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Aluminium-Stange statt Kupferkabel zur Batterieverbindung

Eine runde Aluminium-Stange anstelle eines Kupferkabels: Leoni, Anbieter von Kabeln und Kabelsystemen, präsentiert nun für die Fahrzeugindustrie zur Verkabelung der Batterie einen massiven Aluminium-Leiter alternativ zur gewöhnlichen Kupferleitung. Der neue Leiter sei dreidimensional formbar und wiege etwa die Hälfte dessen, was das herkömmliche Bauteils auf die Waage bringt. Das Unternehmen wird das neue Produkt erstmals auf der Internationalen Automobil-Ausstellung 2011 in Frankfurt vorstellen.

Von den durchschnittlich 3000 Meter Kabeln, die in heutigen Fahrzeugen stecken, ist das Verbindungsstück zwischen Batterie und Motor eine der massigsten Einzelleitungen, weiß das Unternehmen. Das Potenzial, bei diesem Bauteil Gewicht zu sparen, sei umso größer, wenn die Batterie im Heck des Fahrzeugs untergebracht sei. Das Unternehmen ersetzt daher das kupferne Batteriekabel durch eine runde Stange aus Aluminium, die direkt auf oder unter dem Chassis des Fahrzeugs angebracht werden kann. Die so genannte Busbar hat einen je nach Anwendung variablen Durchmesser und ist mit einem halogenfreien Polyethylenmantel isoliert. In Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp kann sie eine Länge von mehr als vier Meter erreichen und in ein- oder zweischieniger Version eingesetzt werden, berichtet der Kabelanbieter.

Die Aluminium-Stange bringt 40 bis 60 Prozent des Gewichts des üblichen Kupferkabels auf die Waage, gibt das Unternehmen an. Möglich werde die Einsparung, weil Aluminium im Vergleich zu Kupfer eine deutlich geringere spezifische Dichte aufweise. Die absolute Gewichtseinsparung kann bis zu drei Kilogramm betragen. Hinzu kommt zudem, dass die bei Aluminium-Leitern üblicherweise nötige Erhöhung des Durchmessers bei größeren Querschnitten umgangen werden kann, verrät das Unternehmen. Durch die massive Struktur und ein spezielles Herstellungsverfahren schrumpfe der Durchmesser der Busbar. Im Vergleich zu einem mehradrigen Kupferkabel mit einem Durchmesser von 15,5 Millimeter weist die Aluminium-Stange mit identischer Leitfähigkeit weniger als 14 Millimeter auf, gibt das Unternehmen an. Damit trage die Technologie ebenfalls dem knapper werdenden Bauraum Rechnung.

Um die optimale Anpassung an das Chassis des Fahrzeuges zu gewährleisten, erfolgt die Konstruktion der Busbar Computer-Aided-Design(CAD)-gesteuert im dreidimensionalen Raum, berichtet das Unternehmen. Aufgrund ihrer runden Form soll eine stufenlose Krümmung in alle Richtungen möglich sein. Dies würden andere Lösungen nicht erlauben, betont der Hersteller. Dabei sollen innere Biegeradien realisierbar sein, die nicht größer als der Durchmesser der Stange sind.

Die Handhabung der starren Aluminium-Stange sei zudem einfacher als beim biegeschlaffen Kabel. Somit spart der Autohersteller Zeit beim Einbau ins Fahrzeug, betont das Unternehmen. Das Bauteil werde an beiden Enden über ein einfach zu bedienendes Befestigungssystem montiert und dazwischen mit speziellen Klammern am Chassis fixiert.

Schließlich bringt die neue Technologie einen weiteren, nicht unwesentlichen Vorteil mit sich, betont der Kabelanbieter. Denn unter Berücksichtigung aller Materialen, Komponenten, Werkzeuge und Prozesse ergebe sich eine Kostenersparnis im Vergleich zur herkömmlichen Kupferlösung. Derzeit arbeitet Leoni an den Prototypen für den ersten Serienauftrag eines europäischen Herstellers.

Zudem präsentiert das Unternehmen bei der IAA weitere alternative Materialien, die den Universalleiter Kupfer ersetzen können: Der Einsatz von Bronze (CuSn), kupferkaschiertem Stahl (CCS), kupferkaschiertem Aluminium (CCA) sowie Legierungen wie Kupfer-Silber (CuAg) und Kupfer-Magnesium (CuMg) könne zu einer Reduzierung des Kabelgewichts von mehr als 60 Prozent führen.
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