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Karosserie-Leichtbau stößt an Grenzen

Rund 100 Kilogramm Gewichtseinsparung sind bei der Karosserie eines durchschnittlichen Mittelklassefahrzeuges möglich, so die Einschätzung von Gerhard Beninga, bei Daimler für die Entwicklung des Karosserie-Rohbaus verantwortlich. Der Einfluss auf die CO2-Emission ist allerdings begrenzt, wie der Experte auf den heute eröffneten Karosseriebautagen Hamburg vorrechnete: 100 Kilogramm entsprechen einem Minderverbrauch von nur 0,3 Litern Kraftstoff auf 100 Kilometer und sind mit erheblichen Kosten verbunden. Zieht man in Betracht, dass die von der EU geplante "Strafsteuer" voraussichtlich massenabhängig gestaffelt wird, bliebe für den Hersteller lediglich ein geldwerter Verbrauchsvorteil von 0,12 Litern.

Laut Beninga ist eine so deutliche Gewichtseinsparung nur möglich, wenn alle Stellhebel für den Karosserie-Leichtbau gleichzeitig betätigt werden. Das am einfachsten zu bergende Potenzial sieht er im Konzeptleichtbau. Bei diesem Konzept, mit dem bis zu 20 Kilogramm Einsparung zu erzielen sind, führen Veränderungen in der Konstruktion ohne Mehrkosten zu Gewichtseinsparungen. Als Beispiel nannte er ein gestecktes (statt verschraubtes) Frontend, das drei Kilogramm je Fahrzeug spart.

Ähnliche Möglichkeiten sieht er in einem veränderten Variantenmanagement. "Müssen denn alle Vierzylinder-Fahrzeuge mit den schweren Vorrichtungen belastet werden, die nur für wenige vollausgestattete Achtzylindervarianten notwendig sind?", fragte Beninga. Als Entwickler gab er jedoch zu bedenken, dass die Produktionsfachleute aus Kostengründen an einer Einschränkung der Variantenvielfalt arbeiten.

Deutlich höheres Potenzial - bis zu 60 Kilogramm - sind durch Werkstoff-Leichtbau zu holen. Dass daran gearbeitet wird, ist am verstärkten Einsatz hochfester Stähle zu beobachten. Allein bei dem Modellwechsel in der C-Klasse 2007 ist der Anteil dieser Stähle von 50 auf 60 Prozent gestiegen. Mit den hochfesten Stählen sind Blechstärken zu fertigen, die noch vor kurzer Zeit als nicht beherrschbar galten. Die Rohkarosserie des neuen Passat CC, ebenfalls im Hamburg vorgestellt, ist um 50 Kilogramm leichter als die der Limousine - auch weil zum Teil Bleche von weniger als 0,75 Millimetern Stärke zum Einsatz kommen.

Ideal wäre es, jedes Bauteil in dem für eine bestimmte Anwendung optimierten Werkstoff zu realisieren. Am Beispiel einer Vorderwagenstruktur zeigte Dr. Markus Bröckerhoff, Teamleiter bei FKA, Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen Aachen, wie eine solche Mischbauweise in die Praxis zu überführen wäre. In dem von ihm vorgestellten Forschungsprojekt wurde ein Serien-Vorderwagen unter Beibehaltung aller technischen Eigenschaften in zwei Richtungen optimiert: Gewicht und Kosten. Bei der gewichtsoptimierten Variante wurde durch großflächigen Aluminium-Einsatz und Federbein-Aufnahmen aus Magnesium eine Gewichtsreduzierung um 25 Kilogramm erzielt - allerdings stiegen die Kosten um 30 Prozent. Beim kostenoptimierten Ansatz (sieben Prozent Mehrkosten gegenüber dem Serienstand) mit deutlich höherem Stahlanteil betrug die Gewichtseinsparung noch etwa elf Kilogramm.

Unter den rund 350 Karosserie-Fachleuten, die sich auf der von der HAW Hamburg und der ATZ veranstalteten Tagung treffen, ist allerdings unbestritten, dass die Karosserie-Entwicklung für die Erfüllung künftiger CO2-Ziele eine wichtige Integrationsfunktion hat. Gerade weil die Fahrzeugabmessungen eher steigen, gilt es durch Leichtbau, Aerodynamik und andere Maßnahmen entgegenzuwirken.
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