Fertigung

Leichtbaukonzepte für die Massivumformbranche

23.04.12 | Autor / Redakteur: Klaus Vollrath / Thomas Günnel

Wellenprofilierte Zahnradrohteile als Beispiel für den Formenleichtbau.
Wellenprofilierte Zahnradrohteile als Beispiel für den Formenleichtbau. (Mahle)

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs wird sich erheblich auf die Massivumformbranche auswirken: An neuen Leichtbaukonzepten führt kein Weg vorbei. Höchste Zeit, die richtigen Weichen zu stellen.

Bei künftigen Autogenerationen erhält der Verbrennungsmotor Konkurrenz: sowohl reine Elektrofahrzeuge als auch verschiedenste Hybridkonzepte. Für die Massivumformbranche ist das eine große Herausforderung. Schließlich zählen Motor und Antriebsstrang zu ihren wichtigsten Absatzgebieten.

Allein gewichtsmäßig lieferten die meist kleinen und mittleren Unternehmen der Branche an die Automobilindustrie im Jahr 2010 rund 58 Prozent der Gesamtproduktion aus; der Wertanteil dürfte nochmals darüber liegen. Manche Firmen hängen sogar zu mehr als 90 Prozent am Auto.

Von allen Konzepten dürfte sich das Hybrid Electric Vehicle, kurz HEV, am wenigsten auf die Branche auswirken. Schließlich werden hier die heute üblichen Bestandteile Verbrennungsmotor und Getriebe lediglich um Komponenten wie Elektromotor und Batterie ergänzt.

Von Interesse ist vor allem, wie hoch das zusätzliche Gewicht ist. Dabei gilt: Die Batterien und der Elektromotor sind umso schwerer, je höher die Hybridisierung (Mikro-, Mild- oder Vollhybrid) ausfällt. Da der Verbrauch jedoch mit jedem Kilogramm Gewicht steigt, muss die Massivumformbranche dies mit verstärktem Leichtbau kompensieren.

Konkurrenz von Plug-in-Hybriden

Deutlich größere Konsequenzen wird es aus Sicht des Massivumformers bei Plug-in-Hybrid Electric Vehicle (PHEV) geben. Der hier ebenfalls vorhandene Verbrennungsmotor dient lediglich als „Range-Extender“. Er wird daher nicht im Antriebsstrang angeordnet, sondern treibt einen Generator an. Hauptantrieb ist der Elektromotor. Herkömmliche Komponenten wie das aufwendige Getriebe des Verbrennungsmotors entfallen komplett. Und aufgrund der im Vergleich zum Verbrenner völlig anderen Drehmoment/Leistungscharakteristik des Elektroantriebs werden die Getriebe von Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge als „Sparver­sion“ mit erheblich verringerter Gangzahl daherkommen. Die größten Auswirkungen für die Hersteller von Massivumformteilen haben reine Elektrofahrzeuge oder kombinierte Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge, da hier der Verbrennungsmotor vollständig wegfällt. Die einzige Frage wird sein, wie die direkte Anbindung des Elektromotors beziehungsweise der Elektromotoren an die Räder erfolgt.

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