Leichtbau-Gipfel 2015 Leichtbau in der Tradition von Henry Ford

Redakteur: Christian Otto

Auch in diesem Jahr bereicherte Dr. Jürgen Wesemann, Technischer Leiter Materialkonzepte und bei Ford für die Abteilung Vehicle Technologies & Materials zuständig, den Würzburger Leichtbau-Gipfel mit seinen Ausführungen. Er ging dabei auf Werkstoffkonzepte für den Karosseriebau ein und verwies auf die lange Leichtbau-Tradition im Hause Ford.

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Dr. Wesemann von Ford konnte auf die lange Leichtbau-Geschichte des OEM verweisen und aktuelle Projekte vorstellen.
Dr. Wesemann von Ford konnte auf die lange Leichtbau-Geschichte des OEM verweisen und aktuelle Projekte vorstellen.
(Foto: Stefan Bausewein)

Wesemann leitete mit einem Zitat von Henry Ford ein, der schon früh die Kausalität zwischen Gewichtseinsparung durch Leichtbaumaterialien und die daraus resultierenden Kostenreduzierung prägte. So wurde selbst beim Model T auf die Materialauswahl geachtet und im Zeitverlauf zwischen der ersten Version 1915 und dem Folgemodell 1925 gerade beim Stahlanteil eine Minderung von 63 auf 47 Prozent erreicht.

Heute greife Ford auf diverse Werkstoffoptionen für die Rohkarosserie zurück. Neben hochfesten Stählen, wie beim Focus oder Aluminium beim F 150 ist die Mischbauweise eine dritte Variante. Dr. Wesemann legte dann einen Fokus auf die Entwicklung des Stahls im Automobilbau und berichtete unter anderem von der Edelstahl-Rohkarosserie, die zu 30 Prozent Gewichtseinsparung führte, infolge der enorm steigenden Nickelpreise allerdings nicht mehr kosteneffizient war.

Erfolgreiche Serien-Lösungen

Eine weitere Serien-Lösung zeigte der Ford-Ingenieur mit der Verwendung von warmumgeformten Stählen in der Karosseriestruktur auf. Dort nutzte der OEM bei dem Ford Galaxy und S-MAX schon 2006 Standard Bohrstahl Technologien um das Gewicht an der B-Säule stark zu senken. Eine Weiterentwicklung dieses Ansatzes findet sich seit 2011 im Focus in Form der warmumgeformten „Tailor Rolled Blanks“, die nochmals 1,4 Kilogramm pro Fahrzeug brachten. Auch bei der Herstellung beschrieb Dr. Wesemann mit der Innenhochdruck-Warmumformung eine Kombination der Vorteile von Warmumformung und Hochdruckumformung.

Natürlich ist auch bei Ford Aluminium ein wichtiges Thema. Vor allem bezüglich der Leichtbau-Aluminium Motorhauben sammelte der Ford Motor Company laut Wesemann weitreichende Erfahrung. Zudem bildeten Aluminiumkarosserien diverse Meilensteine der Marke, beispielsweise 1998 mit dem Ford P2000 und dessen selbsttragender Aluminium-Karosserie mit Aluminium-gerechten Designlösungen.

F 150 aus Aluminium

Zuletzt konnte Aluminium sehr umfangreich im F 150 eingesetzt werden. Dabei kamen Wünsche der Kunden auf, die von Haltbarkeit über Nutzlast, anhängelast, Verbrauch, Fahrdynamik bis zu den Kosten reichten. Dr. Wesemann stellte in diesem Fall klar: „Leichtbau adressiert alle aufgeführten Kundenwünsche.“ Und Leichtbau lohne sich gerade bei einem Produkt wie dem F 150-Truck, der nun leichter ist, als eine typische Oberklasselimousine. Vor dem Hintergrund das typische Großserien-Stückzahlen für Aluminium-Karosserien bei etwa 30.000 bis 60.000 Einheiten pro Jahr liegen, machen das Fahrzeug für Wesemann zum sinnvollen Einsatzgebiet: „Die für den F 150 angestrebte Jahresproduktion ist um eine Größenordnung höher und übertrifft somit die Gesamtzahl aller weltweit hergestellten Aluminium Karosserien.“

Danach ging Wesemann auf die Mischbauweise ein, die auch schon im T-Modell von 1915 mit dem Mix aus Stahl, Holz und Aluminium nachvollziehbar war. Seit damals erreichte der Ansatz eine Evolution, der unter anderem 2001 beim Aston Martin Vanquish mit Aluminium, FVK und CFK einen ersten Höhepunkt markierte und 2006 im Ford GT mit Stahl, Aluminium und CFK die nächste Stufe nahm. 2014 erreichten die Entwickler mit dem Multi Material Light Vehicle Concept (MMLV) die bis dato weitreichendste Werkstoff-Mixtur, die bei einem Ford Fusion zu einer Verminderung von 24 Prozent führen würde. Der Material-Mix besteht hier aus Borstahl, Stahl, Aluminium-Gussteilen, Aluminium-Profilen sowie Aluminium-Tiefziehteilen.

Ohne Stahl geht es nicht

Zuletzt wand sich der Top-Ingenieur der Nutzung von CFK in der Großserie zu und benannte einige Hindernisse, wie die Kosten, die Verfügbarkeit und Fertigungsverfahren für die Großserie. Gerade dem dritten Punkt wendet sich Ford mit Partnern zu. Zukünftig sieht Wesemann für die Großserienkarosserien die Werkstoffe Stahl, Aluminium, den Mix aus beiden sowie die Mischbauweise aus Metall, Kunststoff inklusive CFK im Fokus. Aber er betonte auch: „Stahl wird nach wie vor eine starke Rolle spielen.“

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