Forschung bei VW: Neue Werkstoffe und Bauweisen gefragt

Forschung und Entwicklung bei Volkswagen setzen bei der Automobilherstellung verstärkt auf neuartige Werkstoffe und Bauweisen. Insbesondere der Leichtbautechnik messen die Konzernexperten eine entscheidende Bedeutung für zukünftige Fahrzeugkonzepte bei. Das Automobil der Zukunft muss nicht nur zahlreichen gesetzgeberischen Rahmenbedingungen genügen, sondern auch die wachsenden gesell­schaftlichen Erwartungen in Hinblick auf Energieeffizienz, Kraftstoff­verbrauch, Klimaschutz, Sicherheit und Komfort erfüllen.

Beispiele: Lupo und Golf

Volkswagen hat mit seinen bisherigen Arbeiten zu Niedrigverbrauch-Fahr­zeugen wie etwa dem 1999 in den Markt gebrachten Drei-Liter-Lupo seine Kompetenz auf dem Gebiet fortschrittlicher Antriebs- und Fahrzeugtech­nologien bewiesen. Mit dem Ein-Liter-Auto ging Volkswagen im April 2002 noch einen Schritt weiter und konnte zeigen, wie durch den Einsatz inno­vativer Werkstoffe wie Aluminium, Magnesium oder kohlefaserverstärkter  Kunststoffe (CFK) in Verbindung mit neuen Bauweisen das Fahrzeug­gewicht deutlich gesenkt werden kann.

Mit neuen Werkstoffen allein lässt sich eine Gewichtsreduzierung zu ak­zeptablen Kostenbedingungen nicht verwirklichen. Im konzeptionellen Leichtbau setzt Volkswagen daher auf eine intelligente Kombination von Bauweisen, Werkstoffauswahl und Herstellungsverfahren. Im Konzern stehen unterschiedliche Technologien wie der Einsatz formgehärteter Ble­che, das Fügen von nichtrostenden Stählen und Leichtmetallguss zur Verfügung, außerdem innovative Werkstoffe wie Hochleistungskunststoffe oder Aluminium- bzw. Magnesium-Legierungen.

Beispiele hierfür finden sich im neuen Golf: Hier wird ein Getriebegehäuse aus Magnesium einge­setzt, das rund 25 Prozent weniger wiegt als die ebenfalls schon leichte Alumi­nium-Ausführung. Am Einsatz von Magnesium-Legierungen im Motorblock wird im Konzern bereits intensiv gearbeitet. Und auch Stahl, der Klassiker im Fahrzeugbau, lässt sich in Leichtbaukonzepte integrieren. So wurden höchstfeste, warmumgeformte Stahlgüten bei der B-Säule des neuen Golf verwendet. Dazu wurden Verbindungstechniken wie das Laserschweißen konzeptbedingt weiterentwickelt.

Umweltschonende Lösungen gesucht

Umweltschonende Systemlösungen mittels aus­gewählter "tribologische Schichten" ermöglichen eine Reduzierung von Reibung und Verschleiß, senken den Kraftstoffverbrauch und verlängern die Lebensdauer von Bauteilen. Dabei werden für hochbelastete mecha­nische Bauteile hauchdünne diamant-ähnliche Kohlenstoffschichten (diamond-like carbon, DLC) eingesetzt um Verschleißbeanspruchungen auch unter schwierigen Schmierungsverhältnissen sicherzustellen. Die Entwicklung moderner Hochdruckeinspritzsysteme im Automobilbau wie etwa des Turbo-Dieselmotors mit Pumpe-Düse-Technologie ist durch diese Art der Beschichtungen erst ermöglicht worden.

Besonderes Augenmerk legen die Entwickler bei Volkswagen auf Wirt­schaftlichkeit und vielseitige Anwendbarkeit neuartiger Verfahren. Denn die Akzeptanz neuer Werkstoffe hängt insbesondere von der Verfügbar­keit kostengünstiger und prozesssicherer Fertigungstechnologien ab. Volkswagen wird künftig noch differenzierter individuelle Kundenanforde­rungen erfüllen: Die Roadster-Studie "concept R" zeigt die Richtung. Und Nischenfahrzeuge und Derivate werden verstärkt von modernen Bauwei­sen mit Leichtbaumaterialien profitieren.