Das Auto der Zukunft? Klimaneutral, hyggelig und voll digital

Das Auto der Zukunft? Klimaneutral, hyggelig und voll digital

Am 08. und 09. September fand in Mannheim die PIAE, der VDI-Kongress Plastics in Automotive Engineering statt. Das Thema „Interior 20XX im Spannungsfeld von Design, Funktionalität und Nachhaltigkeit“ schien auf den ersten Blick den Leichtbau auszusparen. De facto sind Leichtbautechnologien jedoch integraler Bestandteil der automobilen Zukunft. Denn das Automobil der nächsten Generation soll dem Klima nutzen, nicht schaden.

Zuviel Erfahrung behindert die Kreativität, konstatiert Jörg Friedrich, Car Men, als er das chinesische Design der Elektroautomobile in seinem Statement mit dem europäischen Ideenpool vergleicht. So nimmt seiner Ansicht nach der Einfluss Chinas auf das Design der BEVs deutlich zu, weil man dort frisch und schnell ans Werk geht.

„Der chinesische Designgeschmack beeinfluss das weltweite Fahrzeugdesign zunehmend.“
Jörg Friedrich, Car Men

Trend-Übersicht: Deko-Elemente und Grill-Integrationen (Quelle: Car Men)

Nun – Kreativität gibt es durchaus auch in Europa beispielsweise in Italien: Auf der IAA Mobility wurde der Yoyo vorgestellt, ein 3D-gedrucktes Kleinstfahrzeug für kurze Strecken mit einem Leergewicht von 450 kg und einem zulässigen Gesamtgewicht inklusive Batterie (75 kg) von 850 kg. Viel Kunststoff wurde bei dem kleinen Flitzer eingesetzt, der durch die Herstellungsweise sicher einfach individualisiert werden kann.

Der Yoyo debütiert in Italien: Ein 450 kg leichter Kleinstwagen mit hohem Anteil additiv gefertigter Kunststoff-Bauteile. (Quelle: Electrive.net)

Das Klima bestimmt die automobile Zukunft

Die Automobilindustrie muss bei allem Wettbewerbsgedanken mit chinesischen Automobilherstellern dennoch aufpassen, dass sie nicht zu „frisch und schnell“ ans Werk geht, sondern auch langfristige Auswirkungen im Auge hat. Leider hat die Geschichte gezeigt, dass in stark wachsenden Industrienationen langfristige Auswirkungen technologischer Innovationen – zum Beispiel auf die Umwelt und das Klima – nicht die notwendige hohe Priorität haben und hatten.

Fakt ist aber: Durch die Fahrzeuge der nächsten Generation darf das Klima nicht weiter belastet werden. Das gilt für den Antrieb (elektrische Energie) ebenso wie für die Werkstoffe, die für Karosserie und Innenraum eingesetzt werden. Wichtigste Maßstäbe sind dabei der – möglichst negative – CO2-Footprint und eine optimierte Ressourceneffizienz. Beides lässt sich durch Leichtbau und die richtige Werkstoffauswahl erreichen. Die Vielfalt der Ideen zeigt, dass in im Thema Leichtbau richtig Musik ist – die allerdings von den Fahrzeugherstellern genutzt und in die Serie überführt werden muss.

„Alle künftigen Technologien sollten einen Gewichtsvorteil bieten.“
Roger Kaufmann, GK Concept

Roger Kaufmann, GK Concepts (Quelle: VDI Wissensforum)

Zu den interessantesten Technologien für den Fahrzeug-Leichtbau gehören das physikalische und chemische Schäumen unterschiedlicher Werkstoffe sowie Partikelschäume. Aufgeschäumte Kunststoffe bringen bis zu 30% Gewichtseinsparung, obwohl die Möglichkeiten noch nicht einmal im Ansatz ausgereizt seien, führte Roger Kaufmann, GK Concept, aus. Für Partikelschäume, so Kaufmann weiter, seien die technologischen Nachteile und Limitierungen im EPP-Prozess in den letzten Jahren immer weiter beseitigt worden. So lasse sich der Prozess heute dampffrei führen und die Oberflächen in unterschiedlichsten Narbungen oder Anmutungen darstellen.

Faserverstärkte Kunststoffe ermöglichen ebenfalls Leichtbaustrukturen. Auch das Potenzial dieser Werkstoffgruppe ist noch nicht ausgereizt, sowohl im Hinblick auf kosteneffizente Prozesse als auch unter dem Aspekt der Hybridisierung und Funktionsintegration. Beispiele seien glasmattenverstärkte Thermoplaste (GMT), Organobleche, faserverstärke Granulate und andere Technologien, so Kaufmann. Besonders stark lässt sich der CO2-Footprint durch Naturfasern als Faserverstärkungen verringern.

Mobilität darf keinen Fussabdruck mehr hinterlassen

Auf eine Reduzierung oder sogar Umkehrung des CO2-Footprints fokussieren die Kunststoffhersteller, um die Automobil-Industrie bei der Entwicklung bestmöglich zu unterstützen. Covestro beispielsweise wird noch 2021 „klimaneutrale“ Polycarbonat-Kunststoffe einführen.

„Die Polycarbonate sind „von der Wiege bis zum Werkstor“ klimaneutral dank der Einführung von Rohstoffen, die aus massenbilanzierten Bioabfällen und Reststoffen sowie erneuerbaren Energien in den Produktionsprozess stammen.“
Jochen Hardt, Marketing Mobility, Covestro

Covestro bietet dazu bereits ISCC-Plus-zertifizierte Polycarbonate an, die über den Massenbilanzansatz erneuerbaren Rohstoffen zugeschrieben werden und eine deutliche Senkung des CO2-Fußabdrucks ermöglichen.

Die Zertifizierung ISCC PLUS ist eine formelle Erklärung über die Verringerung von Treibhausgasen und Verbrauchsmaterialien. Sie überprüft die Nachhaltigkeitsanforderungen, die Rückverfolgbarkeit und die Massenbilanz der Systeme. Ihr Mehrwert für den Anwender liegt darin, dass sich die Nachhaltigkeit der Produkte nachverfolgen lässt.

Das Unternehmen arbeitet außerdem an Polyurethan-Rohstoffen entwickelt, in denen bis zu 20 Prozent der bisher verwendeten erdölbasierten Rohstoffe durch das Klimagas CO2 ersetzt sind. Aktuell werden auch Anwendungen solcher Polyole mit dem Namen Cardyon im Automobil entwickelt, zum Beispiel für die Sitze, berichtet Jochen Hardt, Covestro

Echte Kreislaufwirtschaft durch mehr Rezyklat

Thomas Drescher, Volkswargen (Quelle: VDI Wissensforum)

Kunststoff-Rezyklate seien ein weiterer wichtiger Baustein, um den CO2-Footprint der automobilen Mobilität von der Rohstoff- und Komponentenherstellung über die Nutzungsphase bis zur Wiederverwertung zu verringern.

Bereits heute, so Thomas Drescher, Volkswagen, bestehen viele Teiles eines Autos aus Rezyklat. Textilien, Sitzbezüge, Fußmatten oder Unterbodenverkleidungen seien teilweise oder vollständig aus Rezyklat. Doch das Angebot an qualitativ hochwertigem Rezyklat ist knapp.

„Insbesondere für hochwertige Class-A-Oberflächen sind rezyklierte Materialien nur begrenzt am Markt verfügbar.“
Thomas Drescher, Volkswagen

Deshalb werden für leichte Sichtteile aus Kunststoff im In- und Exterieur eines Fahrzeuges dringend bezahlbare Materialien und kosteneffiziente Prozesse benötigt, damit CO2-Footprints reduziert und der Einsatz von Rezyklaten ermöglicht wird. Vereinfacht und auch effizienter würde dies durch sortenreine Bauweisen. Dies aber erfordert langfristiges Denken, denn bei der Entwicklung des gesamten Fahrzeugs muss dann das Ende des Lebenszyklus mitgedacht werden. Erst dann werden die Recyclingquoten steigen und es kann eine wirkliche Kreislaufwirtschaft entstehen, die diesen Namen auch verdient.

Auto-Käufer entscheiden mit Kopf und Bauch

Kommen wir zurück auf das Design: Künftige Generationen werden möglicherweise mehr Zeit im fahrbaren Untersatz verbringen, da diese dank autonomer Mobilitätskonzepte nicht mehr „verloren“ ist, sondern für Arbeit oder Entspannung gleichermaßen sinnvoll genutzt werden kann. Dann werden Design und Material noch deutlich wichtiger werden als heute: Das Auto wird zum Wohlfühl-Ort. Vielleicht wird es „hyggelig“, vielleicht nüchtern-technisch daherkommen – in jedem Fall aber nachhaltig, voll digitalisiert und individuell gestaltet sein.


Christine Koblmiller

Autor: Christine Koblmiller, Redakteurin, Gründerin, Fachjournalistin aus Leidenschaft, überzeugter Leichtbau-Fan.

Mit dem Metamagazin Leichtbauwelt.de habe ich 2018 den Schritt in die Selbständigkeit gewagt und mit Leichtbauwelt ein neues Medienformat im B2B-Umfeld geschaffen. Seit etwa 25 Jahren bin ich Redakteurin für technische B2B-Fachzeitschriften. Für verschiedene führende Fachmagazine habe ich als eBusiness-Projektmanager Industrie schon 2001 crossmediale Angebote eingeführt, denn die Digitalisierung aller Lebensbereiche hat Einfluss auf unser Informationsverhalten. Deshalb bin ich mir sicher, dass sich die Medienbranche wandeln muss. Mehr über mich finden Sie unter Conkomm, auf Xing oder LinkedIn.

„Leichtbau fasziniert und begeistert Techniker. Er ist für die Herausforderungen der Zukunft unabdingbar. Deshalb bin ich sicher, dass der Markt für ein Angebot wie Leichtbauwelt.de reif ist.“

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