Bezahlbarer Nfz-Leichtbau auf dem Prüfstand

Ein Projektkonsortium strebt eine Gewichtsreduktion von 30 Prozent bei Kostenneutralität im Vergleich zur bisherigen Stahlbauweise an. Im Fokus von HylightCab stehen die Multi-Material-Bauweise und die Nfz-Kabinenstruktur.

Die Fahrzeugmasse ist noch immer der dominierende Faktor für den Verbrauch. Vor allem im Nutzfahrzeugbereich. Ein großer Anteil der weltweiten CO₂-Emissionen stammt aus dem Gütertransport, welcher laut dem Statistik-Portal Statista zu über 70 % durch Lastkraftwagen (LKW) abgewickelt wird. Ingenieure aus Forschung und Industrie wollen nun im Rahmen des Forschungsvorhabens HylightCab eine Gewichtsreduktion von 30 % bei Kostenneutralität im Vergleich zur bisherigen Stahlbauweise erreichen. Im Fokus des Projekts stehen der hybride Leichtbau und die Kabinenstruktur eines Nutzfahrzeugs.

Um den hybriden Leichtbau weiter voran zu bringen, werden diesbezüglich gezielt verfahrenstechnisch hochbeanspruchte  Komponenten des LKW-Fahrerhauses erforscht: die Kabinenstruktur.

Für die hochbelasteten Bereiche in der Kabine sollen materialhybride Fertigungsverfahren zu einer signifikanten und gleichzeitig bezahlbaren Gewichtsreduktion führen. Mittelfristig wird die Großserienfähigkeit des Multi-Material-Designs angestrebt. Dazu werden verschiedene Bauteile in Multi-Material-Bauweise entwickelt und in die Kabinenstruktur integriert. Sukzessive werden somit die derzeit konventionell in Serie gefertigten Bauteile in der neuen Bauweise substituiert.

Fügetechniken im Zentrum der Forschung

Dieser anwendungsorientierte Ansatz stellt die Systemintegration in einem Fahrzeug, einschließlich der dafür erforderlichen Fügetechnologien, in das Zentrum der Forschung und soll eine möglichst schnelle Umsetzung ermöglichen. Zudem werden künftige Anforderungen an die Kabine, wie geänderte Crash-Anforderungen als auch alternative Antriebssysteme, betrachtet. Struktur- sowie Prozesssimulationen dienen dem Entwicklungsprozess im Hinblick auf die Absicherung sowie Maximierung des Leichtbaupotenzials.

Neben der geplanten Gewichtsreduktion von 30% sollen zudem die entwickelten Lösungen problemlos in die laufende Produktion implementiert werden können, um schnellstmögliche Serientauglichkeit zu erreichen. Neben der reinen Verbrauchsminderung ergibt sich bei Nutzfahrzeugen ein weiterer Vorteil durch die Leichtbauweise. In Bezug auf die rechtliche Beschränkung des zulässigen Gesamtgewichts beladener Nutzfahrzeuge, führt eine Reduktion des Leergewichts zu einer Steigerung der maximal möglichen Zuladung. Hierdurch lassen sich Fahrten reduzieren. Leichtbau im Nutzfahrzeug schont somit Ressourcen und steigert gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit.

Projektpartner des HylightCab-Projekts

Das Forschungsvorhaben HylightCab wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ gefördert. Die Laufzeit endet im Mai 2020. Als Verbundkoordinator ist GreenIng GmbH & Co. KG, Leutenbach, genannt. Projektpartner sind zudem das Fraunhofer ICT – Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie, Pfinztal, das KIT – FAST, Institut für Fahrzeugsystemtechnik - Teilinstitut Leichtbautechnologie des Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, die Fritzmeier Composite GmbH & Co. KG, Bruckmühl, und die Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG Modellbau & Formenbau, Dietfurt a.d. Altmühl.