Kein Gramm zu viel


Bionische Waben, Magnesiumbauteile, faserverstärkte Kunststoffe – Audi hat die „Audi Space Frame“-Karosserie aus Aluminium entwickelt und mit Komponenten wie diesen zur weiteren „Erleichterung“ der Fahrzeuge beigetragen. Doch längst forscht der Autobauer auch an gewichtsreduzierten Motoren, Bremsen und Getrieben – und stärkt damit seine Position als Leichtbaupionier.

Federleichter Skelettbau – Ganze 231 Kilogramm wiegt die Aluminiumhülle des Audi A8. (Foto)

FEDERLEICHTER SKELETTBAU – Ganze 231 Kilogramm wiegt die Aluminiumhülle des Audi A8.

Teststrecke Prüfzentrum Boxberg im nordbadischen Main-Tauber-Kreis. Zwei Audi A5 stehen in Startposition. Die beiden Autos gleichen sich jedoch nur äußerlich, denn eins der beiden ist ein Prototyp: 230 Kilogramm leichter als das Serienmodell daneben, mit einer Karosserie aus Aluminium, einer Motorhaube aus faserverstärktem Kunststoff, ultraleichten Bremsen und einem filigraneren Fahrwerk. Sogar der Motor ist kleiner und leichter: Statt 265 PS (195 kW) wie in der Serienversion reichen dem Prototypen 211 PS (155 kW) – denn hier zählt das Leistungsgewicht. Die beiden Kontrahenten starten durch. Und obwohl beide rein rechnerisch gleich stark sind, spielt der leichtgewichtige Prototyp seine fahrdynamischen Vorteile voll aus. Die kleinste Berührung des Gaspedals lässt den abgespeckten Audi A5 mühelos nach vorne schießen. Der Wagen liegt fester in den Kurven, federt beim Bremsen kaum ein – nicht mal beim abrupten Halt. „Leichtbau ist in jeder Hinsicht positiv, auch für die Fahrdynamik“, sagt Michael Dick, Vorstand Technische Entwicklung bei Audi, der die Vergleichsfahrt vom Rand der Strecke aus beobachtet.

DIE UMKEHR DER GEWICHTSSPIRALE

Der Prototyp des Audi A5 vereint so ziemlich alle technischen Finessen des Leichtbaus in sich, die die Audi Ingenieure in den vergangenen Jahren entwickelt haben. Der Autobauer ist seit langem Pionier auf diesem Gebiet: Bereits 1985 präsentierte das Unternehmen den Prototyp eines Audi 100 mit Aluminiumkarosserie. „Stärkere Motoren, neue Sicherheitstechnik und mehr Komfort haben moderne Fahrzeuge immer schwerer werden lassen. Aber Audi schwimmt seit Jahrzehnten gegen den Strom“, unterstreicht Dick. Bei Hybrid- und Elektroautos mit ihren gewaltigen Batterien wird sich das Gewichtsproblem eher verschärfen. „Deshalb verfolgen wir auch im Leichtbau einen ganzheitlichen Ansatz“, erläutert Dick. „Eine Heckklappe aus Aluminium ermöglicht uns, eine leichtere Gasdruckfeder zu verwenden. Leichte Achsbauteile übertragen weniger Kraft auf die Karosserie und erlauben einen leichteren Aufbau.“ Das wiederum macht kompaktere Bremsen, einen kleineren Motor und eine entsprechend schlankere Abgasanlage möglich. „Wir kehren die Gewichtsspirale um“, verdeutlicht Dick.

Doch nicht nur Sportlichkeit und Dynamik profitieren von der Leichtbauweise. Auch die Ökobilanz sieht besser aus als bei herkömmlichen Autos – und das, obwohl zur Herstellung von Aluminium mehr Energie nötig ist als bei der Stahlproduktion. Denn mit sinkendem Gewicht reduzieren sich auch Verbrauch und Emissionen: 100 Kilogramm weniger Gewicht bedeuten einen um 0,35 Liter geringeren Kraftstoffverbrauch und bis zu acht Gramm weniger CO2-Emissionen pro Kilometer. So amortisieren sich die höheren Kosten der neuartigen Bauweise schon nach kurzer Zeit. Hinzu kommt, dass sich die leichten Karossen besser und energieärmer recyceln lassen.

TECHNIK NACH DEM VORBILD DER NATUR

Heinrich Timm, Leiter Audi Leichtbauzentrum Audi (Foto)

In Gesprächen mit seinen Kollegen scheint es, als würde Heinrich Timm, Leiter des Audi Leichtbau Zentrums in Neckarsulm, auf einem inneren Merkzettel laufend Positionen von der Gewichtsbilanz streichen: hier ein paar Gramm, da ein paar Gramm. 150 Leichtbauspezialisten entwickeln am Audi Standort in Schwaben Werkstoffe und Verbindungstechnologien, optimieren die Abläufe von Produktionsrobotern oder filmen die Prozesse beim Plasmaschweißen mit ihren Highspeed-Kameras. Im Eingangsbereich zeugen die Plastiken dreier „European Car Body Awards“ von höchster Leichtbaukompetenz. Seit 1994 wurden mehr als 550.000 Automobile in Audi Space Frame-Bauweise produziert. Die Umsetzung von Leichtbau in der Fahrzeugproduktion ist alles andere als leicht. Hier müssen Gussbauteile, Aluminiumbleche und Co. hergestellt, Anlagen und Werkzeuge gebaut werden. „Wir beherrschen die gesamte Prozesskette, jeder Arbeitsschritt erfordert höchste Präzision. Dabei können wir auf eine durchgängig hoch qualifizierte Mannschaft zählen“, erklärt Frank Dreves, Vorstand Produktion bei Audi. Seine Mitarbeiter planen die Fertigung, entwickeln innovative Technologien, passen das Presswerk an neue Anforderungen an, sorgen für Korrosionsschutz und Lackierung – und am Ende fügen sie alle Komponenten zusammen.

„Pro 100 Kilogramm reduziertem Gewicht sinkt der Kraftstoffverbrauch um 0,35 Liter pro Kilometer.“ Heinrich Timm, Leiter Leichtbauzentrum Audi (Zitat)
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