07 2013

Digital Engineering Magazin 2013/07

Liebe Leser,

wenn die Internationale Automobilausstellung IAA vom 12. bis 22. September ihre Pforten öffnet, blicken wieder viele Automotive-Fachleute und Autofans gespannt nach Frankfurt. Auf dem Messegelände der Main-Metropole präsentieren elf Tage lang alle wichtigen Automobilhersteller und Zulieferer ihr aktuelles Modell- und Produktportfolio inklusive zahlreicher Weltpremieren in allen Fahrzeugsegmenten.
Sicherlich werden neue Elektroautos besonders im Fokus stehen. Vor der weltgrößten Automobilmesse wurden bereits Informationen über einige E-Fahrzeuge veröffentlicht, zum Beispiel über den BMW i3 und über die beiden Volkswagen-Modelle E-Golf und E-Up. Die Preise liegen bei mindestens 26.900 Euro für den VW E-Up und bei etwa 35.000 Euro für die ­Basisversion des BMW i3. Mit dem Range Extender (mit zusätz­lichem Zwei-Zylinder-Benzinmotor) kostet das Elektroauto aus Bayern 39.500 Euro und in der Vollausstattung kommt der BMW i3 sogar auf über 55.000 Euro. Wahrlich kein Schnäppchen! Dafür lockt eine Beschleunigung von knapp über sieben Sekunden von 0 auf 100 km/h, nicht einmal eine Sekunde mehr als beim aktuellen Golf GTI. Das dürfte Sportfans freuen. Weniger praxisgerecht sind bei den genannten Elektrofahrzeugen allerdings die maximalen Reichweiten, die bei rund 160 bis 180 Kilometern mit einer vollen Akkuladung liegen. Damit kann man noch keinen Blumentopf gewinnen und das E-Auto wird nach Überlandfahrten meist wieder an der Steckdose landen. Hier gibt es noch viel Verbesserungspotenzial in der Zukunft.
Wohin die Reise gehen kann, zeigt aber BMW mit seinem innovativen i3. Die Fahrgastzelle, das so genannte Life-Modul, besteht nämlich vollständig aus Carbon (CFK) – einem besonders leichten und hochstabilen Werkstoff, der die Fahrzeuginsassen im Ernstfall wirkungsvoll schützt. Bislang war die Herstellung und Verwendung von CFK für die Großserienproduktion eines Fahrzeugs nämlich zu aufwändig. Doch nach über zehn Jahren Forschung und Erfahrung in der Teilefertigung hat BMW eine innovative Lösung entwickelt und produziert Carbonfasern und Carbonfaser-Gelege in Groß­serie im Joint Venture mit SGL Automotive Carbon ­Fibers. Durch den Einsatz von Carbon statt Stahl oder Aluminium lässt sich so das Mehrgewicht der schweren Akkus einigermaßen ausgleichen. Trotzdem müssen die Akku-Technologien dahingehend weiterentwickelt werden, dass praxistauglichere Reichweiten von mindestens 500 Kilometern möglich sind. Dies wird sicher noch Jahre dauern.
Natürlich hat die vermehrte Nutzung von CFK auch Auswirkungen auf den Entwicklungsprozess. Denn bei Composites gilt die Besonderheit, dass die Festigkeit eines Bauteils in hohem Maße vom Fertigungsverfahren und dem jeweils eingesetzten Faser- und Harzanteil abhängt. Deshalb muss der Konstrukteur bereits während der Entwicklung analysieren können, ob sich mit einem bestimmten Verfahren auch die vorgegebenen Fertigungsparameter einhalten lassen. Deshalb sind hier eine durchgängige CFK-Engineering-Prozesskette und wirkungsvolle Planungsmethoden für die industrielle CFK-Fertigung und Qualitätskontrolle unabdingbar. Die Automobilindustrie steht aber erst am Anfang einer Entwicklung, die zu mehr CFK-Materialanteil und damit leichteren Fahrzeugen führen könnte.

Ihr
Rainer Trummer, Chefredakteur

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