Leichtbau einfach aus der Luft gegriffen

München. Die Verarbeitung von CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) ist bei den Flugzeugbauern seit Jahren gängige Praxis. Hier besteht bei Autoherstellern noch Nachholbedarf: Erst seit Kurzem gelingt es ihnen, mit speziellen Werkstoffen und Konstruktionen die Gewichtsspirale umzudrehen. Häufig holen sich die Ingenieure dabei Anregungen aus der Luft- und Raumfahrt.

Für Stefan Kienzle, Leiter des Forschungszentrums Ulm und bei Daimler zuständig für Forschung und Vorentwicklung für Leichtbau, ist dies nichts Besonders: „Zwischen den Autoherstellern und der Luftfahrtindustrie herrscht ein Dialog, in dem beide voneinander profitieren.“ Beispielsweise liefern die Flugzeugbauer Know-how für Leichtbaustrukturen oder in der thermischen Ausdehnung von Materialien. Die Autohersteller wiederum können Wissen über Fertigungsprozesse, Produktionszeiten und Kostenoptimierungen bei höheren Stückzahlen beisteuern.

Diesen gezielten Austausch bestätigt auch Heinz Hollerweger, bei Audi Leiter Entwicklung Gesamtfahrzeug: „Wir haben schon vor 20 Jahren damit angefangen, uns Wissen über Aluminium- Leichtbaustrukturen aus der Luftfahrt zu holen.“ Zusammen mit den Flugzeugbauern werden noch immer Forschungsprojekte an Universitäten betrieben, speziell bei Werkstoffgrundlagen. „Ein weiteres Synergiepotenzial bietet die Schnittstelle Mensch- Fahrzeug“, sagt Michael Hage, beim Entwicklungsdienstleister Bertrandt Leiter der Karosserieentwicklung.

„Der Sitzkomfort ist für Automobile und Flugzeuge ein wichtiges Kriterium, um entspannt und ausgeruht am Zielort anzukommen. Bei der Sitzgestaltung von Oberklasse-Fahrzeugen und First-Class-Ausstattungen in der Luftfahrt gibt es viele Gemeinsamkeiten.“ Hage sieht für beide Branchen Potenzial in der Rohbauentwicklung, in der Elektronik, im Modell- und Prototypenbau sowie bei der Werkzeugkonstruktion und -herstellung. „Sogar die Modularisierung im Automobilbau könnte Denkansätze für die Luftfahrtindustrie aufzeigen, beispielsweise bei der Kabinenausstattung.“

Durch den Trend zu umweltfreundlicher Mobilität ist der Einsatz von CFK wesentlich stärker als zuvor in den Fokus für den Einsatz in der Pkw-Serienfertigung gerückt. So kooperiert Lamborghini mit dem US-Flugzeugbauer Boeing. Der neue Aventador ist der erste Seriensportwagen, dessen Fahrgastzelle komplett aus Kohlefaserverbundstoff besteht. Martin Hillebrecht, beim Engineeringspezialisten Edag zuständig für das Kompetenzzentrum Leichtbau, sieht aber noch einige Hürden auf dem Weg zu Kohlefaserverbundkunststoffen, besonders hinsichtlich großserientauglicher Produktionstechnologien, dynamischer Stabilität sowie Fügetechnik – trotz hohen Reifegrades im Flugzeugbau. „Technische Anforderungen sind nicht eins zu eins übertragbar, an den Lösungen arbeiten wir.“

Auch Magna Steyr nutzt das Know-how der Luftfahrt. Bereits im März dieses Jahres stellte der Zulieferer eine Kleinwagenstudie vor. Der Viersitzer Mila Aerolight wiegt lediglich 700 Kilogramm. Seine Karosserie besteht aus einem Multimaterial-Strukturrahmen mit polymerer Außenhaut. Über Wabenstrukturen und den Einsatz innovativer Verbundwerkstoffe wurde eine deutliche Gewichtsreduktion erzielt. Anregungen aus der Luftfahrt gibt es aber nicht nur beim Leichtbau. Auch bei der Datenübertragung lassen sich Synergien nutzen. Künftig sind Autofahrer von einem dicht gewebten Datenteppich umgeben, der sicherheitsrelevante Ereignisse vorhersieht. Die Basistechnologie dafür nennen Fachleute XFCD („Extended Floating Car Data“).