Das Thema Leichtbau verbindet man generell mit neuen, alternativen Werkstoffen. Dass auch Metalle hier eine wichtige Rolle spielen, zeigte das 5. Landshut-Ingolstädter Leichtbausymposium im Audi Forum in Ingolstadt. Veranstaltet von den Hochschulen Landshut und Ingolstadt sowie dem Leichtbau-Cluster, informierten sich mehr als 70 Experten über neuste Trends beim Einsatz von Metallen im Leichtbau. Das eintägige Tagungsprogramm setzte sich aus Fachvorträgen sowie einer Besichtigung der Automobilproduktion bei der AUDI AG in Ingolstadt zusammen.
Auf Leichtbau abgestimmtes Denken notwendig
Als Hauptfaktoren beim Leichtbau stellten die Initiatoren und Moderatoren der Veranstaltung, Prof. Dr. Jörg Wellnitz (Hochschule Ingolstadt) und Prof. Dr. Otto Huber (Hochschule Landshut) vor. Dies seien u. a. optimale Materialien, Fertigungstechniken, Funktionen, Sicherheitsaspekte, Kostenstrukturen und CO2-Emmission. All diese Bereiche müssten nachhaltig verbessert werden, obwohl sie sich gegenseitig, oftmals gegenläufig beeinflussen. Die Thematik „Leichtbau“ mit ihren vielen Einflussgrößen habe viel Potenzial, erfordere aber auch ein auf Leichtbau abgestimmtes „Denken“. Nicht nur bei den Bauteilen, sondern bereits bei deren Konstruktion. Die vielfältigen Kompetenz der Partner in einen Netzwerk wie dem Leichtbau Cluster könne dabei überproportional genutzt werden.
Bleche und Verbundmaterialien mit Leichtbaupotenzial
Welche Fortschritte und welch großes Potenzial moderne Stahlblechwerkstoffe in der Produktion beim Automobilhersteller versprechen, erläuterte Erik Hilfrich (ThyssenKrupp Steel Europe AG). Er ging erst auf die aktuellen Sandwichblechwerkstoffe ein und betonte dann die Chancen von zukünftigen Stahlblechen, die bei relativ geringer Temperatur „warmumgeformt“ werden könnten und trotzdem höchste Festigkeit (bis zu 1.900 MPa) versprechen.
Ein neuen Werkstoff aus Manganblech, genannt MnE21, für den Einsatz im automobilen Leichtbau stellten Dr. Stephen Rudzewski (Technikleiter Semcon Holding) und Peter Stolfig (Geschäftsführer Stolfig GmbH) vor. Durch den hohen Anteil von Magnesium sei das Material sehr leicht und stabil, auch die Energiebilanz sei sehr positiv, erste Anwendungen im Automobilbau seien bereits gelungen, „im Frühjahr 2011 soll ein Modulquerträger als Versteifungsgerippe in den Serieneinsatz kommen“, verriet Stolfig.
Auf die großen Möglichkeiten von Metallschäume im modernen Automobilbau ging Prof. Dr. Jörg Wellnitz von der Hochschule Ingolstadt ein. Nähme man die Festigkeitsstrukturen an Bauwerken, in der Natur oder im menschlichen Knochenbau als Vorbilder und würde man dies Erkenntnisse auf die Konstruktion von zum Beispiel Karosseriestrukturen oder Formbauteilen anwenden, könnte ein erheblicher Beitrag zum Leichtbau geleistet werden.
Wettbewerbsvorteile durch Leichtbau
Welche Wettbewerbsvorteile Werkstoffsubstitution einem Unternehmen bringen kann, verdeutlichte Jan-Michael Roß (Universität Augsburg). Er stellte die ersten Ergebnisse einer wissenschaftlichen Untersuchung vor, die sich u.a. mit dem richtigen Zeitpunkt der Markteinführung eines neuen Werkstoffes sowie deren Auswirkungen befasst. Nach Sparten getrennt zeigte er das Potenzial beim ersetzten bestimmter Werkstoffe auf, bei der Durchsetzbarkeit von Mehrkosten gäbe es große Unterschiede zwischen dem Automobilbau, der Luft- und Raumfahrt oder dem Maschinen- und Anlagenbau.
Welche Potenziale durch moderne Gussteile für den Leichtbau entstanden sind, zeigte Prof. Dr. Klaus Eigenfeld (Leiter des Gießerei-Instituts der Technischen Universität Bergakademie Freiberg). Besonders im Motoren- und Getriebebau sei viel Leichtbaupotenzial umgesetzt worden. Die stabilen Strukturen an Gehäusen bei gleichzeitig geringerem Gewicht und höherer Funktionsübernahme ließen sich auch in gegossenen Integralträgern umsetzen, die zum Beispiel im Audi A8 als hinterer Längsträger oder in Türinnenteilen anderer Fabrikate zu finden sind.
Einsatzmöglichkeiten von Leichtbauwerkstoffen und -konstruktionen zeigte Dr. Joachim Wloka (Audi AG und Leiter Kompetenzfeld „Produktions- und Automatisierungstechnik“ an der Hochschule Ingolstadt) an den aktuellen Modellen des Ingolstädter Automobilherstellers auf. Er zeigte, die enorme Gewichtsersparnis bei gleichzeitiger Stabilitätserhöhung in der Aluminiumkonstruktion des Audi A8 in drei Generationen bzw. 25 Jahren Produktionszeit sowie beim Einsatz einer Stahl-Aluminium-Karosserie (Audi TT) und der steigenden Verwendung von Kunststoffbauteilen.
Einen detaillierter Einblick in die Abläufe der automobilen Fertigung und die Anwendung automobiler Leichtbautechnologien bot schließlich ein Rundgang durch die laufende Audi-Produktion im Werk Ingolstadt.
Ausblick: 5. Landshuter Leichtbaucolloquium
Die nächste Veranstaltung des Leichbau Clusters steht bereits auf der Agenda: Wie Marc Bicker (orgnisatorischer Leiter des Cluster Leichtbau) ankündigte wird das 5. Landshuter Leichtbau-Colloquium am 23./24. Februar 2011 an der Hochschule Landshut das „Leichtbau und nachhaltige Mobilität“ haben. 45 Fachreferenten werden in den einschlägigen Kerndisziplinen des Leichtbaus neue Entwicklungen aus dem Leichtbau bieten und wie in den letzten Jahren einen Branchentreff in diesem innovativen Themenfeld darstellen.
