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Anwendungen

Studie zeigt Leichtbaupotenzial in der Autofertigung auf

Eine neue Studie zeigt das große Leichtbaupotenzial von Aluminium statt Stahl in der Autofertigung auf.

Eine neue Studie zeigt das große Leichtbaupotenzial von Aluminium statt Stahl in der Autofertigung auf.

Die Studie von Alumobility zeigt insbesondere das Leichtbaupotenzial von Aluminium in der Karosseriefertigung am Beispiel des aktuellen Elektro-SUV Audi etron auf.

Die auf der diesjährigen EuroCarBody-Konferenz vorgestellte Untersuchung zeigt, dass die Verwendung des vielseitigen Leichtmetalls im Oberbau der Karosserie, dem sogenannten Top Hat, das Gewicht um mehr als 80 kg reduzieren kann. Während die Ausführung in konventionellen HSS-, AHSS- und anderen Stählen rund 193,8 kg auf die Waage bringt, kommen dieselben durchgehend in Aluminium ausgeführten Komponenten lediglich auf rund 113,2 kg – ein Unterschied von 42 %. Gerechnet auf die gesamte Karosseriestruktur einschließlich der Türen und der stählernen Plattform sinkt das Gewicht von 481 auf 399 kg und damit immer noch um rund ein Sechstel gegenüber der Ausführung mit dem bislang üblichen Stahlanteil von rund 80 kg.

Aluminium in Autofertigung eine nachhaltige Alternative zu Stahl

„Unsere neuesten Forschungsergebnisse belegen, dass Aluminium in der Automobilfertigung eine nachhaltige Alternative zu Stahl für den oberen Teil der Fahrzeugkarosserie bietet“, sagt Mark White, Executive Director von Alumobility. „Darüber hinaus kann der Karosserieoberbau aus Aluminium bei gleicher Dimensionierung wie Stahl alle geforderten Leistungskriterien erfüllen oder sogar übertreffen. Die Gewichtsersparnis führt bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor zu geringerem Kraftstoffverbrauch und niedrigeren Emissionen, bei Elektrofahrzeugen hingegen verbessern sich Fahrleistungen und Reichweite, oder aber die Batterie kann kompakter ausfallen.“

Dach und Reling bieten das größte Leichtbaupotenzial

Das gewichtsmäßig größte Einsparpotenzial am Beispiel des Audi e-tron bieten Fahrzeugdach und Dachreling: Wird hier Stahl durch Aluminium ersetzt, sinkt das Gewicht von 48,7 kg auf 20,4 kg, was einer Reduzierung um 58 % entspricht. Bei den Schwellern lassen sich 13,2 kg oder 31 % einsparen, gefolgt von der Seitenwand (11,6 kg; 47 %), dem unteren Teil der A-Säulen (9 kg; 48 %), C- und D-Säulen (8,7 kg; 30 %) sowie der Rückwand (5,8 kg; 57 %). Je nach Aluminiumgüte tragen darüber hinaus die B-Säulen zwischen 4,1 und 7 kg zur Gewichtsreduzierung bei (21 bzw. 35 %).

Weitere Ergebnisse der Alumobility-Studie

Die Studie zeigt auch, dass mit Aluminium lässt sich die Zahl der benötigten Bauteile und Verbindungen reduzieren und damit der Fertigungsprozess vereinfachen. Dies wird durch die sorgfältig aufeinander abgestimmte Kombination unterschiedlicher Aluminiumlegierungen erreicht, sowie durch den Einsatz modernster Umform- und Verbindungstechnologie. Insbesondere ein Aluminiumdach erfordert weniger Bauteile und Verbindungen als sein Gegenstück aus Stahl, was Zeit und Kosten bei der Fahrzeugmontage reduziert. Dies gelingt zudem ohne jeden Kompromiss bei Performance und Sicherheit: Die Aluminiumbauteile erfüllen alle Anforderungen im Lastenheft der Automobilhersteller oder übertreffen diese sogar.

Verband Alumobility

Alumobility wurde im Januar 2021 von den Gründungsmitgliedern Constellium und Novelis ins Leben gerufen und engagiert sich für zukunftsweisenden Automobilbau. Kernaufgabe des gemeinnützigen Verbandes sind technische Studien zum Einsatzspektrum von Aluminium-Karosserieblechen in der Automobilproduktion. In diesem Sommer traten außerdem Aro, Atlas Copco und Sika der Vereinigung als Spezialisten für innovative Verbindungstechnologien von Aluminium bei.