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Leichtbau-Gipfel 2017 Podiumsdiskussion „Wir werden neue Fahrzeugkonzepte sehen“

| Autor / Redakteur: Christian Otto / Thomas Günnel

Ein Kreis aus Branchenexperten widmete sich während des »Automobil Industrie«-Leichtbau-Gipfels nochmals tiefgründiger den Möglichkeiten, die es in Sachen Elektromobilität gibt. Es wurde deutlich: Auch hier ist der Leichtbau ausgesprochen hilfreich.

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Auch in diesem Jahr war die Podiumsdiskussion einer der Höhepunkte des Leichtbaugipfels.
Auch in diesem Jahr war die Podiumsdiskussion einer der Höhepunkte des Leichtbaugipfels.
(Bild: Stefan Bausewein )

Der Nutzen des Leichtbaus bei Elektro- und Hybridfahrzeugen war das übergeordnete Thema des diesjährigen Leichtbaugipfels Anfang März in Würzburg. Wie in den Vorjahren kam der Podiumsdiskussion wieder eine besondere Rolle zu. Denn hier näherten sich Branchenexperten dem Thema nochmals intensiver. Vor allem das Problem des Mehrgewichts infolge der neuen elektrischen Antriebsvarianten sollte beleuchtet werden.

Zu Beginn richtete Moderator und »Automobil Industrie«-Chefredakteur Claus-Peter Köth eine grundlegende Frage an die OEM-Vertreter in der Runde:

Welchen Stellenwert hat der Leichtbau in Ihren Häusern, um künftige Emissionsgrenze zu erreichen – insbesondere im Vergleich zu alternativen Antrieben oder aerodynamischen Maßnahmen?

Florian Schek: Beim Leichtbau gibt es keine Pauschalaussage, inwieweit er wie stark hilft. Natürlich helfen die elektrischen und teilelektrischen Antriebsvarianten, aber auch die Aerodynamik dabei, die Emissionen zu senken. Das geht Hand in Hand. Im Hause BMW ist das alles unter dem Dach von Efficient Dynamics gebündelt. Das heißt: Mein Kollege von der Aerodynamik kämpft genauso für eine verbesserte Aerodynamik wie ich für den Leichtbau. Zusammen wollen wir die Fahrwiderstände reduzieren.

Herr Dr. Behr, inwieweit konkurrieren Sie bei der Verteilung der Finanztöpfe für den Leichtbau mit anderen Bereichen?

Dr. Thomas Behr: Das Geld ist endlich und es verteilt sich. Bei Daimler bündeln wir die Zukunftsthemen unter dem CASE-Ansatz (Connected, Autonomous, Shared und Electric, Anm. d. Red.), wo auch wesentliche Mittel in die Elektromobilität fließen. Das Thema Leichtbau wird natürlich weiterhin beackert. Das muss man tun. Es ist aber nicht wie in der Vergangenheit, als der CFK-Hype war. Wir sind damals zu dem Ergebnis gekommen, dass dieser Werkstoff für uns interessant ist, aber eher in der Nische, also beispielsweise bei AMG genutzt wird. Für die Großserie ist er eher unwirtschaftlich. Jedes Haus hat da seine eigenen Vorgaben, wie viel Geld man ausgibt, um ein Kilo Gewicht einzusparen. Dieser Wert schwankt. Je nachdem, wie wichtig das Thema gerade ist, kann ich neue Technologien angehen. Momentan ist das Thema Leichtbau nicht so im Fokus wie die neuen Themen.

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Die Teilnehmer

Dr. Thomas Behr, Leiter Karosserietechnologien Forschung und Vorentwicklung Daimler AG

Dr. Martin Hillebrecht, Leiter Werkstoffe und Technologien EDAG Engineering GmbH

Dr. Stephan Krinke, Leiter Umwelt Volkswagen Aktiengesellschaft

Bernhard Osburg, Leiter Sales Steering Thyssenkrupp Steel Europe AG

Florian Schek, Leiter Leicht- bau und Gewicht der BMW Group

Heinrich Timm, Mitglied des Vorstands Carbon Composites e. V.

Herr Dr. Krinke, welche Rolle hat der Leichtbau zur Verbrauchsreduzierung bei Volkswagen?

Dr. Stephan Krinke: Wenn ich den Verbrauch reduzieren will, ist Leichtbau eine Maßnahme. Es gibt aber noch weitere Möglichkeiten. Ich kann das am besten steuern, indem ich Kostenkennzahlen entwickele. Das heißt, ich treibe einen normalen hausinternen Wettbewerb an und schaue, ob ich das Ganze über cw-Maßnahmen, über Leichtbau oder andere Lösungen umsetze. Dann kommt jene Maßnahme zum Zuge, die die kosteneffizienteste ist. Das ist in der Praxis natürlich komplizierter, da ich die einzelnen weltweiten Automobilmärkte beachten muss.

Welche Chance bietet der Leichtbau im Zusammenhang mit der Elektromobilität für die Zulieferer?

Bernhard Osburg: Natürlich werden wir auf dem Weg zum reinen Elektrofahrzeug mit zunehmendem Gewicht konfrontiert. Hinzu kommt eine höhere Komplexität im Package. Deshalb müssen wir es schaffen, noch komplexere Strukturen in hochfesten Stählen darzustellen. Hier sind wir gut aufgestellt. Wie wichtig der Leichtbau und der Materialmix im reinen Elektrofahrzeug sein wird, ist noch unklar. Da müssen wir uns fragen, ob unsere Roadmaps für die Produkte der Zukunft stimmen. Leichtbau wird ein Thema bleiben.

Dr. Hilleberecht: Bei der Entwicklung neuer E-Fahrzeuge liegt die Herausforderung darin, Batterien und Antriebskomponenten in die Strukturen zu integrieren. Da haben wir immer noch vielfältige Kompromisse zu treffen. Wir werden dort einen Begriff brauchen, den wir aus dem Leichtbau bestens beherrschen – die Funktionsintegration. Hier werden wir auch in der Weiterentwicklung der Elektrofahrzeuge ein großes Handlungsfeld haben, auch in Kombination mit Leichtbau.

Herr Timm, Ihr Leitspruch lautet: „Das richtige Material, funktionsabhängig in seiner kleinsten Menge am richtigen Platz.“ Gilt das auch für künftige E-Fahrzeug-Architekturen?

Heinrich Timm: Der Leitspruch bleibt richtig – für alles, was bewegt werden muss. Für E-Fahrzeuge ist die Physik nicht außer Kraft gesetzt. Darum ist der Leichtbau im E-Fahrzeug immens wichtig. Wir sind es bei den E-Fahrzeugen zudem gewohnt, eine sehr gute Längsdynamik vorzufinden. Die Querdynamik ist aber ebenfalls wichtig. Und damit man sich auch in den E-Fahrzeugen sicher fühlen kann, muss ich daran arbeiten. Dafür ist Massenverminderung eminent wichtig.

Der Trend zu Hybridwerkstoffen nimmt zu. Auch in der Stahlindustrie wird mit Hybridvarianten gearbeitet. Ist das eine generelle Tendenz, die Sie hier beobachten, Herr Osburg?

Osburg: Ja, ich glaube schon, dass es eine Tendenz gibt. Hybridwerkstoffe werden aber nicht den klassischen Basiswerkstoff in Summe ablösen können, sondern das bestehende Portfolio ergänzen. Beispielsweise können sie aufgrund anderer Crashvorschriften für Batteriekästen bei elektrifizierten Fahrzeugen helfen. Das sind Themen, die eine sinnvolle Ergänzung zu den anderen Anforderungen bleiben.

Herr Dr. Behr, können Sie für Daimler bestätigen, dass der Trend zum Hybridwerkstoff zunimmt?

Behr: Hybridwerkstoffe werden sich weiterentwickeln, und wir beschäftigen uns mit deren Anwendungen. Wir wollen davon viel digital erfassen. Es wird sich aber sicher auch die Frage nach dem Recycling stellen. Denn umso mehr Materialien kombiniert werden, umso schwerer ist es im Nachgang mit dem Recycling.

Krinke: Das Recycling ist ein lösbares Problem. Es ist kein Jobstopper. Und die ökologische Performance beispielsweise von Stahlkunststoff bzw. Stahlsandwich ist äußerst interessant, auch wenn diese Mixe technisch noch nicht ausgereift sind.

All diese Aspekte tragen dazu bei, dass es länger dauert, bis ein neuer Werkstoff freigegeben wird. Wie lange dauert dieser Prozess bei BMW?

Schek: Das hängt vom Werkstoff und der spezifischen Anwendung ab. Wenn wir von einem Zulieferer die Information bekommen, dass er ein neues Material hat, dann greift bei uns ein Reifegradmodell, das über drei Stufen reicht. Das geht bis zu dem Zeitpunkt, an dem ich den Werkstoff für die Serienentwicklung in die Absicherung bringe. Bis wir die Freigabe für den Einsatz in einem Serienfahrzeug geben, vergehen etwa 15 bis 18 Monate.

Herr Dr. Hillebrecht, nun ein Schwenk in Richtung Fertigung. Welche Leichtbaupotenziale sehen Sie bei der additiven Fertigung?

Hillebrecht: Sie ist ein Kontrastprogramm zu den konventionellen Verfahren. Hier haben wir eine hohe Dichte an Ideengebern in Deutschland. Darunter sind führende Player im internationalen Wettbewerb. Das beginnt mit den additiven Verfahren an sich, betrifft aber auch die verwendeten Werkstoffe und Systeme. Die konkreten Anknüpfungspunkte für die Automobilindustrie liegen hier im Bereich der Fabrikplanung. Mit der additiven Fertigung können wir beim Prototyping von Bauteilen ganz andere Wege einsetzen. Dadurch können Kosten gespart und Entwicklungszeiten reduziert werden. Wir haben mit diesem Verfahren ein Gewichtseinsparpotenzial und deutlich größere Gestaltungsmöglichkeiten, Bauteile zu konstruieren und auszulegen. Man kommt an ideale bionische Strukturen heran. Das macht Appetit auf mehr. Vielleicht können auch Produkte entstehen, die über die Kleinserie Eingang in unsere Branche erhalten.

Welche Chance sehen Sie für diese Technik, Herr Timm?

Timm: Die Zykluszeiten sind für Großserien einfach noch indiskutabel. Aber wir haben einen großen Markt. Der Modell- und Prototypenbau ist glücklich, denn er kann schon in Prototypen funktionsgerecht integrieren und damit Erprobungen fahren, die relevant sind, weil sich bereits die richtigen Kennwerte einstellen ließen.

Durch das Trendthema automatisiertes Fahren wird der Innenraum zur neuen Wohlfühlzone – und gewinnt damit an Gewicht. Wie wirken Sie dem entgegen?

Behr: Gerade im städtischen Verkehr und im Zusammenhang mit Shared Mobility wird hier der Leichtbau ein wichtiges Instrument sein, um Gewicht zu mindern. Für den Einsatz außerhalb der Stadt wird wohl auch die Aerodynamikoptimierung der Fahrzeuge eine wichtige Rolle spielen.

Herr Schek, können Sie bestätigen, dass Ihnen durch die anderen Megathemen nicht langweilig wird?

Schek: Das kann definitiv nicht passieren. Derzeit haben wir eine total interessante Phase – wir werden ganz neue Fahrzeugkonzepte sehen. Doch es ist auch für die Zulieferer schwer abzuschätzen, auf was sie sich da einstellen müssen. Denn auch die OEMs überlegen noch, wie ein solches Auto künftig aussieht, und ob der Kunde auch tatsächlich bereit ist, sich in ein fahrendes Wohnzimmer zu setzen. Schließlich geht es ein paar Leuten wirklich noch um das Autofahren.

Herr Osburg, dürfen Sie als Zulieferer beim Leichtbau für die Elektromobilität etwas freier denken, weil sich neue Ansätze ergeben?

Osburg: Wir versuchen immer frei zu denken. Wir spüren aber schon, dass bei den Zulieferern und OEMs eine hohe Verunsicherung vorhanden ist. Wenn ich schaue, wie lang wir brauchen, um einen Werkstoff zu entwickeln, inklusive der Zeit, bis er vom OEM geprüft ist, dann ergeben sich lange Entwicklungszyklen. Da sind wir stark daran interessiert, diesen Zeitraum einzudampfen. Aber de facto müssen wir jetzt die Marken setzen, die in etwa acht Jahren in der Großserie mit hohen Volumina und global verfügbar sind.

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Über den Autor

 Christian Otto

Christian Otto

stellvertretender Chefredakteur, AUTOMOBIL INDUSTRIE