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Leichtbau-Gipfel 2014 Wertschöpfungskette energieeffizienter Leichtbau

| Redakteur: Claus-Peter Köth

Dr.-Ing. Martin Hillebrecht, Leiter Competence Center Leichtbau, Werkstoffe und Technologien der EDAG GmbH & Co. KGaA, eröffnete den zweiten Veranstaltungstag. Sein Thema: Wertschöpfungskette energieeffizienter Leichtbau: oder darf es auch etwas mehr Fahrdynamik sein?

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Dr.-Ing. Martin Hillebrecht, Leiter Competence Center Leichtbau, Werkstoffe und Technologien der EDAG GmbH & Co. KGaA, auf dem Leichtbau-Gipfel 2014 in Würzburg.
Dr.-Ing. Martin Hillebrecht, Leiter Competence Center Leichtbau, Werkstoffe und Technologien der EDAG GmbH & Co. KGaA, auf dem Leichtbau-Gipfel 2014 in Würzburg.
(Foto: Automobil Industrie/ Stefan Bausewein)

„Leichtbau ist spannend. Im Leichtbau stecken neuen Geschäftsmodelle, neue Wertschöpfungsketten und natürlich Innovationen, mit denen man sich vom Wettbewerb abheben kann. Gleichzeitig funktioniert Leichtbau nur im Zusammenspiel von Engineering, den unterschiedlichen Werkstoffkonzepten und den Produktionsverfahren“, begann Hillebrecht. Dieses Dreigestirn sei die eigentliche Leichtbaukompetenz – eine Mischung aus Spezialisten- und Generalistenwissen, die in der Lage ist neue Geschäftsmodelle aufzubauen und wirtschaftlich in der Zuliefererkette umzusetzen.

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Stahl bleibt dominanter Werkstoff

Stahl bleibe dabei ein weiterhin dominierender Werkstoff. Das zeige das sogenannte Future Steel Vehicle. Dessen Karosseriekonzept ist aus hochentwickeltem „UltraLight Steel“ gefertigt. Bis zum Jahr 2020 soll damit ein Fahrzeugrohbau mit einem Gewicht von nur 188 Kilogramm möglich sein. Das Multi-Material-Konzept des „EDAG Light Car Open Source“ hingegen, eignet sich laut Hillebrecht besonders für Kleinserienfahrzeuge. Es erfordert keine großen Investitionen für Werkzeuge und neue Anlagen. Das sei wichtig, um einen möglichen Business-Case nicht zu gefährden. Zum Einsatz kommen Karosserieknoten aus dünnwandigem Stahlguss und innovative Fügetechniken für Mischbauweisen, unter anderem das sogenannte Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen und diverse Klebeverbindungen bei deren Qualifizierung EDAG hohe Kompetenzen einbringt – angefangen von der Produktentwicklung bis hin zum Fügeprozess.

Die Potenziale einer Faserverbund-Sandwichbauweise zeigte Hillebrecht anhand eines Cabrio-Dachmoduls. Etwa 40 Prozent weniger Gewicht seien gegenüber einer Ausführung aus Aluminium möglich. Ferner ging Hillebrecht auf das thermoplastische Tapelegen ein – von der Tape-Rolle bis zum strukturellen Bauteil. Nicht zuletzt weil der fokussierte Einsatz von Bauteilen aus endlosfaserverstärkten Composites immer mehr an Bedeutung gewinnt. Der verschnittarme Einsatz und maßgeschneiderte Lagenaufbau sind dabei Argumente für das thermoplastische Tapelegen mit anschließender Formgebung.

„Magnesiumbleche ziehen erst noch in die Automobilindustrie ein“

Weiterhin beschäftigt sich die EDAG auch mit der Herstellung von Klappen, Deckeln und Anbauteilen aus Magnesiumblech, einschließlich der dazugehörigen Umformung, Werkzeug- und Fügetechnik. „Magnesium ist über die Produktnutzungsdauer hinweg ein nachhaltiger und wirtschaftlicher Leichtbauwerkstoff. Doch obwohl der Werkstoff bereits vor Jahrzehnten seinen festen Platz als Gusswerkstoff gefunden hat, steht den Magnesiumblechen der Einzug in die Serienfertigung der Automobilindustrie noch bevor“, erklärte Hillebrecht. Schwerpunkte der EDAG für die industrielle Verarbeitung von Magnesiumblechen liegen in der Umformtechnik für Struktur- und Außenhautbauteile sowie der Füge- und Falztechnik von Komponenten und Anbauteile. Dies betrifft den Prototypenbau als auch die Kleinserienproduktion für Premium- und High-Performance-Karosseriekomponenten.

Die generative Fertigung von ultraleichten multifunktionalen Komponenten skizzierte Hillebrecht anhand einer Leistungselektronik: Um das Potenzial der Gestaltungsmöglichkeiten bei gleichzeitiger hoher Steifigkeit, Dichtigkeit und Variantenvielfalt zu demonstrieren, entwickelte und realisierte die EDAG ein metallisches Gehäuse für die Leistungselektronik eines Elektrofahrzeuges mit integriertem Kühlkreislauf als Demonstrator. Durch vielfältige Gestaltungsarten bis hin zu bionischen Strukturen können last- oder bauraumoptimierte Geometrien realisiert und in zukunftsorientierter Weise direkt aus den Datensätzen heraus gefertigt werden.

Vision „EDAG Genesis“

Mit der „EDAG Genesis“ zeigte er eine Vision: Die Zukunft wie Bauteile, Module und vielleicht auch komplette Karosserien mit Hilfe von generativen Fertigungsverfahren entwickelt und produziert werden können. Werkzeuglos, in einem Stück und in einem Produktionsvorgang. „Die Evolution in der Geschwindigkeit und Vergrößerung der Bauvolumen in den generativen Fertigungsverfahren und der entsprechenden Automatisierungstechnik lässt eine Produktivitätssteigerung um das 100- bis 1.000-fache in den nächsten 10 bis 20 Jahren erwarten“, sagte Hillebrecht. Generell sei die gesamte Wertschöpfungskette gefordert, um ein innovatives Leichtbaukonzept in den Markt zu bekommen: „Leichtbau für 2020 erfordert interdisziplinäres Denken und Handeln: Jobs für Technologie und Management“, schloss Hillebrecht.

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