Leichtmetalle

Es ist so leicht

Von Jens Bartels · 2018

Im Kampf um bessere Verbrauchswerte und die Einhaltung der Klimaziele setzen Autohersteller auf Leichtbaumaterialen. Denn Karbon, Magnesium oder Aluminium tragen dazu bei, dass Fahrzeuge immer weniger wiegen und entsprechend weniger Kraftstoff verbrauchen. Auf diese Weise lassen sich auch die Kohlendioxid-Emissionen reduzieren.

Leichtmetalle: Aluminium-Rollen in einer Fabrik
Aluminium-Rollen in einer Fabrik

Nicht erst seit der Verabschiedung ambitionierter Klimaziele durch die internationale Staatengemeinschaft stehen Autohersteller vor der Herausforderung, den Kraftstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen zu senken. Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang der Leichtbau. Der Einsatz dieser Schlüsseltechnologie ermöglicht die Konstruktion von Bauteilen mit möglichst geringer Masse, ohne dabei die Stabilität oder Sicherheit zu vernachlässigen. Die Folge dieser Bemühungen ist eine Ersparnis des Fahrzeuggewichts und ein entsprechend niedrigerer Kraftstoffverbrauch. So gilt die Faustformel: 100 Kilogramm weniger Gewicht reduziert den Kraftstoffverbrauch eines Autos um bis zu 0,5 Liter pro Kilometer. Und ein geringerer Verbrauch ist gleichbedeutend mit einer Verringerung des CO₂-Ausstoßes.

Leichtmetalle auf Vormarsch

In der Regel kommt je nach Fahrzeugsegment ein ganz unterschiedlicher Mix an Leichtbaumaterialien zum Einsatz. Eine der bedeutendsten Komponenten ist Karbon. Aufgrund seines sehr geringen Gewichts und seiner guten Festigkeit birgt der faserverstärkte Kunststoff großes Leichtbaupotenzial. Nachteil ist jedoch der vergleichsweise hohe Preis. Immer beliebter wird auch Magnesium. Hier liegen die Vorteile in der geringen Dichte und der guten Gießbarkeit des Werkstoffs. Diese Eigenschaften machen Magnesium unter anderem für filigrane dünnwandige Bauteile interessant. Weitere sehr leichte Materialien im Fahrzeugbau sind Titan, Holz, Glas und natürlich Aluminium. Dieser Klassiker wird heutzutage in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauteile eingesetzt, zum Beispiel bei der Fertigung von Rädern.

Moderne Räder sparen Gewicht

So kommt bei der Herstellung von Felgen unter anderem das sogenannte Flowforming zum Einsatz. Dabei werden die Vorteile des Gussrades mit anspruchsvollem Design als auch die des Schmiederades mit niedrigem Gewicht und hoher Festigkeit unter Einsatz des Leichtbauwerkstoffs Aluminium kombiniert. Dadurch lassen sich je Felge mehrere 100 Gramm Gewicht einsparen. Zugleich lässt sich allein durch schmalere Reifendimensionen eine deutliche Einsparung von CO₂ erreichen.

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