idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
06/12/2012 10:57

Fahrzeugstrukturen aus Holz für leichtere und umweltfreundlichere Autos

Christine Mandel Kommunikation, Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Universität Kassel

    Leichter, energiesparender, umweltfreundlicher - so soll das Auto der Zukunft sein. Um dies zu erreichen, forschen Wissenschaftler der Uni Kassel an neuen Einsatzmöglichkeiten für einen traditionellen Werkstoff: Holz aus deutschen Buchenwäldern.

    Die europäische Automobilindustrie ist unter Druck. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor hat die EU-Kommission ehrgeizige Ziele gesetzt, um den CO2-Ausstoß in den kommenden Jahren deutlich zu reduzieren. Zugleich forschen alle Hersteller angesichts immer schärferer Umweltauflagen und steigender Ölpreise an elektrischen Antriebskonzepten. Doch beide Ziele stehen in Konflikt mit einem Megatrend im automobilen Fahrzeugbau. „In den vergangenen vier Jahrzehnten sind Personenwagen immer schwerer geworden“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm, Leiter des Fachgebiets Trennende und Fügende Fertigungsverfahren (tff) an der Universität Kassel: „Heutige Kompakt- und Mittelklassewagen wiegen in der Regel mehrere Hundert Kilogramm mehr als ihre automobilen Vorfahren in den 70er oder 80er Jahren.“

    Um die CO2-Grenzwerte der Zukunft einzuhalten und die Reichweite batteriebetriebener Autos zu erhöhen, müssen die Fahrzeuge in Zukunft leichter werden. Hier setzt das von der Uni Kassel koordinierte Forschungsprojekt „Holzformteile als Multi-Material-Systeme für den Einsatz im Fahrzeug-Rohbau“ (HAMMER) an. „Buchenholz hat viele Vorteile“, sagt Böhm: „Es besitzt beispielsweise bei einem Zehntel des Gewichts von Stahl ein Drittel der Festigkeit.“ Für die Herstellung von holzbasierten Komponenten müsse zudem nur ein Bruchteil der Energiemenge aufgewandt werden, die bei der Herstellung von Aluminium-, Kunststoff- oder Stahlbauteilen notwendig ist.

    Richtig eingesetzt besitzen Bauteile aus Buchenholz eine verblüffende Festigkeit. Der grüne Werkstoff hat so das Potenzial, die Fahrzeuginsassen auch bei Unfällen sicher zu schützen. „Holz ist ein reversibel verformbares Material und kann durch seine Verformbarkeit sehr gut Crashenergie abbauen“, sagt der Projektleiter Daniel Kohl: „Gleichzeitig ist es durch seine Faserstruktur in Verbindung mit weiteren Materialien, wie z.B. Textilien oder Metallfolien, im Verbund besonders durchbruchsicher.“ Um auch Verrottung und Brandgefahr der Holzbauteile auszuschließen, arbeiten die Forscher im Rahmen des Projekts an einer speziellen Imprägnierung. Vor Feuchtigkeit, Schädlingen und Feuer geschützt sind Holzbauteile auch auf lange Sicht hin sehr stabil.

    Als natürlicher Rohstoff ist Holz ein besonders nachhaltiges Material, welches in großen Mengen geerntet und einfach recycelt werden kann. Dank der großen Buchenwälder in Deutschland wächst der Rohstoff gewissermaßen vor der Haustür. Weite Wege zur Anlieferung des grünen Werkstoffs entfallen, was die CO2-Bilanz nochmals verbessert.

    Nach Auffassung der an HAMMER beteiligten Forscher könnten künftig wesentliche Fahrzeugkomponenten und -strukturen wie Autositze, Fahrzeugböden, Türen und Fahrzeugsäulen auf Basis von Holz hergestellt werden. „Ziel ist es, Leichtmetalle und Kunststoffe in Autos an den passenden Stellen künftig durch holzbasierte Multimaterialsysteme zu ersetzen“, erklärt Böhm: „Die dazu notwendigen Technologien werden in den Kasseler Laboren entwickelt.“ Dabei ist wichtig, dass die neuen Techniken die vorhandenen Produktionsschritte eines Autos möglichst wenig beeinflussen.

    Für den Werkstoff Holz wäre es eine Renaissance im Automobilbau. Glichen die ersten Autos noch eher umgebauten Kutschen, so ging der Holzanteil an einem durchschnittlichen Auto seit Anfang des 20. Jahrhunderts mehr und mehr zurück. Heute spielt der Werkstoff Holz im Automobilbau nur noch eine Nischenrolle, etwa als Ladeboden in Lastwagen und Transportern.

    HAMMER wird im Rahmen des Förderprogramms „WING – Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft“ noch bis 2015 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt. Projektträger ist die VDI Technologiezentrum GmbH. Projektpartner der Uni Kassel sind das Fraunhofer Institut für Holzforschung WKI, Braunschweig, die sachs engineering GmbH, Engen-Welschingen, die Fritz Becker KG, Brakel und die Volkswagen AG Werk Kassel.

    Info
    Verbundkoordinator
    Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Stefan Böhm
    Universität Kassel
    FB 15 - Institut für Produktionstechnik und Logistik
    Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
    Tel.: 0561/804-3141
    E-Mail: s.boehm@uni-kassel.de

    Projektleiter
    Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dipl. Oec. Daniel Kohl
    Universität Kassel
    FB 15 - Institut für Produktionstechnik und Logistik
    Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
    Tel.: 0561/804-7442
    E-Mail: d.kohl@uni-kassel.de


    Images

    Criteria of this press release:
    Business and commerce, Journalists
    Materials sciences, Mechanical engineering, Traffic / transport
    transregional, national
    Research projects
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).