Automobiler Leichtbau von morgen 3 Minuten Lesezeit
Automotive

Automobiler Leichtbau von morgen

Volkmar Held

Automobilproduzenten fordern verstärkt Komponenten mit höherer Festigkeit bei gleichzeitiger Gewichtsminimierung. Die Antwort der Stahlindustrie ist der konsequente Leichtbau. Ein Blick auf seine Zukunft.

Elektro-Fahrzeuge sind voll im Trend – und fördern derzeit auch die Suche nach Leichtbau-Lösungen. Denn je schwerer eine Karosse ist, desto kürzer ist die Strecke, die ein batteriegetriebenes Auto zurücklegen kann – eigentlich eine einfache Rechnung.

Die Leichtigkeit des Stahls

Bereits vor drei Jahren prognostizierten die Strategie-Berater von Berylls dem Markt für Automobil-Leichtbau-Komponenten bis 2025 einen Anstieg um 400 %. „Vor 5 oder 10 Jahren wurde viel Geld in jeglichen Leichtbau investiert“, erinnert sich Enno Arenholz (Leiter Vorfeldforschung/Technologie/Innovation, voestalpine Stahl GmbH). „Heute fokussieren alle Anbieter und Automobilproduzenten auf bezahlbaren Leichtbau – und da besitzt Stahl beste Chancen.“ Die Kosten für die Einsparung eines Kilogramms Autogewicht liegen bei diesem Werkstoff deutlich niedriger als bei Aluminium.

Kosten für die Einsparung von 1 kg Fahrzeuggewicht:

  • Stahl: ca. 2 Euro;
  • Aluminium: ca. 4 Euro;
  • Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK): ca. 10-30 Euro.

Pro eingespartem Kilogramm werden in der Großserienproduktion von Automobilen ca. 5 Euro akzeptiert – ein dickes Plus für den Stahl. Der intensive Einsatz von Leichtbaulösungen auf Basis Aluminium, Magnesium, Titan oder CFK bleibt bislang besonderen Modelllinien und Konzeptfahrzeugen vorbehalten. Für das Auto des Normalverbrauchers (so genannte Volume-Cars) vertrauen die Hersteller weiterhin höchstfesten Komponenten aus Stahl; beim VW Golf 7 machen sie insgesamt 28 % des Body in White (Rohkarosserie) aus!

Die Festigkeit des Stahls

"Die Festigkeit des Stahls der Zukunft wird auch seinen Einsatz in den Autos der Zukunft mitbestimmen."
Enno Arenholz, Leiter Vorfeldforschung/Technologie/Innovation, voestalpine Stahl GmbH

Festere Stähle bedeuten mindestens gleich stabile, aber dünnere und damit leichtere Bauteile. „Wenn im Max-Planck-Institut derzeit Stähle mit einer Festigkeit von 7.000 MPa untersucht werden, sind wir jetzt bei 1.800 MPa und freuen uns auf die 2.000er-Marke.“ Diese Forschungsergebnisse belegen aber, welche Leistungen Stahl für den Leichtbau noch erbringen kann. Nicht zuletzt punktet Stahl auch im Auto von morgen mit seiner hervorragenden Umweltbilanz im Life Cycle Assessment.

Auch Ingo Olschewski, Bereichsleiter der Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen mbH Aachen, fka, verwies auf der 11. voestalpine-Synergieplattform auf die Leistungsfähigkeit von Stahl im Leichtbau.

"Leichtbaudesign auf der Basis moderner Stahlanwendungen wird auch im Elektroauto seine Rolle behalten. Es ermöglicht z. B. eine bessere Fahrdynamik und entspricht so dem Kundenwunsch nach höherem Fahr- und Sicherheitskomfort."
Ingo Olschewski, fka

Mit Technologien wie der Warmumformung presshärtender Stähle im indirekten bzw. direkten Prozess, phs-ultraform® und phs-directform®, sowie der Ergänzung phs-rollform® ist die voestalpine für die Zukunft des hochfesten automotiven Leichtbaus bestens gerüstet.

FutureSteelVehicle – globale Road Show

Eine Praxis-Studie: Das FutureSteelVehicle, ein stahlbasiertes Elektro-Fahrzeug – 35 % leichter als vergleichbare Autos, 70 % weniger Treibhausgas über den gesamten Lebenszyklus … Ein Beitrag von WorldAutoSteel zur Weiterentwicklung des automotiven Leichtbaus (© WorldAutoSteel).