LeichtbauWie Autos abspecken
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Magnesium und Stahl

Magnesium: Fest und leicht

Der legendäre VW Käfer hatte die Zukunft bereits an Bord. Sein Boxermotor im Heck des Wagens besteht teilweise aus Magnesium. Der Stoff ist vier Mal leichter als Stahl und rund eineinhalb Mal leichter als das Leichtmetall Aluminium. Doch irgendwann wuchs bei den Kunden die Lust auf mehr Leistung. Dafür brauchten die Motor-Konstrukteure Materialien, die mehr Hitze aushalten konnten als Magnesium.

Erst als neue Legierungen, also Mischungen mit anderen Metallen, das Material fester machten, interessierten sich die Ingenieure wieder für Magnesium. Denn der Werkstoff hat einige gewichtige Vorteile: Er ist weltweit in großen Mengen verfügbar und ähnlich leicht und preisgünstig zu bearbeiten wie Stahl.

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Magnesium-Lenkräder sind daher bereits Standard. Auch Felgen werden aus dem Werkstoff gefertigt. VW , Audi und Mercedes setzen zudem Getriebegehäuse aus Magnesium ein. Nun arbeiten Wissenschaftler daran, das Leichtmetall an weiteren Stellen einzusetzen, für leichtere Sitze etwa. Das Problem: Dafür brauchen sie Magnesiumbleche, die aber zwei- bis dreimal teurer sind als die Alu-Pendants.

Deshalb arbeitet Karl Ulrich Kainer vom Institut für Werkstoffforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht bei Hamburg an einem Verfahren, bei dem die Hersteller das Magnesium nicht mehr bis zu 40 Mal, sondern nur noch dreimal walzen müssen, bevor das Blech fertig ist. Das würde die Fertigung deutlich billiger machen.

Stahl: Bewährt und günstig

Die neue Konkurrenz durch Aluminium und Carbon aber hat auch die Stahlkocher aufgeschreckt. Auch sie bewegen sich daher, um ihr Material leichter zu machen. So setzt Volkswagen im Golf VII auf sogenannte hochfeste und ultrahochfeste Stähle, mit denen die Wagen bis zu einem Drittel leichter werden als ihre Vorgänger. Ähnliche Stahlinnovationen setzen auch Mercedes in der A-Klasse und Mazda in seinem Mazda 6 ein.

In dem Feld tut sich gerade einiges: Der Stahlkonzern Salzgitter baut gerade eine Produktion für sein neues Produkt HSD-Stahl auf. Es ist eine manganhaltige Legierung, der die Stahlkocher Aluminium und Silizium beigemischt hatten. Damit ist der neue Stahl um bis zu einem Drittel leichter als herkömmlicher.

Konkurrent ThyssenKrupp dagegen setzt auf eine Sandwich-Konstruktion von zwei dünnen Stahldeckblechen, die einen Kunststoffkern umschließen. Damit wollen die Entwickler die Festigkeit von Stahl mit dem geringen Gewicht von Kunststoff verknüpfen. Um zu zeigen, wie leicht der Werkstoff ist, hat ThyssenKrupp daraus ein Ultraleichtbaufahrzeug entwickelt. Das Elektroauto namens Ineco wiegt mit Batterien weniger als 900 Kilogramm.

Leserkommentare
  1. angedeutet ist die beste Möglichkeit Gewicht zu spaten ein kleineres Auto zu kaufen. Früher musste es doch auch nicht der Landrover sein. Der Käfer oder ein Golf 1 reichten den Meisten. Also sollte uns heute auch ein Kleinwagen reichen, der mehr Komfort und mehr Sicherheit bietet als die zwei genannten Volkswagen.

  2. um mittels High-Tech-NASA-Weltraumerprobten Supermaterialien Gewicht zu sparen.

    Aber keiner kommt auf die Idee, einfach nur auf den elektrischen Hämmorhoidenwärmer zu verzichten...

    Am leichtesten sind immer noch die Dinge, die man gar nicht einbaut!

    8 Leserempfehlungen
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    auf deren Bau man ganz verzichtet oder ganz heißer Tipp: FAHRRÄDER!

    • Zack34
    • 23. Dezember 2012 16:50 Uhr

    Zitat: "Aber keiner kommt auf die Idee, einfach nur auf den elektrischen Hämmorhoidenwärmer zu verzichten..."

    Jetzt, wo die Autoindustrie endlich weiß, wo sie ansetzen müsste, sind alle Sorgen um den künftigen Leichtbau weg.

    • wd
    • 23. Dezember 2012 12:53 Uhr

    Mein Wagen hat eine Start-Stopp-Automatik, die ich fast regelmäßig nach dem Starten abschalte.
    Zitat:
    „Schon wenn Ingenieure den Verbrennungsmotor mit einer Start-Stopp-Automatik oder einem Turbolader ausrüsten, klettert das Gewicht des Fahrzeugs um 50 Kilogramm.“
    Fehlt da das Wort jeweils?
    Woher kommt die zusätzliche Masse bei der Start-Stopp-Automatik?
    Kennt jemand die Antwort?

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    • RGFG
    • 23. Dezember 2012 13:11 Uhr

    Wozu schaltet man die Start-Stopp-Automatik aus? ist das Ding wirklich so schlecht?!

    Btw - die Start-Stopp-Automatik verursacht gar nicht so sehr viel zusätzliches Gewicht; stärker dimensionierte Anlasser und Batterie; der Rest ist Steuerungssoftware, die die meist ohnehin schon vorhandenen Sensoren geeignet vernetzt.

    Der Unterschied ist im wesentlichen der Startergenerator, da er das Auto deutlich öfter starten muss, als ein herkömmlicher, muss er deutlich robuster gebaut sein. Dazu kommt, wahrscheinlich noch die höhere Leistung des ISGs, da sie ja nicht 2sek. warten wollen bis das Auto an der Ampel anspringt. Und wie schon genannt die benötigte größere Batterie. Allerdings halte ich 50kg schon für hoch angesetzt

    • Plupps
    • 23. Dezember 2012 18:04 Uhr

    Genrator und Lichtmaschine und Batterie sind jeweils ne Nummer größer ausgelegt - dazu noch ein bisschen Kleinkram
    Für jemand in Lüchow Danneberg bringt das sicher nichts, in der Stadt wohl schon

    • 2b
    • 23. Dezember 2012 13:01 Uhr

    wäre interessant, wie Wiederverwendung/Upcycling, Rohstoffgewinnung und -konkurrenzen, sowie Energieeinsatz und Umweltverträglichkeit in Massenverwendung sich auswirken würden???

    faszinierend sind die neuerlichen Möglichkeiten natürlich und vielleicht auch für Antriebsflügel der Windkraftanlagen vorteilig?

    Eine Leserempfehlung
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    für Windkraftanlagen gibt es bereits jetzt schon, eine österreichische Firma bietet dies an: http://alpswind.at/entwic...

    Vor wenigen Tagen ist hierzu auch eine Prototypanlage in Deutschland in Betrieb genommen worden.

    • Zack34
    • 23. Dezember 2012 17:24 Uhr

    "Die neuerlichen Möglichkeiten" in FVK sind längst Standard beim Bau von Rotorblätter der Windkraftanlagen.

    • RGFG
    • 23. Dezember 2012 13:11 Uhr

    Wozu schaltet man die Start-Stopp-Automatik aus? ist das Ding wirklich so schlecht?!

    Btw - die Start-Stopp-Automatik verursacht gar nicht so sehr viel zusätzliches Gewicht; stärker dimensionierte Anlasser und Batterie; der Rest ist Steuerungssoftware, die die meist ohnehin schon vorhandenen Sensoren geeignet vernetzt.

    Antwort auf "Bin irritiert"
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    • wd
    • 23. Dezember 2012 13:40 Uhr

    und bei niedrigen Temperaturen (fahre häufig Kurzstrecke, bei Langstrecken spielt eine mögliche Benzinersparnis eh keine Rolle) schaltet sie sich automatisch ab.
    Mein Akku ist nicht größer als der Akku im Vorgängerwagen.
    Ich las nur einen Artikel des ADAC, der vermehrte Pannen eines bestimmten Typs auf die Start-Stopp-Automatiken zurückführt (z.B. defekter Anlasser).
    Bei Kurzstreckenverkehr (5km) habe ich 3 Ampeln auf der Strecke. Die Wartezeit an den Ampeln beträgt maximal 2 Minuten. Statistisch gesehen warte ich also durchschnittlich maximal 1 Minute vor jeder Ampel. Wahrscheinlich aber weniger, weil ich bemerke, dass die Ampel 2mal zügig umgeschaltet wird, wenn ich aus einer bestimmten Fahrtrichtung komme. Man möchte also den Rückstau bei diesen Richtungen vermeiden. Lange Schlangen vor Ampeln gibt es bei uns nicht.
    Bei der Anzeige des Verbrauchs pro 100km ergibt sich kein Unterschied egal ob die Automatik ein oder ausgeschaltet ist. Der Verbrauch steigt nur wenn der Beifahrer beim Einsteigen trödelt, weil er noch die Blumen im Vorgarten betrachten möchte.

  3. Leichtere Autos bedeuten auch, dass weniger Material verbaut wird, was auch meistens bedeutet, dass das Fahrzeug in verschiedenen Dingen unzuverlässiger wird. Z.B. die alten Grauguß Motoren. Sind zwar sehr schwer, aber dafür halten sie auch ewig. Die neueren Alumotoren, sind im Vergleich anfälliger und das bedeutet auch, dass sie die Umwelt mehr belasten, da sie öfter ausgetauscht werden müssen. Die Herstellung ist nämlich immer noch die größte Umweltbelastung.
    Aber wenn man wieder was unsinnig regelt, wird eben nicht wirklich darauf geachtet, dass es Umweltbewusst ist, sondern nur der Verbrauch, also die Regeln, eingehalten werden.
    Planwirtschaft eben.

    Eine Leserempfehlung
  4. für Windkraftanlagen gibt es bereits jetzt schon, eine österreichische Firma bietet dies an: http://alpswind.at/entwic...

    Vor wenigen Tagen ist hierzu auch eine Prototypanlage in Deutschland in Betrieb genommen worden.

  5. indem man auf das Automobil gänzlich verzichtet.
    Das war schon vor 50 Jahren so und das wird auch in 50 Jahren so sein. Alles andere dient der reinen Unterstützung der Automobil-Industrie, was ja auch nicht schlecht sein muss zu Zeiten grosser wirtschaftlicher Unsicherheit und Angst um Symbole des eigenen Status ;-)

    4 Leserempfehlungen
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    Das geht so nicht, wer so was schreibt ist weltfremd. Die Stadt kann weder alle Menschen aufnehmen, noch alle Arbeitsstaedten. Es wird immer Pendler geben. Es wird immer Aussendienst geben. Eine Krankenschwester kann auch nicht mit dem Fahrad kommen.

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  • Quelle WirtschaftsWoche
  • Schlagworte Volkswagen | Audi | BMW | Bugatti | Mazda | ThyssenKrupp
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