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27.09.2017 | Werkstoffe | Im Fokus | Onlineartikel

Was Glas im Auto der Zukunft leistet

Autor:
Christiane Köllner

Alter Werkstoff mit großer Zukunft: Glas wird im Auto von morgen eine große Rolle spielen. Als intelligentes Glas soll der Werkstoff das Autofahren einfacher und sicherer machen.

Vom historischen Kunstobjekt zum intelligenten Funktionsglas: Glas hat seit jeher durch seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten fasziniert – und ist nach wie vor Gegenstand aktueller Entwicklungen. "Sei es als Glasfolie, aufwickelbar auf einer Rolle wie eine Kunststofffolie, als extrem hochfestes Glas oder in unzähligen Anwendungen, die unser Leben sicherer, moderner und angenehmer gestalten", erklären die Springer-Autoren Helmut A. Schaeffer und Roland Langfeld im Kapitel Die Zukunft des Glases aus dem Buch Werkstoff Glas.

Auch in der Automobilindustrie findet der Werkstoff Glas auf vielfältige Weise Verwendung. Beim Einsatz großflächiger Glaselemente im Automobil- und Fahrzeugbau gestatten "komplexe Beschichtungsverfahren, Glasscheiben oberflächlich zu 'veredeln', sie gezielt mit zusätzlichen Eigenschaften zu versehen und somit zu 'Funktionsgläsern' umzuwandeln", erläutern die beiden Springer-Autoren weiter. Zu diesen Funktionen zählten Wärme- und Sonnenschutz, variable Lichtdurchlässigkeit, Entspiegelung (Antireflektion), elektrische Leitfähigkeit, Selbstreinigung oder hohe Festigkeit. 

Empfehlung der Redaktion

2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

Die Zukunft des Glases

Bisher wurden die vielfältigen Einsatzfelder für silicatische Gläser dargestellt und aufgezeigt, dass das Leben in einer Industriegesellschaft ohne den Werkstoff Glas undenkbar ist. In diesem Kapitel soll nun auf ausgesuchte neue Entwicklungsfelder der Glasforschung eingegangen werden. 

Werkstoff Glas immer wichtiger

Automobilexperten erwarten, dass Glas neue Entwicklungen und Möglichkeiten für künftige Fahrzeugkonzepte eröffnet. Autos sollen in Zukunft über größere Glasflächen mit komplexeren Formen verfügen. Auch im Innenraum autonomer Fahrzeuge wird Glas als Material immer wichtiger. "Moderne Panorama-Windschutzscheiben und -Glasdächer bieten Autofahrern mehr Komfort und können so gestaltet werden, dass sie die technischen Features unterstützen, die moderne Fahrzeuge benötigen", sagt Arturo Mannheim, CEO der AGP Group, die Spezialgläser für Fahrzeuge herstellen. Insbesondere die Division eGlass, die vor drei Jahren gegründet wurde, beschäftigt sich mit Verglasungslösungen für Elektroautos und autonome Fahrzeuge.

Konkret geht AGP eGlass davon aus, dass sechs Kerntechnologien für Autoglas die Mobilität der Zukunft prägen werden: leichtgewichtige Hybrid-Verglasungen; Windschutzscheibenoptik, die die Leistung von Kamerasystemen verbessert; nichtmetallische Glasbeschichtungen, die den Energieverbrauch der Klimaanlage senken; komplexe Panorama-Windschutzscheiben; widerstandsfähiges Glasverbundmaterial und die Steuerung der Glas-Transparenz.

Die sechs Glastrends im Überblick:


  • Leichte Verglasungslösungen

Leichtbau wird in der Automobilindustrie immer wichtiger. Hohes Leichtbaupotenzial sehen Forscher auch bei der Verglasung. Unter dem Namen "Ultralite Plus" bietet AGP eGlass leichtgewichtige Hybrid-Verglasungen an, die bis zu 35 Prozent Gewicht einsparen sollen. Die Verwendung von Aluminiumsilikatglas verbessere das Handling, verlängere die Reichweite von Elektroautos und senke den Kraftstoffverbrauch. 

Auch Saint-Gobain Sekurit arbeitet an leichtgewichtigen Autoscheiben und setzt dabei auf Dickenoptimierungen und Werkstoffanpassungen für das gesamte Autoscheibenset. An leichten Acrylglasscheiben forscht hingegen die TH Mittelhessen. Scheiben aus Kunststoff wie etwa Acrylglas brächten eine Gewichtsersparnis von 40 bis 50 Prozent. Allerdings steht der Nachweis für deren Crashsicherheit noch aus.

  • Windschutzscheiben verbessern Kameraoptik 

Windschutzscheiben können Kamerasysteme in ihrer Leistungsfähigkeit unterstützen. AGPs Windschutzscheibenoptik "Camera View Plus" soll eine sehr gute Kamera-System-Performance liefern, wie sie für das autonome Fahren erforderlich ist. Das Fenster erfüllt mit seinen optischen Eigenschaften die Anforderungen der Level-5-Kamerasysteme für Autopiloten.

  • Nichtmetallische Glasbeschichtungen

Nichtmetallische Glasbeschichtungen ("Solar Plus") sollen die Leistungsfähigkeit verbessern und den Fahrkomfort steigern, ohne dass sie die Verbindung von elektronischen Geräten wie Smartphones, Mautetiketten, Antennen oder Ähnlichem beeinträchtigen, erklärt AGP. Die Beschichtungen könnten zudem auch den Energieverbrauch der Klimaanlage senken. 

Volkswagen hat zum Beispiel eine beheizte Frontscheibe ohne optisch störende Heizdrähte entwickelt. Die Klimakomfortscheibe funktioniert mithilfe einer leitfähigen Silberschicht in der Scheibe sogar als Hitzeschutz im Sommer. Audi plant indes, Solarzellen in Panorama-Glasdächern zu integrieren.

  • Komplexe Panorama-Windschutzscheiben 

Große und komplexe Windschutzscheiben und Glasdächer bieten Fahrzeugdesignern mehr Flexibilität. Fortschrittliche Biegefertigkeiten, die Press-Biegungen von bis zu 3,5 Quadratmetern Glasfläche erlauben, bilden die Grundlage für diese AGP-Technik ("360 Plus").

  • Sicherheit 

Glas kann die Sicherheit erhöhen – zum einen durch verbesserte Widerstandsfähigkeit, zum anderen mit intelligenten Zusatzfunktionen als Fahrhilfe. Unter dem Namen "Impact Plus" hat AGP ein Glasverbundmaterial entwickelt, das sehr widerstandsfähig gegenüber Steinschlägen sein soll. Es verbessere die Sicherheit und verlängere die Produktlebensdauer. Auch die Reinigungstechnik für Windschutzscheiben kann für mehr Verkehrssicherheit sorgen, wie das Fraunhofer IOSB und Valeo wissen. Zudem können Head-up-Displays, die Fahrzeug- oder Verkehrszeichen-Informationen auf die Windschutzscheibe projizieren, die Gefahr der Ablenkung reduzieren. Alternativ kann elektroluminiszentes Glas nützliche Informationen für den Fahrer darstellen. So können etwa Verkehrszeichen oder Warnhinweise direkt in der Windschutzscheibe erscheinen.

  • Gezieltes Abdunkeln der Fahrzeugverglasung 

Die Steuerung der Glas-Transparenz soll für mehr Komfort für die Fahrzeuginsassen sorgen. AGPs Technik "Vario Plus" erlaubt es Fahrzeuginsassen, die Transparenz des Glases von komplett blickdicht bis hin zu vollkommen durchsichtig mit einer Fingerwischbewegung oder durch Sprachsteuerung anzupassen. Auch Continental hat mit Intelligent Glass Control eine Technik entwickelt, um das gezielte Abdunkeln der Fahrzeugverglasung zu erlauben.

Die Beschichtung von Glasoberflächen mit einem elektrochromen Schichtsystem erlaubt es, die Lichttransmission gezielt und je nach Bedarf zu verändern, erklären die Springer-Autoren Schaeffer und Langfeld Kapitel Glas und seine vielfältigen Anwendungen aus dem Buch Werkstoff Glas. Elektrochrome Schichtsysteme sollen im Fahrzeugbereich für abdunkelbare Sonnendächer und für sich automatisch verdunkelnde blendarme Außenrückspiegel Einsatz finden.

Glasindustrie auf Wachstumskurs

Dass der Werkstoff Glas gefragt ist, zeigen auch die gute Umsatzzahlen der Glasindustrie im ersten Halbjahr 2017. Wachstumstreiber ist dabei das Ausland, während der Inlandsumsatz leicht rückläufig ist. Nach Abschluss des ersten Halbjahres stieg der Gesamtumsatz der Glasindustrie in Deutschland um 2,3 Prozent auf rund 4,85 Milliarden Euro an (2016: 4,74 Milliarden Euro), wie der Bundesverband Glasindustrie angibt. 

Nahezu alle Branchen ziehen für den Zeitraum Januar bis Juni 2017 eine positive Bilanz im Vergleich zum Vorjahreszeitraum. Eine Ausnahme bildet das Segment Flachglasherstellung: Hier zeigte sich der Umsatz mit einem Minus von 2,1 Prozent rückläufig: Die Branche setzte damit im ersten Halbjahr 497 Millionen Euro um (2016: 507 Millionen Euro). Die Flachglasveredeler schlossen dagegen mit einem Wachstum von 4,3 Prozent erfolgreich ab. Ihr Gesamtergebnis betrug 1,89 Milliarden Euro (2016: 1,81 Milliarden Euro). Die Hersteller von Glasfasern blicken ebenfalls auf ein erfolgreiches Halbjahr zurück. Der Umsatz der Branche stieg um 1,8 Prozent auf 504 Millionen Euro (2016: 495 Millionen Euro). Auch die Spezialglasindustrie liegt im Wachstumstrend. Ihr Gesamtergebnis betrug 758 Millionen Euro und lag damit um 4,8 Prozent höher als im Vorjahreszeitraum (723 Millionen Euro).

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2014 | OriginalPaper | Buchkapitel

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Quelle:
Werkstoff Glas

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