langlebige Autos müssen nicht schwer sein. Was technisch möglich ist, beweisen die ultraleichten Motorsport-Modelle der Formel 1.

DÜSSELDORF. Doch in der Serienfertigung haben es innovative Leichtbau-Materialien trotz hervorragender Eigenschaften noch immer schwer, sich gegen den Traditionswerkstoff Stahl durchzusetzen: Kohlefaserverbundstoffe, Magnesium und Aluminium sind den Autoherstellern und ihren Kunden in der Regel noch viel zu teuer. Doch je mehr sich die Klimaschutz-Regeln verschärfen, desto attraktiver werden auch hochwertige Leichtbau-Serienlösungen. Denn leichte Automobile verbrauchen deutlich weniger Kraftstoff. In einigen Jahren schon dürften Autos der Golf-Klasse dank neuer kombinierter Materialien eine deutlich schlankere Figur abgeben.

"Technologisch gesehen ist es schon heute möglich, ein crashsicheres und komfortables Auto zu bauen, das zehn Jahre hält und erheblich weniger Gewicht auf die Waage bringt", sagt Gerald Rausch, Abteilungsleiter Leichtbau beim Bremer Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM). Mit Aluminiumkonstruktionen ließen sich gegenüber dem heute gängigen Werkstoff Stahl Gewichtseinsparungen von bis zu 40 Prozent erzielen. Magnesium verringert das Gesamtgewicht um bis zu 50 Prozent und Kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFKs) sogar um bis zu 60 Prozent.

» Flash-Animation: In kleinen Schritten zum Sparmobil

Tatsächlich hat sich das Gewicht eines durchschnittlichen Familienwagens in den vergangenen 15 Jahren dagegen um etwa 30 Prozent erhöht. Selbst Kleinwagen bringen heute über eine Tonne auf die Waage. Das Problem: Die Kilos, die die Konstrukteure ihren Modellen durch den technischen Fortschritt abringen konnten, kamen an anderer Stelle, durch Sicherheits- und Komfort-Extras, wieder auf die Räder. Außerdem scheitern viele innovative High-Tech-Lösungen in der Serie an den hohen Umstellungs- und Fertigungskosten: "Die Fertigungsstraßen sind heute noch auf Stahl ausgelegt und den Ingenieuren und Designern fehlt das Know-how im Umgang mit anderen Leichtbau-Werkstoffen", erklärt Material-Experte Rausch.

Bisher setzen die Autobauer meistens auf die Stahl-Alternative Aluminium. Schon 2005 wurden laut European Aluminium Car Association in einem durchschnittlichen europäischen Wagen 132 Kilogramm des Leichtmetalls verbaut - gegenüber 50 Kilogramm Anfang der Neunzigerjahre. 2010 werden es voraussichtlich noch einmal 25 Kilogramm mehr. Dagegen ist Magnesium im Automobilbau ein Nischenmarkt, dessen Potenzial bei weitem noch nicht ausgereizt ist. "Im Schnitt werden heute nur fünf bis sechs Kilo pro Fahrzeug eingebaut - möglich wären 70 bis 80 Kilo", sagt Karl Ulrich Kainer vom Magnesium Innovations Centrum in Geesthacht. "Viele gute Magnesium-Lösungen sind in der Schublade verschwunden, weil sie 20 Prozent teurer waren als Aluminium-Konstruktionen", sagt Kainer. Er bemerke allerdings ein steigendes Interesse der Industrie an der Magnesiumforschung.

Lesen Sie weiter auf Seite 2: Warum Leichtbau immer wichtiger wird

Denn für die Autobauer gewinnt das Thema Leichtbau aufgrund der geforderten CO2-Verminderung bei Fahrzeugen an Aktualität: "Neben alternativen Antriebsarten ist der Leichtbau unser wichtigster Hebel, um den CO2-Ausstoß zu reduzieren und die neuen Richtlinien zu erfüllen", sagt Martin Goede, Manager Fahrzeug-Leichtbau bei der Volkswagen AG. Immerhin lassen sich pro 100 Kilogramm Gewichtsersparnis je nach Fahrzyklus und Fahrzeuggröße etwa 0,25 bis 0,5 Liter Sprit pro 100 Kilometer einsparen. Der Umwelt blieben damit pro gefahrenem Kilometer etwa 7,5 bis 12,5 Gramm CO2 erspart. Bei einer jährlichen Fahrleistung von 20 000 Kilometern entspricht das in etwa 150 bis 250 Kilogramm CO2 - also in etwa der Menge, die hierzulande 15 bis 25 Bäume absorbieren können. Einen nennenswerten Beitrag zum Klimaschutz können die Leichtbau-Konzepte allerdings erst dann leisten, wenn sie tatsächlich in Großserie genutzt werden.

Dieses Ziel des "wirtschaftlichen Leichtbaus" verfolgt auch das Förderprojekt der Europäischen Union Super Light Car (SLC), das VW-Leichtbauexperte Goede koordiniert. Bereits im Februar 2005 haben sich unter Federführung von Volkswagen 38 Automobilhersteller, Zulieferer, Hochschulen und Forschungsinstitute zum Förderprojekt SLC zusammengeschlossen. Sie wollen die Karosseriestrukturen eines Wagens der A-Klasse (Golf-Klasse) um mindestens 30 Prozent - das entspricht etwa 100 Kilogramm - gegenüber dem heute gängigen Modell erleichtern.

Und zwar ohne dabei die Kostenbegrenzungen dieser Fahrzeugklasse zu überschreiten. "Erlaubt sind Mehrkosten von durchschnittlich 2,5 bis 5 Euro pro gespartes Kilogramm Gewicht", erklärt VW-Forscher Goede. Mittel der Wahl ist eine Mischung verschiedener Materialien: "Für jedes Bauteil soll im Hinblick auf Leichtbau, Ökologie und Kosten immer das geeignetste Material eingesetzt werden", sagt Goede. Ende dieses Jahres werden die Forscher ihre Ergebnisse vorführen. Ab 2012 sollen erste neue Werkstoffe dann serienmäßig zum Einsatz kommen.

Billig, sparsam und lange haltbar

GeId für Neues: Die Autoindustrie steckt jährlich rund 70 Mrd. Euro in Forschung und Entwicklung. Doch 40 Prozent davon fließen der Unternehmensberatung Oliver Wyman zufolge in Projekte, die nie in Serie gehen.

Blick auf Megatrends: Die Weltbevölkerung wohnt zunehmend in Großstädten. Autokonzerne reagieren und legen den Schwerpunkt der Entwicklung auf Stadtfahrzeuge. Das Ziel: Sicherheit und Entspannung im Stau.

Wünsche als Vorgabe: Ihre Entwicklung richten die Hersteller an den Wünschen der Kunden aus. Diese sind anspruchsvoll: Sie wollen zuverlässige Fahrzeuge, die wenig Sprit verbrauchen, lange halten und bezahlbar sind.

Lästige Innovationen: Oft gehen die Neuerungen aber am Bedarf der Kunden vorbei. Neuwagenkäufer fühlen sich regelmäßig von der Masse an komplizierten Innovationen und technischen Abkürzungen überfordert.