Neue Materialien

Autos müssen stabil und robust sein, gleichzeitig aber „intelligent“ nachgeben, um bei Unfällen Bewegungsenergie zu absorbieren und die Insassen zu schützen. Zudem sollen sie so leicht wie möglich sein, um möglichst wenig Kraftstoff zu verbrauchen. Denn jedes Kilo, das bewegt werden muss, kostet Energie und Geld.

Autos werden hauptsächlich aus Stahlblech gefertigt, das stabil, aber schwer ist. Mit Leichtbau-Materialien, Verbundwerkstoffen und neuen Konstruktionen wollen Forscher die Autos der Zukunft sicher und leicht machen.

Carbon für leichtere Autos

Ein Beispiel dafür sind Carbon-Fasern, die schon sehr lange zur Konstruktion von Rennautos verwendet werden. Carbon-Fasern sind ultraleicht und dennoch fast unzerstörbar. Eine automatische Fertigung von Carbon-Teilen ist momentan allerdings noch nicht möglich, weswegen sie in der Massenproduktion nicht eingesetzt werden können und sehr teuer sind.

Alternativen zu teurem Carbon

Eine günstigere Alternative sind hochleistungsfaserverstärkte Verbundwerkstoffe oder Materialien wie Magnesium oder Aluminium. Aber auch die Weiterentwicklung von Stahl zu hoch- und höchstfesten Stählen oder Verbundbleche haben Zukunft.

Wie entstehen Verbundwerkstoffe?

  • Mit Glas- oder Kohlefasern verstärkte Kunststoffe sind sogenannte Verbundwerkstoffe. Anders als Carbon-Fasern müssen sie nicht in aufwändiger Handarbeit verarbeitet werden.
  • Die Form des Bauteils wird mit dem Gewebe der jeweiligen Fasern ausgekleidet. Flüssiger Klebstoff wie Epoxidharz verbindet die Fasern miteinander. Gewebe und Klebstoff werden in mehreren Lagen in die Form geschichtet, bis die gewünschte Dicke erreicht ist.
  • Anschließend wird das Ganze in einem Spezialofen gehärtet.

Anders bauen

  • Auch neue Bauweisen sparen Gewicht.
  • Bei Bauteilen, die nach wie vor aus Metall gefertigt sein müssen, um hohe Belastungen aushalten zu können, folgen Forscher dem Vorbild von Bienen. Die sechseckige Wabenstruktur ist leicht und stabil zugleich und damit ein Beispiel für natürlichen Leichtbau.
  • Aber auch Denkansätze wie Klebeverbindungen anstelle einer Metallbefestigung oder neue Materialien für Dämmmatten können Gewicht einsparen.

 

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