Ist die Zukunft der Autokarosserie ein Holz-Metallverbund?

Fahrzeugkarosserien bestehen heute weitgehend aus Metall. Eine leichtere und klimafreundlichere Materialvariante ist Holz. An der Hochschule Aalen haben Forschende ein Gussverfahren entwickelt, bei dem Holzbauteile mit einer dünnen Leichtmetallschicht umgossen werden. Das Team arbeitet an hybriden Holzstrukturen im Druckgießverfahren und kombiniert dabei Holzstrukturen mit Leichtbaudruckgusslegierungen aus Aluminium und Magnesium.

Der Holz-Metallverbund besitzt Eigenschaften, die in für die industrielle Anwendung prädestinieren – beispielsweise für den Fahrzeugbau. Die Forschungsgruppe rund um Prof. Dr. Lothar Kallien, Leiter des Gießereilabors der Hochschule Aalen, sieht darin die Zukunft des Karosseriebaus.

„Es wird mehr Holz in Autos verbaut werden, da bin ich mir sicher.“
Prof. Dr. Lothar Kallien, Leiter des Gießereilabors der Hochschule Aalen

Eine Herausforderung musste die Forschungsgruppe zunächst meistern: Während des Druckgießprozesses wirken hohe Temperaturen auf das Holz, das dadurch zu verbrennen droht. Ziel ist es, die thermische Schädigung des Holzkerns mit einer speziellen Technik zu umgehen: durch sehr dünnwandiges Umgießen.

Mit dem Druckgießverfahren in Aalen ist dies prinzipiell möglich. Für diese Anwendung muss es jedoch noch weiter erforscht werden. So bliebe das Holz unversehrt und stabilisierte das Bauteil von innen. Entstanden ist der Forschungsansatz aus Ergebnissen des SmartPro-Projekts im Bereich Leichtbau, das vom Bundeministerium für Bildung und Forschung gefördert wurde.

„Durch die Kombination von Holz und Metall erhalten wir einen Leichtbaustoff, der die Steifigkeit des Bauteils erheblich verbessert und gleichzeitig sehr leicht ist. Und genau deshalb wollen wieder zurück zu dem Naturmaterial – einfach, weil es so viele physikalische Vorteile hat und die CO2-Bilanz beim Fahrzeugbau erheblich verbessert.“
Dr. Daniel Schwarz, Wissenschaftler aus dem Forschungsteam

Da das Material gleichzeitig leicht und sehr stabil ist, können auch sehr große, komplexe Bauteile erstellt werden. Dabei trifft die Technologie genau den Trend, der durch das Megacasting aufkam: Autohersteller wie Tesla arbeiten schon an Karosserien, die aus einem einzigen Teil bestehen, um in der Produktion Arbeitsschritte und Kosten sparen zu können. Inzwischen haben etliche Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen Interesse an einer Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe. Denn neben der Automobilindustrie kann die Leichtbau-Entwicklung auch in vielen weiteren Branchen eingesetzt werden, beispielsweise für Motorsägen oder in der Luft- und Raumfahrt.

Bild oben: Prof. Dr. Lothar Kallien (links) und Dr. Daniel Schwarz von der Hochschule Aalen möchten Holz mit seiner niedrigen CO2-Bilanz wieder in Autokarosserien aufleben lassen. (Quelle: Hochschule Aalen)

Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung