Altair Enlighten Award 2021 „Nachhaltiger Leichtbau muss industriell nutzbar sein“

Autor: Thomas Günnel

Mit dem Enlighten Award zeichnen Altair und das Center for Automotive Research seit mehreren Jahren vielversprechende Ansätze beim automobilen Leichtbau aus. In diesem Jahr dreht sich in einer Kategorie alles um nachhaltige Konzepte. Wieso, das erklärt James Scapa, Gründer von Altair.

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James Scapa ist Gründer und Vorstand von Altair.
James Scapa ist Gründer und Vorstand von Altair.
(Bild: Jill Scapelliti/Altair)

Herr Scapa, der Enlighten Award würdigt in diesem Jahr explizit nachhaltige Produkte und Prozesse. Wollen Sie neue Unternehmen ansprechen? Oder sollen Automobilunternehmen so ihr Bemühen um Nachhaltigkeit zeigen können?

Diese neue Kategorie passt zu den Zielen der Automobil-OEMs und Zulieferer. So will zum Beispiel GM alle seine Produkte und Betriebsabläufe weltweit bis 2040 CO2- neutral gestalten, Ford will bis 2035 zu 100 Prozent erneuerbare Energie aus lokalen Quellen nutzen. Volkswagen will seine Think-Blue-Ziele bis 2025 erreichen. Mit der neuen Kategorie können wir bedeutende Leistungen hervorheben, die zu diesen Zielen führen.

Spielt Nachhaltigkeit eine entscheidende Rolle bei der Bewertung der anderen Kategorien? Zum Beispiel: Eine neue Technologie könnte das Gewicht eines Bauteils reduzieren, aber nur unter massivem Energieeinsatz. In einer umfassenden Betrachtung würde dies den Leichtbaueffekt verzerren.

Bei der Bewertung der Leichtbau-Kategorien war Nachhaltigkeit schon immer ein Aspekt. Jeder eingereichte Beitrag muss die Kosten und Umweltauswirkungen der Massenreduzierung gegenüber einer vergleichbaren Ausgangssituation aufzeigen. Darüber hinaus bewerten wir, ob sich der Ansatz für die breite industrielle Anwendung eignet – um nur die Methoden zu belohnen, die wirklich nachhaltig sind.

Erwarten Sie bei einem wachsenden Markt für elektrifizierte Fahrzeuge deutlich mehr Leichtbaukonstruktionen in Verbindung mit Batterien und Komponenten? Oder gibt es noch viel Leichtbaupotenzial in traditionellen Bereichen wie der Karosserie oder dem Fahrwerk?

Hier muss ich etwas ausholen: Der Gewinner des Jahres 2020 bei den Gesamtfahrzeugen war Harley-Davidson. Das Unternehmen hat die Chassissteifigkeit deutlich erhöht – und gleichzeitig die Gesamtmasse des Fahrwerks für ihr elektrisches Motorrad „Live Wire“ reduziert. Nun ist ein Motorradesign sehr eingeschränkt – und dennoch hat Harley-Davidson viele Möglichkeiten gefunden, die Masse zu reduzieren. Das zeigt, um zu Ihrer Frage zurückzukommen, dass wir bei den Fahrzeugarchitekturen, die OEMs und Zulieferer heute entwickeln, auch weiterhin Leichtbauinnovationen sehen werden: bei Batterien und dem Antriebsstrang und auch bei der Karosserie oder dem Fahrwerk.

Als Leichtbau gilt auch, kleinere Autos zu produzieren. Sehen Sie eine Veränderung in der Größe der Autos und wie sie genutzt werden? Wenn ein Auto nur noch ein Transportmittel ist, könnten viele Komponenten zweck- und gewichtsoptimiert hergestellt werden, statt designorientiert.

Die globale Pandemie hat die Beziehung vieler Menschen zu ihrem Auto und zur Mobilität im Allgemeinen verändert. Während zum Beispiel die weltweiten Autoverkäufe im Jahr 2020 insgesamt zurückgingen, stiegen die Verkäufe von Elektrofahrzeugen deutlich an. Diese veränderten Kundenpräferenzen, neue Richtlinien und sinkende Batteriekosten werden die Größe der Autos beeinflussen; und die Art wie wir sie nutzen. Wir arbeiten heute schon täglich mit unseren Kunden an gewichtsoptimierten Bauteilen und Systemen. Dabei verwenden wir simulationsgetriebene Designmethoden – und berücksichtigen schon während der Konzeption, ob die Bauteile herstellbar sind.

Die Pandemie hat die Beziehung vieler Menschen zum Auto verändert.

Sehen Sie den Motorsport immer noch als das wichtigste Testfeld für Leichtbau in der Automobilindustrie? Oder haben sich die Unternehmen davon unabhängiger gemacht – auch wegen erschwinglicher Werkzeuge, etwa Simulationssoftware?

Der Einsatz von Simulation und das Innovationstempo im Motorsport sind inspirierend, aber Serienautos müssen sich anderen Herausforderungen stellen, nicht zuletzt allen Aspekten der Nachhaltigkeit: ökologische, soziale und ökonomische. Mehr simulieren zu können hat die Entwicklung von Serienfahrzeugen verändert, Ingenieure kommen mit deutlich weniger Design-Iterationen und Prototypentests aus. Mehr Rechenleistung bedeutet bessere Analysemöglichkeiten und umfangreiche Designstudien innerhalb kürzerer Zeit; und jetzt verändert die künstliche Intelligenz die Produktentwicklung erneut.

Was bedeutet das konkret?

Automobilingenieure können so Konstruktionen mit hohem Potenzial identifizieren – und Konzepte mit geringem Potenzial verwerfen, noch früher im Entwicklungszyklus. Wir haben im Rahmen des Enlighten Awards schon viele Beispiele für komplexe Simulationen gesehen, zum Beispiel für die neue Plattform des Nissan Sentra 2020, dem Zweitplatzierten des letztjährigen Altair Enlighten Award, oder bei der Strukturoptimierung des Ferrari Portofino, dem Gewinner von 2018. Ich gehe davon aus künftig noch mehr solcher Beispiele zu sehen.

Was sagen Sie potenziellen Kandidaten, um sie für die Teilnahme am Enlighten Award 2021 zu motivieren?

Mit dem Enlighten Award zeichnen wir die besten Nachhaltigkeits- und Fahrzeug-Leichtbau-Initiativen aus. Sie tragen dazu bei, den CO2-Fußabdruck zu reduzieren, den Wasser- und Energieverbrauch zu senken und setzen sich für Materialwiederverwendung und Recycling ein – das sieht einerseits gut aus. Seit dem Start im Jahr 2013 werden die Nominierten aber zudem international als führend im automobilen Leichtbau und beim Erreichen von Emissionsziele anerkannt. Außerdem können die Unternehmen so neue Ideen inspirieren, weitere Innovationen – die uns allen dabei helfen, eine grünere Zukunft zu erleben.

Also geht es eher ums Prestige?

Nicht nur. Es gibt auch einen wirtschaftlichen Aspekt. Vorjahresgewinner beschreiben das zum Beispiel mit neuen Anfragen. Oder berichten davon, dass Kunden zusätzliche Produktdaten und Informationen über die Technologien anfordern, die im Award als Konzept anerkannt wurden. Sehr gut gefällt mir die Aussage der Material Sciences Corporation, die vor zwei Jahren teilgenommen hat. Deren Technikchef Matt Murphy sieht im Award eine Bestätigung der Technologie durch einige der Unternehmen die unter seinen Kollegen als die weltweit besten gelten; einen großartiger Motivator für einen gut gemachten Job und eine Anerkennung der Arbeit.

Wer ist James Scapa?

James R. Scapa ist seit der Gründung des Unternehmens im Jahr 1985 Chairman und CEO von Altair. Er hat mehr als 35 Jahre Erfahrung im Ingenieurwesen. Unter Scapas Führung entwickelte sich das Unternehmen zu einem Technologieunternehmen für Software- und Cloud-Konzepte in den Bereichen Produktentwicklung, High Performance Computing und Datenanalyse. Scapa hat einen Bachelor-Abschluss in Maschinenbau von der Columbia University und einen Master of Business Administration von der University of Michigan. Altair beschäftigt heute über 3.000 Ingenieure, Wissenschaftler und Kreative in mehr als 86 Niederlassungen in 25 Ländern.

Die Fragen stellte Thomas Günnel.

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Über den Autor

 Thomas Günnel

Thomas Günnel

Fachjournalist, Redaktion AUTOMOBIL INDUSTRIE