Leichtbau kann heute nicht mehr allein durch die Werkstoffe realisiert werden, sondern es müssen ebenso angepasste Fertigungstechnologien und Konstruktionsprinzipien mit eingeschlossen werden. Allgemeine Zielsetzung des Leichtbaus im Automobilbau ist es, die Anforderungen an eine Fahrzeugkomponente bei minimalem Massebedarf zu erfüllen. Eine erste Orientierung für den konstruktiven Lösungsansatz kann durch Massebedarfskennzahlen und Materialkennwerte erfolgen. Die Masse eines Bauteils kann sowohl durch Änderung des Konstruktionsprinzips (Gestaltänderung mit veränderten Trägheits- und Widerstandsmomenten), den Einsatz eines alternativen Werkstoffs (Dichte; Elastizitäts- und Schubmodul; 0,2 %-Dehngrenze und Festigkeit) als auch durch die Kombination beider Maßnahmen verringert werden. Um die Bauteilmasse zu verringern, können verschiedene Leichtbaustrategien verfolgt werden. Meist kombiniert man mehrere Strategien und Maßnahmen, um ein Optimum zu erreichen. Die Lösungsansätze durch Multi-Material-Design zeigen einerseits positive Trends zu leichteren Fahrzeugkonzepten, müssen aber stets hinsichtlich der Recyclingforderungen neu hinterfragt werden. Die Anforderungen an die Fahrzeugstruktur werden vor allem durch die Antriebskonzepte bestimmt. Aufgezeigt wird das beispielhaft an einem vom DLR entwickelten Fahrzeug. Hierbei handelt es sich um das Leichtbaukonzept eines Fahrzeugs mit modularem Containment, eingebunden in eine Sicherheitsstruktur mit Crash-Elementen aus Faserverbundwerkstoff auf einer Seite mit Freikolbenlineargenerator (FKLG) und Gastank, auf der anderen Seite mit Brennstoffzellen und Hydrid-Speicher. Aus diesem Konzept leitet sich eine skalierbare Modul-Spantbauweise in Multi-Material-Design ab. Durch die Kombination von metallischen Werkstoffen und Faserverbundwerkstoffen wird ein kostenoptimierter, den Stückzahlen angepasster, Stoffleichtbau angestrebt. Im DLR wird auch an einem Leichtbau Vorderwagenkonzept gearbeitet. Am Ende des Projekts sollen Multi-Material-Leichtbauweisen für großserientaugliche Fahrzeugstrukturen stehen. Ein Fahrzeug des so genannten C-Klasse-Segments (VW-Golf) soll damit 30 % Gewicht der Fahrzeugstruktur einsparen.


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    Titel :

    Leichtbaustrategien für innovative Fahrzeugkonzepte der Zukunft


    Beteiligte:
    Kopp, Gundolf (Autor:in) / Friedrich, Horst E. (Autor:in) / Beeh, Elmar (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2008


    Format / Umfang :

    11 Seiten, 11 Bilder, 7 Quellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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