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Montag, 14.05.2018

Crashtest für die Zukunft

Beim Autobau wird bald geflochten, gestrickt und gewebt. Ob das hält, wird in Dresden getestet.

Von Jana Mundus

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Alles ordentlich kaputt machen – und das mit Erlaubnis seines Chefs. Robert Böhm erforscht am Dresdner Institut für Leichtbau- und Kunststofftechnik, wie sicher die leichten Materialien für den Autobau der Zukunft sind.
Alles ordentlich kaputt machen – und das mit Erlaubnis seines Chefs. Robert Böhm erforscht am Dresdner Institut für Leichtbau- und Kunststofftechnik, wie sicher die leichten Materialien für den Autobau der Zukunft sind.

© Christian Juppe

Wer in Nadelarbeit gut aufgepasst hat, versteht die Technik, wie die Carbonfasern geflochten, gewebt oder gestrickt werden.
Wer in Nadelarbeit gut aufgepasst hat, versteht die Technik, wie die Carbonfasern geflochten, gewebt oder gestrickt werden.

© Christian Juppe

Gemeinsam mit der Firma Rehau entwickelten ILK-Forscher ein neuartiges E-Bike. 2019 kommt Nuvelos auf den Markt.
Gemeinsam mit der Firma Rehau entwickelten ILK-Forscher ein neuartiges E-Bike. 2019 kommt Nuvelos auf den Markt.

© Christian Juppe

Die Autowerkstätten der Nation bekommen ein Problem. Wenn heute jemand mit einer Beule im Kotflügel bei ihnen vorfährt, wissen sie, was zu tun ist. Erwärmen, hämmern und drücken, bis alles wieder schick aussieht. Noch ein paar Jahre, und es könnte anders sein. Neue Materialien für den Autobau werden gerade erforscht und entwickelt. Am Dresdner Institut für Leichtbau- und Kunststofftechnik (ILK) setzen Wissenschaftler wie Robert Böhm auf Carbon, einen neuartigen Werkstoffverbund aus Kohlenstofffasern und Kunststoff. Ein großer Vorteil: Er ist ultraleicht. In Zukunft rollen Leichtgewichte über die Straße. Doch wie sicher sind solche Autos aus Carbon? Und wie können Dellen in diesen neuen Stoffen in Zukunft repariert werden? Robert Böhm geht der Frage nach – und darf dafür viel kaputt machen.

Für das menschliche Auge geht es einfach zu schnell. 500 Kilogramm krachen auf die Stoßstange aus Carbon. Sie wird nach unten gedrückt, verformt sich unter dem Gewicht. Nur einer von vielen Versuchen in der großen Laborhalle des ILK. Eine Hochgeschwindigkeitskamera nimmt das Ganze auf. Am Computer kann Robert Böhm in extremer Zeitlupe genau erkennen, was mit der Stoßstange passiert. Carbon besteht aus mehreren Materialien. Sie alle verhalten sich anders, haben unterschiedliche Eigenschaften. Das machte es bisher schwer zu berechnen, was bei Extremsituationen wirklich passiert.

Damit Carbon später in Autos verbaut werden kann, muss vorher geklärt werden, wie sicher es ist. „Ein großer Vorteil ist, dass es durch die Faserstruktur nicht splittert“, erklärt der Wissenschaftler. Vielmehr reißen die Fasern im Inneren, auf der Filmaufnahme in Zeitlupe fallen lediglich kleinste Stückchen heraus. Durch die umfangreichen Crashtests kann Robert Böhm nun genau voraussagen, welche Schäden bei welcher Belastung entstehen. Gerade für die Zulassung von Carbon im Fahrzeugbau ein wichtiger Punkt.

Dass die rollende Zukunft schnittig sein kann, wird im Foyer der großen Laborhalle klar. Dort steht InEco, ein sportliches Leichtbau-Elektro-Fahrzeug, das in Zusammenarbeit mit Thyssen Krupp am ILK entstand. Nur 900 Kilogramm wiegt es. „Wir wollten damit zeigen, was mit den neuen Materialien alles geht“, sagt Robert Böhm. Doch es geht noch mehr. Das ILK bringt das Projekt Smart City Dresden voran. Dort wird erforscht, was morgen über die Straßen der Landeshauptstadt fahren soll.

Wichtig ist dabei die Kommunikation – von allem mit allem. „Stellen Sie sich vor, Sie wollen am Sonnabend mit dem Auto zum Einkaufen in die Innenstadt und suchen einen Parkplatz“, sagt Böhm. Über Sensoren, die direkt in die Carbonbauteile des Autos eingebracht sind, kommuniziert das Auto mit seiner Umwelt. Und könnte so auch erfahren, wo genau noch ein Parkplatz frei ist. „Oder aber Ihnen wird empfohlen, das Auto stehen zu lassen und ein Leihrad zu nehmen.“

Mit dem Thema Elektro-Fahrräder beschäftigt sich das ILK ebenfalls. Einen Prototypen, dessen Rahmen aus den Verbundmaterialien entwickelt wurde, stellten die Dresdner in Kooperation mit der Firma Rehau her. Das Unternehmen will das Fahrrad ab 2019 unter dem Namen Nuvelos in den Handel bringen.

Die Crashtests für die Zukunft, sie werden auch weiterhin ein wichtiger Teil der Arbeit von Robert Böhm sein. Jedes verformte Teil wird genauestens untersucht und durchleuchtet. Die Forscher schauen ins Innerste der Teile, um sie besser zu verstehen, Das ist auch wichtig, um sagen zu können, wie sie repariert werden können. Extrem verformte Teile müssten, sagt Böhm, genau wie heute nach einem Unfall ausgetauscht werden. Für kleinere Schäden entstehen gerade Möglichkeiten und Wege, wie sie Autowerkstätten in den nächsten Jahren reparieren können. Autohersteller müssen dazu wohl Schulungen anbieten. „Da geht es vor allem darum, solche Stellen herauszuschneiden, neues Material einzufügen und mit dem Rest zu verbinden.“ Ähnlich dem Flicken eines Fahrradreifens.

Beim Totalschaden ist letztlich aber auch dann alles zu spät. Da hilft nur noch das Entsorgen. Oder besser gesagt: Recyceln. Bereits heute wird an der TU Dresden an Methoden geforscht, wie die Carbonfasern am Ende ihres ersten Lebens im Auto oder Fahrrad wieder vollständig recycelt werden können. Damit daraus wieder neue Dinge entstehen können. Das Auto der Zukunft ist umweltfreundlich.

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Leser-Kommentare

Insgesamt 2 Kommentare

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  1. Marco Hanisch

    was bitte ist denn nun an einem PKW mit 900kg ein Leichtgewicht? Selbst ein Wartburg hatte 900-960kg Gewicht. Das gab es alles schon mal. Lasst doch einfach dem Kunden die Wahl, welchen Schnickschnack er im Auto haben möchte, und welchen nicht. So kann jeder Autofahrer selbst entscheiden, ob er zu Gunsten des Verbrauches ein Leichteres (und weniger anfälliges) Fahrzeug will, oder lieber "Komfort" en masse und dafür mehr Verbrauch.

  2. Logistiker

    @Marco: Es ist ja nicht nur der Komfort, was das hohe Gewicht ausmacht. Schauen Sie doch mal, was in den letzten 20 Jahren allein für die Sicherheit neu vorgeschrieben wurde. Dazu kommen noch die Systeme für die Verminderung des Schadstoffausstoßes.

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