Mobile Zukunft (XVII): Was Werkstoffe heute alles können / Beispiel VW XL-1

Leipzig – Die Karosserie aus Stahl, die Reifen aus Gummi und zwei Lackfarben zur Auswahl: „Zu Beginn der Massenmobilisierung war die Anzahl der Werkstoffe überschaubar“, heißt es in einer „Viavision“-Ausgabe der Volkswagen-Gruppe zum Thema „Werkstoffe“. Heute sei das anders: „Ständig kommen neue Materialien hinzu.“

Neue Eigenschaften

Sie würden, so der Bericht weiter, dem Auto zu neuen Eigenschaften verhelfen und den Kohlendioxid-Ausstoß senken, denn: „Leichte Karosserien verringern das Gewicht, neue Reifen reduzieren den Rollwiderstand“. Und in Zukunft sollen sogar [foto id=“466071″ size=“small“ position=“left“]reibungsarme Lacke das Auto aerodynamischer machen. Daneben wird an intelligenten Materialien geforscht, die sich den jeweiligen Gegebenheiten anpassen, etwa an Lacken, die ihre Farbe wechseln oder an Karosserieteilen, die bei Auffahrunfällen nachgeben.

Weniger Schadaustoß

Sparsame Antriebe sind eine Stellschraube zur Kohlendioxid-Einsparung. Eine andere sind neue Werkstoffe: „Wird durch leichte Baumaterialien Fahrzeuggewicht eingespart, verringern sich sowohl der Rollwiderstand als auch der Energieaufwand für die Beschleunigung.“ Bei 100 Kilo geringerem Gewicht, rechnen Experten vor, mache das unterm Strich 3,5 Gramm weniger Kohlendioxid pro Kilometer aus.

Geringerer Luftwiderstand

Aerodynamische Karosserieformen helfen, den Luftwiderstand zu senken und dadurch Kohlendioxid zu sparen. Außerdem tragen leicht laufende Reifen entscheidend [foto id=“466072″ size=“small“ position=“right“]zur Verringerung des Rollwiderstands bei.

Sprit wird gespart

Der Löwenanteil des Gesamtgewichts eines durchschnittlichen Pkw entfällt auf Karosserie und Fahrwerk. „Hier lohnt es sich also besonders“, urteilen Fachleute des Verbandes der Automobilindustrie, „leichte Werkstoffe einzusetzen, um Gewicht und Rollwiderstand zu verringern und dadurch Sprit und Kohlendioxid zu sparen.“

Stahl und Eisen gehen zurück

Der XL1-Hybrid von VW nutzt den Angaben zufolge das Potenzial neuer Werkstoffe voll aus. 21 Prozent des Prototyps bestehen aus Karbon, 22 Prozent aus Leichtmetallen [foto id=“466073″ size=“small“ position=“left“]und lediglich 23 Prozent aus Stahl und Eisen. Das Gesamtgewicht summiert sich auf nur noch 795 Kilo. Den Verbrauch pro 100 Kilometer geben die Wolfsburger mit 0,9 Liter Kraftstoff an. Der Hybridantrieb stoße bloß 24 Gramm Kohlendioxid pro Kilometer aus.

Leichtere Materialien immer häufiger

Seit den 70er Jahren hat die Verwendung von Stahl und Eisen in der Pkw-Produktion kontinuierlich abgenommen. Leichtere Werkstoffe wie Kunststoffe und Aluminium werden dafür immer häufiger verbaut: Ihr Anteil am Auto hat sich nach Berechnungen des Vereins Deutscher Ingenieure von 1975 bis 2005 ungefähr verdreifacht.

Wie Karbon entsteht

Auch auf kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe, umgangssprachlich kürzer meist Karbon genannt, geht die betreffende „Viavision“-Ausgabe ein. Sie entstehen durch das Einbetten von dünne Kohlenstofffasern in Kunststoffe. Verwendet werden sie [foto id=“466074″ size=“small“ position=“right“]in der Karosserie oder bei Felgen.

Mit Vor- und Nachteilen

Die Vorteile reichen laut Industievereinigung „Verstärkte Kohlenstoffe“ von der Tatsache, dass sie bei hoher Stabilität dennoch extrem leicht sind und dass größere Bauteile aus einem Stück gefertigt werden können, wodurch Konstruktionsdauer und -kosten sinken. Als Nachteile hält die Technik-Fakultät der Hamburger Hochschule für Angewandte Wissenschaften eine kostenintensive Herstellung fest und dass noch keine Wiederverwertung möglich ist.