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Zulieferer Bertrandt und SGL präsentieren CFK-Konzept

| Autor: Sven Prawitz

Mit einem Konzept für einen Instrumententafelträger wollen Bertrandt und SGL die Möglichkeiten carbonfaserverstärkter Kunststoffe aufzeigen. CFK soll bald in sehr großen Stückzahlen im Auto zum Einsatz kommen.

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Der Carbon Carrier ist das Konzept eines Instrumententafelträgers mit zusätzlichen Funktionen. Die geschwungenen Elemente nehmen die Last auf und sehen durch die CFK-Optik hochwertig aus.
Der Carbon Carrier ist das Konzept eines Instrumententafelträgers mit zusätzlichen Funktionen. Die geschwungenen Elemente nehmen die Last auf und sehen durch die CFK-Optik hochwertig aus.
(Bild: Bertrandt)

Faserverbundwerkstoffe kommen in Großserie in der Automobilindustrie kaum vor – zu teuer sind die Fasern aus Kohlenstoff und Glas, die den entscheidenden Rohstoff für faserverstärkte Kunststoffe bilden. Die SGL Group stellt unter anderem solche Fasern her und will Komponenten aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) stärker in den Automobilmarkt bringen. Um das Potenzial des Werkstoffs zu zeigen, hat das Unternehmen gemeinsam mit dem Entwicklungsdienstleister Bertrandt eine Trägerstruktur für das Armaturenbrett und die Instrumententafel entwickelt. Das Besondere am sogenannten „Carbon Carrier“ ist die Integration weiterer Funktionen, zum Beispiel eines Luftkanals.

Diese Funktionsintegration ist ganz entscheidend, denn für einen 1:1-Austausch des Materials bei bestehenden Komponenten ist CFK zu teuer. Ziel war es, einen großserienfähigen Instrumententafelträger zu entwickeln, der neue Konfigurations- beziehungsweise Designmöglichkeiten für den Innenraum eines Fahrzeugs bietet. Der Ansatz war, werkstoffgerecht zu konstruieren und in der Herstellung Standard-Prozesse einzusetzen. „Die eingesetzten Bauteile, Techniken und Montage-Konzepte sind bereits heute beziehungsweise in naher Zukunft großserienfähig“, sagt Michael Hage, Fachbereichsleiter Entwicklung Karosserie/CAE bei Bertrandt.

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Als Basis diente ein OEM-neutraler Karosserie-Entwurf. Auf diesem wurde ein Modell für den vorderen Fahrzeug-Innenraum eines Cabriolets beziehungsweise Coupés mit elektrischem Antrieb entwickelt. Die im Innenraum sichtbare Carbonfaser ist kein reines Dekor: Die Struktur wurde entlang der Lastpfade entwickelt. Um die schöne Optik zu erhalten hat sich SGL für einen Flechtprozess entschieden. Dieser liefert ohne Nacharbeiten das typische CFK-Aussehen. Die langen, um einen Kern gewickelten Fasern sichern zudem eine hohe Festigkeit, da sie auf Zug beansprucht werden.

Nun stellen Bertrandt und SGL das Ergebnis bei Herstellern vor und hoffen, schon bald in ein Entwicklungsprojekt starten zu können. Der aktuelle Entwurf ist dabei als Baukasten ausgelegt: Die OEMs sollen die Möglichkeit haben sich einzelne Elemente des „Carbon Carrier“ herauszunehmen und damit individuelle Anwendungen umzusetzen.

Neuausrichtung bei SGL

Im Jahr 2015 fiel die Entscheidung das Unternehmen neu auszurichten. In diesem Zuge wurde am 2. November 2017 der Geschäftsbereich Kathoden, Hochofenauskleidungen und Kohlenstoffelektroden veräußert. Andreas Wüllner, Vorsitzender des Geschäftsbereichs „Composites – Fibers and Materials“, erklärt: „Wir legen künftig den Fokus auf die beiden Geschäftsbereiche ’Graphite Materials and Systems‘ und ‚Composites – Fibers and Materials‘.“ Unter anderem will SGL stärker als Komponenten-Lieferant in der Automobilindustrie auftreten – unter diesem Gesichtspunkt ist die Übernahme der Benteler-Anteile am Joint Venture Benteler-SGL zu sehen.

„Wir werden nicht gesamte Fahrzeugstrukturen aus Kohlefaser herstellen“, erklärt Wüllner und ergänzt: „Wir werden dorthin gehen, wo lokale Verstärkungen notwendig sind und diese mit möglichst wenig Verschnitt produzieren, um die Kosten niedrig zu halten.“ Ein Beispiel hierfür ist die Karosserie der 7er-Baureihe von BMW. Dort sind punktuell Verstärkungen aus Carbonfaser eingesetzt. Dadurch können die Wandstärken bei den metallischen Werkstoffen relativ gering gehalten werden. Das größte Projekt im Automobilbereich ist momentan eine Blattfeder aus CFK. Diese wird im aktuellen Volvo XC90 eingesetzt.

Die SGL Group beschäftigt in 34 Werken und über 100 Servicestandorten rund 4.000 Mitarbeiter. Der Umsatz der Gruppe betrug 2017 fast 770 Millionen Euro. Das Unternehmen hat sich bis 2020 eine Umsatzsteigerung auf dann rund 1,1 Milliarden Euro zum Ziel gesetzt.

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 Sven Prawitz

Sven Prawitz

Technikjournalist