Viel ungenutztes Leichtbaupotenzial

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Mehr Zulassungen – weniger CO2

Gewaltige Herausforderungen bleiben: Die CO₂-Werte müssen sinken, während weltweit die Zulassungszahlen, vor allen in den Mega-Cities der Schwellenländer, steigen. Leichtbau ist auch aufgrund des erhöhten Anteils von Elektro-Fahrzeugen in den Flotten auf der Agenda. Noch sind E-Fahrzeuge zu teuer und nicht attraktiv genug. Doch die stärkere Nutzung von Materialien wie carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) kann deren Reichweite steigern. PA schätzt, dass das Leichtbau-Marktvolumen in den nächsten Jahren von 70 auf 300 Milliarden Euro wächst.

Hersteller wollen investieren

Zunehmend sind Hersteller bereit, in Gewichtsreduzierungen zu investieren, um CO₂-Abgaben und Prestigeverlust zu vermeiden. Die Spanne reicht von 1,50 €/kg im Kleinwagensegment bis zu 10 €/kg im hochpreisigen Segment. Zum Vergleich: Die Luftfahrtindustrie investiert 1.000 €/kg. Entscheidend ist es, den Dreiklang von Kosten, Gewicht und Design bestmöglich zu gestalten und umzusetzen. Daher ist ein Zulieferer wie SGL Carbon für Hersteller wie VW oder BMW als Investitionsobjekt hoch attraktiv.

Zulieferer treiben Innovationen an

Zulieferer treiben die Innovationen eher an als die Hersteller. Doch auch bei den OEMs gibt es gute Ansätze zur Verwendung neuer Materialien.

Ohne radikalen Einsatz von Leichtgewicht-Materialien ist eine Senkung des Fahrzeug- gewichtes um 10 Prozent ausgeschlossen.
(PA Consulting Group)

Ford etwa plant, mit Naturfaserwerkstoffen wie Naturfaser-Polypropylen, Sisal und Hanf zwei bis acht Prozent Gewicht in Karosserie und Innenraum einzusparen. Beim Motoren-Leichtbau gewinnt Grauguss als Zylinderblock-Werkstoff mit besserer Energiebilanz gegenüber Aluminium an Einfluss, denn Grauguss-Motoren wärmen schneller auf, haben geringeren Ölbedarf der Hauptlager und sind kostengünstiger.

Beispiel Golf VII

Wegweisend könnte die intelligente Mischbauweise von Volkswagen sein: Der neue Golf VIIscheint ein erstes Ergebnis mit Marktreife zu liefern – über 60 kg leichter als das Vorgängermodell.

Viele Hersteller sind bereit, für Gewichtsreduzierung zu bezahlen. Die Spanne reicht von 1,5 €/kg im Kleinwagensegment bis zu 10 €/kg im hochpreisigen Segment.
(PA Consulting Group)

Entscheidend für die Materialauswahl sind ganzheitliche Energiebilanzen, von der Werkstoffherstellung bis zur Wiederverwertung. Im Schnitt können laut VW-Analyse je 100 kg Gewichtsreduzierung bis zu einem halben Liter Kraftstoff pro 100 Kilometer (europäischer Messzyklusverbrauch) gespart werden.

Kunststoff und Leichtmetall bei Batteriesystemen

Volkswagen sieht sich als Vorreiter für den Einsatz höchstfester, formgehärteter Stähle in der Karosserie. Durch Aluminium lässt sich zwar gegenüber Stahl ein Gewichtsvorteil bis 40 Prozent erzielen – aber bei deutlich erhöhten Kosten. Fortschritte beim Leichtmetall haben Audi A8, A2 und R8 durch moderne Blech-und Profilbauweisen und integrale Druckgussstrukturen erreicht. Weitere zehn bis 20 Prozent Leichtbaupotenziale gegenüber Aluminium könnten durch Magnesium-Technologien erschlossen werden. Auch in der Schlüsseltechnologie für effiziente E-Fahrzeuge – den Batteriesystemen, die derzeit mit hohem Gewicht die Reichweite einschränken – werden Kunststoff- und Leichtmetallkonstruktionen zunehmen, während der Stahlanteil sinkt.

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