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News-Archiv Verkehr 2010

Die Struktur hält: DLR erforscht Leichtbauweisen für Elektromobilität

12. Oktober 2010

 JEC Innovation Award für Leichtbau-Spant
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DLR-Wissenschaftler nehmen in Singapur JEC Innovation Award 2010 in der Kategorie "Automotive" entgegen

Ein leichtes und crashsicheres Bauteil des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist am 12. Oktober 2010 auf der internationalen Fachmesse JEC Composites 2010 in Singapur mit dem JEC Innovation Award ausgezeichnet worden. Die beim DLR entwickelte neue Bauweise für die Fahrgastzelle der Zukunft macht das Auto deutlich sparsamer und zugleich sicherer und trägt damit den speziellen Anforderungen alternativer Antriebe Rechnung.

Ausgezeichnet in der Kategorie Automotive wurde der beim Stuttgarter DLR-Institut für Fahrzeugkonzepte entwickelte "Spant". Der im Flugzeugbau gängige Begriff bezeichnet ein rippenähnliches, tragendes Bauteil, das den Rumpf verstärkt. Das Spant-Konzept für das Auto soll alternative Speicher- und Antriebskomponenten – zum Beispiel beim batterie- oder brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeug – vor einer Beschädigung schützen und die Sicherheit der Passagiere erhöhen.

Eingebaut ist der Spant, das Herzstück der Bauweise, in ein räumliches Fachwerk, die sogenannte Space-Frame-Struktur. Der Vorteil: Die so gebauten Fahrzeugstrukturen sind einfach modularisierbar. Der Spant ist dabei bis zu 35 Prozent leichter als die Vergleichsstruktur eines Mittelklassefahrzeugs. Seine Ringform ist sehr steif und damit geeignet für die hohen Sicherheitsanforderungen der alternativen Antriebskonzepte.

 Fahrgastzelle in Spant-Space-Frame-Bauweise
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Kraftstoffsparende Leichtbaulösungen

Neben dem Faktor Sicherheit steht die Idee des Niedrig-Emissionsfahrzeugs im Fokus der DLR-Wissenschaftler des Forschungsfeldes Leichtbau- und Hybridbauweisen. Um Kraftstoff zu sparen, arbeiten sie gemeinsam mit dem Projektpartner ACE Advanced Composite Engineering GmbH an Leichtbaulösungen für die Karosserie, die bei heutigen Fahrzeugen in etwa ein Viertel des Gesamtgewichts ausmacht.

 Philipp Steinle und Prof. Horst E. Friedrich  bei der Preisverleihung in Singapur
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Der prämierte Spant besteht aus dem leichten Hochleistungswerkstoff CFK (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) und ist besonders robust. Die einfache Geometrie der Spant- und Space-Frame-Bauweise kombiniert dabei metallische Strukturen mit CFK-Bauteilen und gleicht so die höheren Kosten des Leichtbauwerkstoffes aus.

"Die Auszeichnung auf einer der weltweit führenden Fachmessen der Verbundwerkstoffindustrie bestärkt uns darin, unsere Forschung an Leichtbaulösungen für das Auto der Zukunft auszubauen. Ziel war es, mit der Spant-Space-Frame-Bauweise deutliche Fortschritte bei Gewicht und Kraftstoffverbrauch zu erreichen", erklärt Prof. Horst Friedrich, Direktor des Stuttgarter DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte. "Zukünftige Antriebstechnologien werden elektrisch unterstützt oder vollelektrisch sein. Die Speicher- und Antriebsmodule können wir mit dem speziellen Leichtbaudesign noch sicherer unterbringen", fasst Friedrich zusammen.

Zweite Generation in Planung

 Projektleiter Roland Schöll am Spannfeld des DLR
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"Im Laufe von drei Jahren haben wir mit dem CFK-Spant die zentrale Komponente der Spant-Space-Frame-Bauweise in einem realen Bauteil umgesetzt", berichtet DLR-Projektleiter Roland Schöll. Für die Automobilindustrie zeigen die Wissenschaftler damit eine Lösung auf, wie kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe leistungsstark und zugleich wirtschaftlich in das Auto der Zukunft integriert werden können.

In den nächsten zwei Jahren soll nun gemeinsam mit dem Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung und dem Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des DLR die zweite Generation des Spantes realisiert werden.


Kontakt
Julia Duwe
German Aerospace Center

Corporate Communications, Stuttgart

Tel.: +49 711 6862-480

Fax: +49 711 6862-636


Prof. Dr.-Ing. /Institutsdir. Horst E. Friedrich
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Fahrzeugkonzepte

Tel.: +49 711 6862 255

Fax: +49 711 6862-258


Dipl.-Ing. (FH) Roland Schöll
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Fahrzeugkonzepte

Tel.: +49 711 6862 592

Fax: +49 711 6862-258


Zuletzt geändert am: 20.10.2010 18:32:25 Uhr