Leichtbau bei Audi: Der Materialmix macht’s

Die steigenden Sicherheitsanforderungen und Komforterwartungen im Auto haben das Gewicht der Fahrzeuge immer weiter noch oben geschoben. Schwere Autos verbrauchen jedoch mehr Kraftstoff als leichtere. Um dem Umweltgedanken stärker Rechnung zu tragen, ohne dass die übrigen Ansprüche an einen modernen Pkw leiden, suchen die Automobilentwickler nach Möglichkeiten, nicht nur hier und da ein paar Gramm, sondern gleich etliche Kilogramm im Fahrzeugbau zu sparen. 100 Kilogramm weniger Fahrzeuggewicht bedeuten 0,3 Liter bis 0,5 Liter weniger Kraftstoffverbrauch pro 100 Kilometer. Audi hat sich daher schon vor Jahren den Leichtbau auf die Fahnen geschrieben. Große Chancen für die Zukunft sehen die Ingenieure des Leichtbauzentrums in Neckarsulm in Faserverbund-Kunststoffen (FVK).

Das Leichtbau-Zeitalter begann bei Audi bereits 1994 mit der Aluminiumkarosserie des damaligen A8 und der Space-Frame-Bauweise. Sie trennt in der Karosserie die Aufgaben der einzelnen Bauteile. Neue Verbindungstechniken erlauben es mittlerweile, immer mehr verschiedene Werkstoffe miteinander zu kombinieren. „Das richtige Material am richtigen Ort für die optimale Funktion“, lautet das Motto bei Audi. Deshalb setzt der Autohersteller für die Zukunft auf eine integrale Mischbauweise aus Stahl, Aluminium und FVK, um die positiven Eigenschaften aller Materialien optimal zu nutzen. Eine entscheidende Rolle neben der Steifigkeit der verschiedenen Werkstoffe, die durch Legierungen erhöht werden kann, spielt die gezielte Lastverteilung der Kräfte im gesamten Fahrzeug, denn auch für die modernen Werkstoffe gilt, dass die Crashsicherheit gewährleistet bleiben muss.

Im Leichtbauzentrum in Neckarsulm leisten die rund 180 Mitarbeiter nicht nur Entwicklungsarbeit, sondern betreiben auch Grundlagen- und Materialforschung, um die Eigenschaften der Werkstoffe noch weiter zu verbessern. Wurde beim Audi A4 die Gewichtsspirale gestoppt, konnte sie beim A6 bereits umgekehrt werden. Das aktuelle Modell wiegt trotz besserer Ausstattung 80 Kilogramm weniger als die Vorgängerversion. Die Entwicklungsszenarien gehen noch weiter. So ließe sich das Gewicht der B-Säule des Audi A8 aus Stahl von derzeit 8,9 Kilogramm auf bis 3,3 Kilogramm reduzieren, wenn sie durch ein komplettes Aluminiumbauteil ersetzt würde. Das Stahldach des A1, das mit 9,4 Kilogramm gar nicht so schwer ist, ließe sich in Karbonbauweise noch um mehr als die Hälfte leichter machen.

Das Ziel bei Audi ist klar definiert: Alle zukünftigen Fahrzeugmodelle sollen weniger wiegen als die Vorgängerbaureihe. Für den nächsten Audi TT werden bis zu 100 Kilogramm Gewichtsersparnis angestrebt. Dazu könnten unter anderem Türen und Motorhaube aus kohlefaserverstärktem Kunststoff beitragen, wie sie bereits in einem Versuchsträger eingebaut worden sind. Noch mehr vorgenommen hat sich Audi für den Q7-Nachfolger: Er soll bis zu 400 Kilogramm leichter sein als das derzeitige Modell. (ampnet/jri)