Elektro-Studie von Smart steigert Reichweite

Böblingen. Mit der neuen Elektro-Studie des zweisitzigen Smart Fortwo zeigt Daimler, wohin die Reise bei Design und Technologie der Kleinstwagenmarke geht. Dabei vereint der gemeinsam mit dem Chemieunternehmen BASF entwickelte "Smart Forvision" Innovationen, die kurz vor der Serienreife stehen, sowie zukunftsweisende Ideen im Forschungs- und Entwicklungsstadium. "Die integrierten Technologien erhöhen beim Elektro-Smart in Summe die Reichweite um 20 Prozent", so Smart-Chefin Annette Winkler bei der Präsentation des Konzeptfahrzeugs. Daimler bringt kommendes Jahr die dritte Generation des Elektro-Zweisitzers mit einer Reichweite von 140 Kilometern in den Autohandel.

Das Augenmerk der Entwickler beider Unternehmen lag auf Maßnahmen zur Verlängerung der Reichweite jenseits des Antriebs und der Batterie. Dabei standen Leichtbau, Energieeffizienz und Temperaturmanagement im Fokus. Insgesamt beanspruchen Daimler und BASF fünf automobile Weltpremieren in dem Konzeptfahrzeug: Die erste großserientaugliche Vollkunststoff-Felge, neue Leichtbaukomponenten in der Karosserie, Infrarot-reflektierende Folien und Lacke sowie transparente, organische Solarzellen, die zusätzliche Energie zur Fahrzeugklimatisierung erzeugen. "Die Autos der Zukunft brauchen Materialien und Technologien, die den Energieverbrauch senken und gleichzeitig Reichweite und Komfort erhöhen. Unsere Innovationen leisten dafür einen entscheidenden Beitrag", so Christian Fischer, Leiter der BASF-Polymerforschung. Der Ludwigshafener Konzern ist der weltweit größte Automobilzulieferer in der Chemieindustrie: Rund 15 Prozent des knapp 64 Milliarden Euro hohen Umsatzes entfallen auf die Autobranche.

Kurz vor der Serienreife steht die erste großserientaugliche Vollkunstoff-Felge, die bereits in der heutigen Smart-Generation auch mit Verbrennungsmotor einziehen könnte. "Das wird relativ schnell machbar", so Annette Winkler. Derzeit testet Daimler die Felge aus lang-glasfaserverstärktem Kunststoff namens Ultramid-Structure. "Sie erfüllt das Lastenheft von Daimler. Nun geht es darum, die Felge in der Praxis zu erproben", so Volker Warzelhan, der sich in der Forschung- und Entwicklung von BASF auf die Autobranche fokussiert. Die Vollkunststoff-Felgen bringen eine Gewichtsersparnis gegenüber einer Aluminium-Felge von drei Kilogramm pro Rad. Dabei kann der Grundkörper der Kunststoff-Felge im Spritzgussverfahren in einem Schuss hergestellt werden. "Wir sind auch kostenmäßig absolut wettbewerbsfähig", ist Warzelhan überzeugt.

Dazu kommen weitere Leichtbauelemente in der Karosserie. Neben den Türen wurden im Konzeptfahrzeug sogar die Tridion-Sicherheitszelle aus kohlefaserverstärktem Epoxidharz - einem Hochleistungsverbund-Werkstoff - gefertigt. Gegenüber Stahl werden dadurch Gewichtseinsparungen von mehr als 50 Prozent und gegenüber Aluminium von rund 30 Prozent möglich. Das Gewicht im Vergleich zum heutigen Smart würde damit um 120 bis 150 kg reduziert. Auch hier sieht sich BASF bereit, in die Serienproduktion einzusteigen: Innerhalb von drei Minuten härten die Harze aus. "Diese Werkstoffe sind bei Stückzahlen von 20.000 bis 30.000 Einheiten wettbewerbsfähig", betont Warzelhan.

Die Verbindung von Leichtbau und effizientem Temperaturmanagement demonstrieren die Partner bei den Sitzen: Deren Basis bildet eine neuartige, leichte und selbsttragende Kunststoff-Sitzschale. Bezogen und gepolstert sind die Sitze mit speziellen Vliesstoffen zur passiven Klimatisierung sowie Schaumstoff, der rund zehn bis 20 Prozent leichter ist als herkömmliches Material. An Stelle der herkömmlichen Sitzheizung nutzt der Smart dünne Textilstoffe mit leitfähigen Beschichtungen. Insgesamt ist der neue Sitz vier Kilogramm leichter als die heute verwendeten Sitze.

Zur Klimatisierung des Fahrzeugs verwenden Daimler und BASF einerseits Hochleistungsschaumstoffe, die dank ihrer geringen Dicke überall im Fahrzeug zur Dämmung verwendet werden können. Dazu kommt eine neuartige, bislang im Autobereich noch nicht verwendete Folie, die Infrarot-Licht reflektiert und zwischen die Scheiben des Sicherheitsglases integriert werden kann. Ebenfalls Infrarot-reflektierend sind die neuen Lacke von BASF, die selbst bei dunklen Farbtönen die Temperatur im Innenraum um bis zu vier Grad senken, indem die Wärmeeinstrahlung reflektiert wird.

Eher visionär ist die Energiegewinnung durch Solarzellen auf dem Dach. Hier hat BASF Zellen basierend auf organisch-chemischen Farbstoffen entwickelt. Die Solarzellen erzeugen auch bei diffusen Lichtverhältnissen genügend Strom, um die Multimediakomponenten sowie drei im Fahrzeuginneren angebrachten Ventilatoren anzutreiben und so die Klimatisierung des Fahrzeugs zu unterstützen.

Unter den Solarzellen ist eine weitere Innovation angebracht: Transparente Organische Leuchtdioden (OLEDs) beleuchten beim Türöffnen oder auf Knopfdruck das Fahrzeuginnere und ermöglichen bei ausgeschaltetem Zustand den Blick nach draußen. Dadurch ergibt sich bei Tageslicht ein Glasdacheffekt, während die Flächen nachts angenehm leuchten.

Beim Design des "Smart forvision" fallen vor allem die facettierten Seitentüren auf, die ein konvexes, konkaves - fast kubisches Muster aufweisen. Diese Gestaltung setzt sich auch an den Innenflächen der Türen fort. Möglich wird dies durch den Einsatz des heute bereits verwendeten Kunststoffs für die Türpanele. "Wir werden nun testen, was die Kunden davon halten. Bei positiver Resonanz ist das sehr schnell in Serie umsetzbar", so Smart-Designer Steffen Köhl.

"Mit dem forvision macht Smart seiner Rolle als Think Tank für die städtische Mobilität alle Ehre. Unser Ziel ist es, die emissionsfreie Reichweite zu erhöhen. Die Einführung der Innovationen hängt nicht zuletzt auch von der Zahl der verkauften Elektro-Smarts ab, weil wir die Skaleneffekte brauchen, um die Kosten zu decken", so Annette Winkler. (Foto: Smart)