"Das richtige Material am richtigen Ort“

Stuttgart. Während Volkswagen und BMW um die Vorherrschaft beim Kohlefaserspezialisten SGL Carbon rangeln, baut Daimler die Kooperation mit Toray aus. Gemeinsam mit dem japanischen Hersteller von Carbonfasern wollen die Stuttgarter 2012 erstmals Serienbauteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) produzieren. "Wir wollen bei allen Fahrzeugen von Mercedes-Benz das Gewicht der Rohkarosserie um bis zu zehn Prozent gegenüber den Vorgängermodellen reduzieren“, so Bharat Balasubramanian, Leiter Produktinnovation und Prozessentwicklung bei Daimler.

Dabei unterscheidet sich die Strategie von Mercedes deutlich von der des Wettbewerbers BMW: Die Münchner bauen ihre Elektrofahrzeuge "i“, die 2013 auf den Markt kommen, auf einem Aluminiumchassis auf, die Fahrgastzelle ist vollständig aus CFK. Dagegen setzen die Schwaben auf einen Materialmix. "Unser Credo lautet, das richtige Material am richtigen Ort einzusetzen“, so Balasubramanian. Er lässt keinen Zweifel daran, dass Daimler das Know-how für den Bau einer ganzen CFK-Außenhaut besitzt: "Das haben wir beim Mercedes McLaren SLR schon vor Jahren realisiert.“ Seiner Ansicht nach muss für jedes Fahrzeug über den Einsatz von CFK entschieden werden. Denn durch die Materialauswahl werde nicht nur das Gewicht, sondern etwa auch die Crashsicherheit beeinflusst.

Die ersten CFK-Bauteile will Mercedes in der AMG-Version des Luxus-Sportwagens SL verbauen. Ein Jahr später erhält das Serienmodell des SL ebenfalls Modulund hochintegrierte Strukturbauteile aus CFK. Eine große Hürde auf dem Weg zur Großserienfertigung von CFKBauteilen ist der lange Produktionsprozess. Deshalb arbeitet Daimler mit Toray an einem neuen Formgebungsverfahren namens "Short Cycle Resin Transfer Moulding“. Dabei werden Kohlefasern in einer Presse mit Harz verbacken. Ziel ist es, die Produktionszeit auf wenige Minuten zu drücken, sodass ein wirtschaftlicher Einsatz dieser Teile möglich ist. Im ersten Schritt sollen Baureihen mit einem Produktionsvolumen von bis zu 30.000 Stück pro Jahr CFK-Komponenten bekommen.

Dazu hat Daimler mit Toray in Esslingen bei Stuttgart das Joint Venture "Euro Advanced Carbon Fiber Composites“ gegründet. Auch das auf die Entwicklung von CFK-Komponenten spezialisierte Ingenieurbüro ACE mit Sitz in Immenstadt ist Teil des Joint Ventures. Die Mehrheit hält Toray mit 50,1 Prozent, Daimler kommt auf 44,9 und ACE auf 5,0 Prozent. Neben CFK setzen die Stuttgarter auf ein weiteres Leichtbauverfahren. Dabei handelt es sich um die sogenannte Innenhochdruckumformung.

So können zum Beispiel Kunststoff-Metall-Verbundteile mit minimalen Toleranzen in nur einem Prozessschritt hergestellt werden. Geeignet ist das von Daimler patentierte Verfahren für komplexe, leichte und stabile Bauteile, die sich in großen Stückzahlen fertigen lassen. "Leichtbau ist integraler Bestandteil der Strategie von Daimler auf dem Weg zur nachhaltigen Elektromobilität“, so Balasubramanian. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren bringen 100 Kilogramm weniger Gewicht eine Reduktion von acht bis zehn Gramm CO2 pro Kilometer. Bei Elektrofahrzeugen steigt die Reichweite.