Volkswagen Der Golf VII: Der Leichtbau-Ansatz

Autor / Redakteur: Wolfgang Pester / Thomas Günnel

Mehr Komfort und mehr Sicherheit – und ein neues Design: In den Räumen der Neuen Nationalgalerie in Berlin präsentierte Volkswagen am 4. September in einer Weltpremiere den neuen Golf. Das wichtigste Modell der Marke ist mit seinen technischen Highlights in Konstruktion und Produktion ein „schlanker“ Typ.

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Dr. Martin Winterkorn präsentiert am 4. September 2012 den Golf VII.
Dr. Martin Winterkorn präsentiert am 4. September 2012 den Golf VII.
(Wolfgang Pester)

Gegenüber dem Golf VI speckte das neue Modell bis zu 100 Kilogramm ab. Es tragen dazu bei: Leichtbauteile aus ultrahochfesten Stählen, wie die VW-Ingenieure verraten, ebenso wie ein neues Laserschweißverfahren in „Wobbel-Technik“ und „Kuhflecken“ – computergenerierte Sickenbilder, die dünne Bleche steif und „leise“ machen.

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Im Einzelnen entfallen auf Elektrik minus drei Kilogramm, Sonderausstattungen minus zwölf Kilogramm, Aggregate minus 22 Kilogramm, Fahrwerk minus 26 Kilogramm und auf den Aufbau minus 37 Kilogramm. Gleichzeitig bietet der Golf VII „mehr Komfort und mehr Sicherheit als sein Vorgänger“, sagt VW-Entwicklungschef Ulrich Hackenberg. Mit den Highlights wollen Hackenberg und die VW-Ingenieure verdeutlichen: „Der Golf VII soll einen großen Sprung machen.“

Gleicher Grundpreis wie beim Vorgänger

Das gilt aber nicht für den Grundpreis, der beim Basis-Golf 1.2 TSI Trendline (63 kW/85 PS) 16.975 Euro beträgt. Das ist zwar genau so viel wie der alte Golf 1.4, doch der hatte lediglich 59 kW/79 PS. Auch gehören jetzt zur Grundausstattung eines jeden neuen Golf unter anderem sieben Airbags, ein Antischleudersystem sowie die neue Multikollisionsbremse, eine elektronische Parkbremse mit Auto-Hold-Funktion, eine Quer-Differenzialsperre und ein Start-Stopp-System.

„Wohl gilt der große Sprung für Sicherheit, Komfort und Produktion“, sagt Hubert Waltl, Markenvorstand für Produktion und Logistik. „Analog zum modularen Querbaukasten, MQB, haben wir in der Fahrzeugfertigung einen modularen Produktionsbaukasten, MPB, entwickelt, der weltweit eingesetzt wird. Deshalb können wir heute deutlich schneller den Produktionsanlauf hochfahren als früher.“

Die Reduktion von 100 Kilogramm beim neuen Golf 1.4 TSI (103 kW/140 PS) bedeutet: Obwohl 15 Kilowatt Leistung weniger gegenüber seinem Vorläufer mit 1.4-TSI-Motor und 118 kW /160 PS zur Verfügung stehen, sind seine Fahrleistung laut VW gleich. Darüber hinaus soll der Benzinmotor mit Zylinderabschaltung 4,8 Liter je 100 Kilometer (112 g CO2/km) verbrauchen – deutlich weniger als der Golf VI mit 6,3 Litern (145 g CO2/ km). Auch der Einstiegsdiesel 1.6 TDI (77 kW/105 PS) unterbietet mit 3,8 Litern je 100 Kilometer (99 g CO2/km) den gleichmotorisierten Vorgänger deutlich, der im EU-Normzyklus „kombiniert“ 4.5 Liter je 100 Kilometer konsumiert.

Karosserie: 37 Kilogramm Ersparnis

Das größte „Pfund“, das abgeschmolzen wurde, lag mit 37 Kilogramm im Aufbau und dort in der Karosserie. Ihr Gewicht wurde gegenüber dem Golf VI mit neuer Fertigungstechnik sowie ultrahochfester und warm umgeformten Bauteile um 8,6 Prozent auf 245 Kilogramm gesenkt. Zu diesen 23 Kilogramm der Rohkarosserie kommen noch die gesparten Kilogramm von Vorder- und Hintersitzen, Klimaanlage und Instrumententafel einschließlich Modulquerträger beziehungsweise Sonstiges (7,0; 2,7; 1,8 beziehungsweise 2,5 Kilogramm). Was der Leichtbau auch verdeutlicht: „Kein anderer Autohersteller weltweit hat so viel Know-how in Warmumformung ultrahochfester Stähle aufgebaut wie Volkswagen“, sagt Markus Kleimann, Leiter der Karosserieentwicklung. „Wir sparen mit neuen Lösungen und Patenten Material und Gewicht.“

Leichteste Karosse der Kompaktklasse

Dazu gehört beispielsweise die Fertigung von Bauteile aus ultrahochfestem, warm umgeformtem Stahl. Der Anteil dieser Bauteile ist laut Kleimann von sechs Prozent beim alten auf 28 Prozent beim neuen Golf gestiegen – die warm umgeformten Komponenten haben eine über sechs Mal höhere Festigkeit (technisch: Streckgrenze) als die aus herkömmlichem Tiefziehstahl. Gegenüber aus konventionellen, hochfesten Stählen ist diese viermal so hoch. Darüber hinaus stecken weitere neun Prozent marktneue, höchstfeste Stähle in der Karosserie, so dass die 245 Kilogramm wiegende Rohkarosserie aus insgesamt 80 Prozent (Golf VI: 66 Prozent) hoch- und höchstfesten Stählen besteht. Damit sei die Rohkarosserie des Golf VII um 22 Kilogramm leichter als die bisher leichteste in der Kompaktklasse: die des BMW 1er.

Sicken sparen Gewicht

„Wir sparen auch mit „Kuhflecken“ Gewicht“, sagt Kleinmann und erklärt, dass Ingenieure intern so die computergenerierten Sickenformen nennen, die den Farbfleckenmustern der Kuhhaut ähneln. Bei flächigen Bauteilen führten die virtuellen Entwicklungsmethoden zu unterschiedlichen Formen der Sicken (Blechvertiefungen). Diese erhöhen die Steifigkeit der Konstruktion und bewirken, dass weniger Maßnahmen zur Schallpegelminimierung notwendig sind. Insgesamt trug diese Methode zu sieben Kilogramm Gewichtsreduzierung bei.

Der „Konzern-Framer“

Alle Einzelkomponenten werden im so genannten „Konzern-Framer“ zur Rohkarosserie zusammengefügt. Ihre Blechflansche, in Summe viele Meter lang, erhalten vorher eine dünne Klebemasse aufgespritzt. Danach folgt der Schweißprozess. Das Kleben erhöhe das Gewicht unmaßgeblich, sagt Kleimann, doch der Beitrag zur Karosseriesteifigkeit und zur Geräuschdämmung sei signifikant. Der Konzern Framer ist eine automatisierte Produktionseinheit, in der der Automobilhersteller alle Teile der Rohkarosserie mit hoher Maßhaltigkeit zusammenfügt und verschweißt. Die Fertigungstoleranz beziffert Markus Rössinger, Leiter Konstruktion Anlagenbau, mit einem zehntel Millimeter. Im Konzern-Framer können jeweils Karosserien für vier Modelle hergestellt werden – pro Minute eine Karosserie. Insgesamt setzt VW für die Produktion der Golf VII-Karosserien sieben Framer ein. Rechnerisch sind das sieben mal 60 Karosserien, also insgesamt 420 für den Golf VII je Stunde. Derzeit rollen in Wolfsburg sowohl Zwei- und Viertürer vom Band, in Zwickau ausschließlich die viertürige Version. Das Verfahren will VW bald weltweit in den Werken einsetzen.

Die „Wobbel“-Technik

Beim Schweißen der Rohkarosserie setzt VW auf die „Wobbel-Technik“. Dabei werden mit erstmals in der Autoproduktion eingesetzten robotergestützten sogenannten Laserspannzangen, Wobbel-Nähte geschweißt. Der Begriff Wobbel steht im Englischen für Pendeln (wobble). Die Technologie entwickelte Volkswagen gemeinsam mit der IPG Photonics Corporation, einem im Jahr 1990 in Russland gegründeten, führenden Laserhersteller, der heute in Oxford, Massachusetts/USA sitzt. Das Unternehmen betreibt Fertigungsstätten in den USA, Deutschland, Russland und Italien.

40 Prozent festere Verbindungen

Die entwickelten Laserspannzangen oder besser Spann-Schweißroboter, arbeiten obenauf mit den „kleinsten Laserkabinen der Welt“, in denen der Laserstrahl Schweißnähte setzt. Die Wobbel-Technik reduziert die Zahl der Widerstandsschweißpunkte an der Rohkarosserie deutlich und verbraucht laut Martin Goede, Leiter der VW-Technologieplanung, 20 Prozent weniger Energie als das Punktschweißen. Zusätzlich erhöht sie die Festigkeit der Verbindung bis zu 40 Prozent. Die zum Schweißen benötigten Flansche können so wesentlich kleiner konstruiert werden, was wiederum Gewicht spart.

Neun Nähte statt 26 Schweißpunkten

Sichtbar wird das beim Verschweißen des B-Säulenbauteils aus ultrahochfestem, warm umgeformtem Stahl mit dem Querträger der Karosserie. Das B-Säulenbauteil umgreift nicht mehr den Querträger, sondern hat eine kurze Überlappung zum Setzen der Wobbel-Nähte. Statt 26 Schweißpunkten gibt es neun Wobbel-Nähte, die ein Faserlaserstrahl auf einer etwa vier Zentimeter langen und rund vier Millimeter breiten Fläche zieht, und die beim genauen Hinsehen einen sinuswellenartigen Verlauf haben. „Das durch das Wobbel-Schweißen kürzer zu konstruierende B-Säulenbauteil reduziert das Gewicht insgesamt um über 0,8 Kilogramm“, erklärt Kleimann. Gleichzeitig verweist er auf die weiteren Bauteile aus ultrahochfestem, warm umgeformtem Stahl, die beim Golf VII eine herausragende Rolle spielen. Diese Teile fertigt VW im Werk Wolfsburg selbst.

Die Warmumformung

„Die Warmumformung hat zwei 23 Meter lange, parallel positionierte Anlagen mit jeweils vier Gasöfen. In ihnen werden die Blechzuschnitte des Bauteils von Raumtemperatur auf 930 Grad Celsius aufgeheizt“, erklärt Markus Lange, Leiter des Presswerks. Roboter legen das rotglühende Stahlblech in die Presse. Mit einer Kraft von 12.000 Kilonewton wird das Bauteil innerhalb von 5,5 Sekunden in Form gepresst und mit Wasser auf 180 Grad Celsius abgekühlt. Dabei durchströmt Kühlwasser die Pressform mit 2.000 Litern je Minute. Die Taktzeit von Ofeneinlauf bis Pressenauslauf beziffert Lange mit 13 Sekunden. Der letzte Arbeitstakt in der Fließfertigung ist der Laserbeschnitt der Bauteile, zum Beispiel das der B-Säule, dann heißt es: Fertig für den „Konzern-Framer“.

Öffentliche Präsentation in Paris

Erstmals öffentlich zu sehen gibt es den Golf VII auf dem Autosalon in Paris vom 29. September bis 14. Oktober und im November beim VW-Händler.

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