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Hat der automobile Leichtbau eine Zukunft?

0 2018-02-13 108

In den vergangenen Jahren sind Autos durch ein Plus an Technik wie Assistenzsystemen deutlich schwerer geworden. Gleichzeitig sollten die Autos immer effizienter und spritsparender werden. Die Automobilindustrie fand die Lösung des Problems im automobilen Leichtbau: Carbon, Alu und Magnesium hießen die neuen Materialien. Forscher haben nun herausgefunden, dass E-Fahrzeuge der Schlankheitskur ein Ende setzen könnten.

Der Trend zur Massen-Minimierung hat seinen Höhepunkt überschritten. Künftig wird das Gewicht bei Autos wohl wieder eine geringere Rolle spielen. Denn dem E-Mobil sind ein paar Pfund zu viel relativ egal.

Sogar üppige 300 Kilogramm Ballast steckt ein Elektroauto ziemlich locker weg, hat eine Studie des Center Automotive Research (CAR) der Universität Duisburg-Essen ergeben. Die Wissenschaftler haben den Stromverbrauch eines Tesla ohne Zusatzgewicht sowie mit 100, 200 und 300 Kilogramm miteinander verglichen. Bei der Leerfahrt lag der Verbrauch bei 17,77 kWh auf 100 Kilometern. Mit 300 Kilogramm extra stieg er lediglich auf 17,87 kWh – ein Unterschied von 0,6 Prozent.

Das Phänomen ließ sich nicht nur bei der insgesamt recht schweren Limousine Tesla S beobachten, sondern auch beim deutlich leichteren Kleinwagen BMW i3. Dort lag die Verbrauchsdifferenz zwischen Leerfahrt und 300-Kilo-Ballast zwar immerhin bei 4,4 Prozent, umgerechnet in Benzinverbrauch sind das aber auch nur 0,3 Liter. Bei einem konventionell angetriebenen Auto würde der Mehrverbrauch bei gleicher Zuladung wohl rund das Dreifache betragen.

Den Grund für den geringen Mehrverbrauch durch Mehrgewicht sieht die CAR-Studie in der umfassenden Bremskraftrückgewinnung von Autos mit Elektromotor. So muss zwar wie auch bei konventionellen Autos jedes zu bewegende Kilogramm unter großem Energieeinsatz beschleunigt werden, durch die starke Rekuperation des E-Antriebs wird aber auch ein größerer Anteil davon zurückgewonnen.

Natürlich ist nach wie vor ein leichtes E-Mobil sparsamer als ein schweres. Doch als Dogma bei der Fahrzeugentwicklung eignet sich der Leichtbau nicht mehr. „Die Entwickler müssen umdenken“, so CAR-Leiter Ferdinand Dudenhöffer. Schwer fallen dürfte ihnen das nicht. Denn Leichtbau kostet viel Geld. Spielen Carbon, Alu und Magnesium nicht mehr genug Effizienzvorteile ein, lohnt sich die Investition nicht. E-Mobile sind aufgrund der kostspieligen Akkus teuer genug. Was sich an anderer Stelle sparen lässt, wird also umso schneller gestrichen. Ein Umstand, auf den auch Stahlhersteller wie ThyssenKrupp setzen. Die Essener haben berechnet, dass ein durchschnittliches Elektrofahrzeug bei 100 Kilogramm Gewichtsreduktion nur acht Kilometer an Reichweite gewinnt. Der Konzern rechnet damit, auch in Zukunft noch jede Menge Stahl an die Autohersteller liefern zu können.

Viel wichtiger als Leichtbau wird für das Elektroauto ein intelligentes Strom- und Energiemanagement, glaubt Dudenhöffer. „Was erheblichen Einfluss auf den Verbrauch hat, sind etwa die Klimaanlage oder andere wichtige elektrische Verbraucher“, so der Experte. Die Entwicklungsprioritäten würden sich in diese Richtung verlagern. Beispielsweise könnte ein 500 Euro teures Solarpanel auf dem Dach, das die Klimaanlage beim Vorkühlen eines geparkten Fahrzeugs mit Strom versorgt, einen weitaus größeren Einfluss auf die Reichweite haben als eine viel teurere Carbon-Karosserie.

Das sieht offenbar auch BMW mittlerweile so. Die Münchner hatten bei ihrem Elektroauto-Erstwurf i3 noch konsequent auf das teure Leichtbaumaterial Carbon gesetzt. Mit der Folge, dass der Kleinwagen heute der teuerste Stromer seiner Klasse ist. Bei der Reichweite haben jedoch mehrere tausend Euro günstigere Stahlmodelle wie der Renault Zoe die Nase vorn. Beim nächsten Elektro-BMW spielt Carbon daher keine Rolle mehr: Wenn der i5 ab 2021 aus dem Werk Dingolfing rollt, wird er aus einem Materialmix aus hochfestem Stahl, Leichtmetall und Kunststoff bestehen. Carbon gibt es dann höchstens noch in Form von Zierteilen an der Karosserie oder im Cockpit.

Komplett am Ende ist Leichtbau damit nicht. Bei konventionell angetriebenen Fahrzeuge und schweren SUV oder Oberklassemodellen wird auch künftig auf Gewicht geachtet werden. Und auch Sportwagen wird man aus fahrdynamischen Gründen weiterhin möglichst leicht bauen. Ein Megatrend, wie noch vor wenigen Jahren propagiert, wird Leichtbau aber wohl in der Breite nicht mehr werden.

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