Zukunft des Autos: Ohne Plastik geht es nicht

Von Jürgen Pander

Innovationen im Auto: Hightech aus dem Labor Fotos

Plastikautos zusammenkleben - früher war das oft ein Hobby für kleine Jungs. Bald aber werden wohl auch richtige Autos in dieser Weise produziert. In der Automobilindustrie bricht nämlich ein neues Zeitalter an.

Ölwannen aus Plastik, geklebte Magnetringe im Getriebe und bald sogar Fahrwerke aus Kunststoff - in der Automobilindustrie steht eine Revolution an. Es beginnt ein neues Zeitalter: Das der Chemie als Innovationsmotor. Ein Jahrhundert lang war es vor allem die Mechanik, in der Fortschritte erzielt wurden. Vergaserbatterien wie Skulpturen für mehr Leistung, immer komplexere Fahrwerkskonstruktionen für eine bessere Straßenlage. Der Werkstoff war meist der gleiche - Metall, das immer kunstvoller in Form gebracht wurde.

Anfang der achtziger Jahre dann begann die Epoche der Elektronik. Immer komplexere Schaltkreise, immer mehr Rechenpower, immer mehr Steuerungs- und Eingriffsmöglichkeiten - inzwischen ist das Gaspedal bei vielen Autos nur noch ein Regler, mit dem man den Bordcomputer mit Informationen füttert. Eine mechanische Verbindung zum Motor gibt es dann nicht mehr.

Warum jetzt neue Werkstoffe und damit chemische Innovationen so wichtig werden, hat einen einfachen Grund: Das Gewicht von Autos muss drastisch gesenkt werden, wenn der Spritverbrauch und damit der CO2-Ausstoß deutlich verringert werden soll. Das Diätgebot gilt erst recht für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, denn je geringer das Gewicht, desto größer die Reichweite.

"Ein Drei-Liter-Auto wird es ohne die Hilfe der Chemie ganz sicher nicht geben", sagt Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger, ehemals Präsident der Gesellschaft Deutscher Chemiker. Schon heute bestehen moderne Autos aus einem Materialmix, zu dem neben Stahl und Aluminium auch immer mehr Kunststoffe gehören.

Rückkehr eines Klassikers

In Zukunft soll der Leichtbau noch viel weiter getrieben werden. Der Chemie-Konzern BASF stellte vor kurzem die erste großserientaugliche Vollkunststofffelge vor. Allein mit vier Rädern aus Ultramid statt aus Aluminium ließen sich pro Pkw zwölf Kilogramm Gewicht einsparen. Außerdem werden zum Beispiel Bitumenmatten zur Geräuschdämmung im Motorraum zunehmend durch Kautschukschaum ersetzt, der einfach aufs Blech gespritzt wird. Jedes Gramm zählt auf der Jagd nach einem möglichst geringen CO2-Ausstoß.

Fahren wir also bald Plastikautos? "Dass ganz auf Metall verzichtet werden kann, ist kaum vorstellbar", sagt Chemie-Professor Martin Möller von der RWTH Aachen. Doch Faserverbundwerkstoffe seien eindeutig die Materialien der Zukunft.

Und mit denen finden teilweise uralte Ideen zu neuer Blüte, zum Beispiel die Blattfeder, die vor rund hundert Jahren Autos etwas komfortabler machte, aber im Zuge des automobilen Fortschritts ausgemustert wurde. Nun sollen ausgerechnet Blattfedern eine Revolution unterm Fahrzeugboden auslösen - natürlich keine Blattfedern aus Metall, sondern aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), einem extrem leichten und elastischen Material.

Die neuartige GFK-Blattfeder ist das Herzstück eines Hinterachs-Prototypen des deutschen Automobil-Zulieferers ZF. Bisher galten Fahrwerksteile aus Kunststoff als undenkbar. Denn beim Beschleunigen, Kurvenfahren, Bremsen oder auch bei der Fahrt über ruppiges Kopfsteinpflaster müssen diese Bauteile extremen Kräften standhalten. Jetzt glauben die Forscher von ZF, dass sie ein zu diesem Zweck perfektes Hightech-Fasermaterial entwickelt haben, das gegenüber einer herkömmlichen Stahlkonstruktion um mindestens 25 Kilogramm leichter ist.

Kleben statt schweißen

Und die Entwicklung steht nicht still: "In spätestens fünf Jahren", sagt ZF-Sprecher Thomas Wenzel, "sind Federbeine samt Radträgern aus Glasfaser-Kunststoff auf dem Markt." Ein mit solchen Bauteilen ausgerüsteter Kleinwagen sammelt derzeit als Prototyp Praxiserfahrung.

Die neuen Werkstoffe erfordern allerdings auch neue Herstellungsverfahren. Kleben statt schweißen heißt das Motto in der Autoindustrie. Front- und Heckscheiben werden schon länger nicht mehr in Gummifassungen geklemmt, sondern in den Rahmen eingeklebt. Das macht die Karosserie sehr viel steifer und das Fahrgefühl zugleich präziser und komfortabler.

Ständig kommen neue Klebestellen im Auto hinzu - sogar im Getriebe und am Motor. "Dichtungen werden zunehmend durch Klebstoffraupen ersetzt", sagt Hermann Onusseit aus der Forschung des Chemiekonzerns Henkel. So schlage man zwei Fliegen mit einer Klappe, denn ein durchgehender Klebstofffilm befestige nicht nur zwei Teile aneinander, sondern dichte die Kontaktstelle zugleich ab.

Bei konsequentem Leichtbau gibt es gar keine Alternative zu Kleben, denn Stahl und Aluminium lassen sich nicht verschweißen, Kunststoffe natürlich erst recht nicht. Selbst bei Stahl-Stahl-Verbindungen verwenden immer mehr Hersteller Spezialklebstoff, um die Zahl der Schweißpunkte zu reduzieren. Das macht die Produktion einfacher und die Autos haltbarer. Durch Schweißen und die damit verbundene Hitze entstehen nämlich unerwünschte Spannungen im Metall; ein Effekt, der beim Kleben unbekannt ist.

Mit steigender Bedeutung der Elektromobilität wird auch der Stellenwert der Elektrochemie weiter zunehmen. Vor allem bei den Stromspeichern sind die Autobauer auf Grundlagenforschung aus der Chemie angewiesen. Die Lithium-Ionen-Technik stammt zu 100 Prozent von dort. An leistungsfähigeren Akkutypen wie Lithium-Schwefel- und Lithium-Luft-Batterien wird derzeit geforscht.

Und der High-Tech-Chemiebaukasten wird in den nächsten Jahren noch viele andere interessante Dinge hervorbringen: Kunststoffe, die von selbst leuchten, so dass in Rücklichtern beispielsweise gar keine Glühlampen oder LEDs mehr nötig sind. Oder Lacke, die Strom erzeugen. Ihnen wird ein sogenannter Halbleiter wie zum Beispiel Zink oder Nitrat beigemischt, der dann das auf den Lack fallende Sonnenlicht in Strom umwandeln kann. So wird das Auto zu einer einzigen, gigantischen Solarzelle, die ihren Akku an Bord selber laden kann.

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insgesamt 37 Beiträge
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1.
RealSatiriker 19.01.2012
immer wieder nett, wenn alte Hüte als technische Innovation verkauft werden. Die Blattfeder aus Kunststoff hatte schon die Chevrolet Corvette C4 vor 28 Jahren!!
2. Janz neue Halfleiter
petit_fleur 19.01.2012
Zitat von sysopPlastikautos zusammenkleben - früher war das oft ein Hobby für kleine Jungs. Bald aber werden wohl auch richtige Autos in dieser Weise produziert. In der Automobilindustrie bricht nämlich ein neues Zeitalter an. Zukunft des Autos: Ohne Plastik geht es nicht - SPIEGEL ONLINE - Nachrichten - Auto (http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,808916,00.html)
mit sone Sachen wie HL-Zinkat un Ami_no_nitrat als Halbleiter könne Sie aber bestimmt kein Auto klebe. Do müsse drausserirdische als impfung herhalte. Wo habt ihr dann den Quatsch her?
3.
Altesocke 19.01.2012
Zitat von sysopPlastikautos zusammenkleben - früher war das oft ein Hobby für kleine Jungs. Bald aber werden wohl auch richtige Autos in dieser Weise produziert. In der Automobilindustrie bricht nämlich ein neues Zeitalter an. Zukunft des Autos: Ohne Plastik geht es nicht - SPIEGEL ONLINE - Nachrichten - Auto (http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,808916,00.html)
Ist das organischer Kunststoff oder gerade der Versuch, den Erdoelverbrauch weiter zu erhoehen? "Damit Sprit gespart wird"
4. ... und der Audi A2
lutzart 19.01.2012
nicht vergessen: Audi baute neben dem A8 auch den A2 mit Aluminiumkarosserie in Audi-Space-Frame-Technologie, heute noch geniales Auto mit tollen Fahrleistungen und sehr niedrigem Verbrauch.
5. Energiebilanz beachten
Hermes75 19.01.2012
Zitat von AltesockeIst das organischer Kunststoff oder gerade der Versuch, den Erdoelverbrauch weiter zu erhoehen? "Damit Sprit gespart wird"
Selbst wenn es Kunststoffe auf Erölbasis sind, ist das immer noch ein Gewinn, da für die Erzeugung von Metallen sehr viel Energie benötigt wird (Kohle / Stahl bzw. Strom / Alu). Außerdem haben Kunststoffe den Vorteil, dass man sie (meist) recyceln kann. Öl, dass einmal zur Energiegewinnung verbrannt wurde ist WEG. Also lieber erstmal bis zum Ende denken, bevor man solche Vermutungen in den Raum wirft.
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