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Brose CO2 sparen mit dem Gesamtsystem

| Autor / Redakteur: Dr. Christina Hack / Michael Ziegler

Strenge Emissionsregulierungen stellen die OEMs vor neue Herausforderungen. In Bezug auf Leichtbau reicht Materialsubstitution allein aber nicht aus, um CO2 zu sparen. Vielmehr muss der richtige Mix aus technischem Konzept, Werkstoff und Fertigungsverfahren für das jeweilige Produkt gefunden werden. Brose ist damit sehr erfolgreich.

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Mit der modular aufgebauten Sitzstruktur setzt Brose einen Benchmark in Bezug auf Gewicht. Beispiele für Werkstoffleichtbau bieten das Querrohr (1), das Seitenteil (2), oder die Sitzneigungsverstellung (3).
Mit der modular aufgebauten Sitzstruktur setzt Brose einen Benchmark in Bezug auf Gewicht. Beispiele für Werkstoffleichtbau bieten das Querrohr (1), das Seitenteil (2), oder die Sitzneigungsverstellung (3).
(Foto: Brose)

Die Brose-Entwickler hinterfragen permanent einzelne Bauteile und optimieren sie im Hinblick auf das Gesamtsystem. Beispielsweise ist es gelungen, eine Sitzstruktur für die Großserie zu entwerfen, die insgesamt weniger als 15 Kilogramm auf die Waage bringt. Sie ist damit um etwa ein Viertel leichter als vergleichbare Serienprodukte. Einen wesentlichen Beitrag dazu leistete die Prüfung und Weiterentwicklung aller Komponenten hinsichtlich des Materialeinsatzes. So hatte der Werkstoffleichtbau einen erheblichen Anteil an der Gewichtsreduzierung der Sitzstruktur.

Komplexphasenstahl für sichere Teile

Für sicherheitsrelevante Bauteile im Sitz waren in der Vergangenheit konventionelle, schwere Stahllösungen häufig die einzigen Sicherheitsgaranten. Neue, hochleistungsfähige Komplexphasenstähle zeigen, dass es auch leichter geht. Das Querrohr unterhalb der Lehne zum Beispiel gewährleistet den Überlebensraum der Autonutzer: Bei einem Seitencrash muss es stabil stehen bleiben, um zu verhindern, dass der Sitzende eingequetscht wird. Die konventionelle Lösung wiegt 850 Gramm. Die hohe Festigkeit von Komplexphasenstählen ermöglicht sehr viel dünnere Wandstärken – bei gleicher Sicherheit. Der Einsatz dieses modernen Materials reduziert das Gewicht des Querrohrs um mehr als 50 Prozent.

Ähnlich verhält es sich beim Sitzseitenteil der Unterstruktur aus Komplexphasenstahl: Die wesentlich dünnere Wandstärke spart etwa 30 Prozent Gewicht ein. Beide Komponenten gingen 2013 in Serie. Dank moderner Verbundwerkstoffe ist zudem der Einsatz von Kunststoff statt Stahl ein wesentlicher Aspekt des Werkstoffleichtbaus. Die Brose-Entwickler ersetzten bei einer elektrischen Sitzneigungsverstellung den Großteil der Metallteile durch Kunststoff. Das Ergebnis: Die Komponente wiegt nur noch 300 Gramm und damit rund 50 Prozent weniger als das Vorgängermodell – bei gleichzeitiger Kostenreduzierung.

Konzeptleichtbau: Fokus auf Effizienzsteigerung

Anders als beim Werkstoffleichtbau stellt diese Variante des Leichtbaus die Produkttechnologie in den Vordergrund. Neue Konzepte führen sowohl zu einer erheblichen Gewichtsersparnis als auch zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit und der Effizienz. Das reduziert ebenfalls den CO2-Ausstoß. Beispiele bieten elektronisch kommutierte Antriebe.

Durch den Einsatz eines elektronisch kommutierten Motors bringt das Heiz- und Klimagebläse von Brose rund 30 Prozent weniger Gewicht auf die Waage als vergleichbare mechanisch kommutierte Varianten.
Durch den Einsatz eines elektronisch kommutierten Motors bringt das Heiz- und Klimagebläse von Brose rund 30 Prozent weniger Gewicht auf die Waage als vergleichbare mechanisch kommutierte Varianten.
(Foto: Brose)

Die Gewichtsreduzierung wird in diesem Fall nicht über Seltene-Erden-Magnete realisiert, da diese aufgrund des teuren Rohstoffes in vielen Einsatzgebieten unwirtschaftlich sind. Deshalb läuft auch der Antrieb des neuen Heiz- und Klimagebläses von Brose mit Ferrit-Magneten und erzielt dabei Bestwerte: Durch den Einsatz eines elektronisch kommutierten Motors bringt das Gebläse rund 500 Gramm weniger Gewicht auf die Waage als vergleichbare mechanisch kommutierte Varianten. Mit einer Baulängenreduzierung um 30 Millimeter ist es eines der kleinsten Gebläse im Leistungsbereich von 250 bis 350 Watt und verfügt mit mehr als 80 Prozent über den höchsten Wirkungsgrad weltweit – die konventionelle Variante bewegte sich zwischen 65 und 70 Prozent. Auch die Geräuschentwicklung liegt mit weniger als 40 dB(A) auf internationalem Spitzenniveau.

Die geschickte Integration der Elektronik in den Antrieb reduziert Schnittstellen, optimiert die elektromagnetische Verträglichkeit und ermöglicht eine erhebliche Bauraumreduzierung. Brose bietet diese Lösungen in einem Leistungsspektrum von 80 bis 1.000 Watt an und setzt sie unter anderem bei Heiz- und Klimagebläsen, Kühlerlüftermodulen, in elektrischen Lenksystemen sowie bei automatisierten Schaltgetrieben ein.

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