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Mehr Reichweite von Elektrofahrzeugen dank neuer Leichtbaulösungen

| Autor/ Redakteur: Inga Ernesti / Frauke Finus

Die nächste Generation der Elektrofahrzeuge kann durch neue Konstruktions- und Herstellungsverfahren bei leichten Fahrzeugbauteilen die Reichweite erhalten, die für einen tatsächlichen Durchbruch benötigt wird. Dieser Ansicht ist AP&T. Das Unternehmen entwickelt Produktionslösungen für die Automobilindustrie mit den Schwerpunkten Gewicht, Sicherheit und Energieeffizienz.

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„Leichtbaulösungen aus hochfestem Aluminium können dazu beitragen, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu verbessern“, erklärt Per Josefsson, Director Business Development and Marketing bei AP&T.
„Leichtbaulösungen aus hochfestem Aluminium können dazu beitragen, die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu verbessern“, erklärt Per Josefsson, Director Business Development and Marketing bei AP&T.
( Bild: AP&T )

Die Verringerung des Fahrzeuggewichts hatte lange Zeit weltweit einen hohen Stellenwert bei den Automobilherstellern. Ein geringeres Gewicht sorgt für einen niedrigeren Benzin- oder Dieselverbrauch und somit auch für weniger Kohlendioxidemissionen. Wenn man herkömmlich hergestellte Karosserieteile durch Bauteile aus pressgehärtetem Stahl, einem sowohl leichten als auch stabilen Werkstoff, ersetzt, kann man das Gewicht auf relativ einfache Weise senken, ohne Abstriche bei der Sicherheit zu machen. Mittlerweile können die meisten Hersteller die erste Welle der gewichtssenkenden Maßnahmen im Rückspiegel betrachten. Aber die mit der Zielsetzung einer weiteren Gewichtssenkung verbundenen Arbeiten laufen im Takt mit den ständig strengeren Emissionsauflagen weiter und stellen die Konstrukteure der nächsten Fahrzeuggeneration vor neue Herausforderungen.

AP&T entwickelt seit Anfang dieses Jahrhunderts Produktionslösungen für das Presshärten. Das Unternehmen hat mehr als ein Fünftel aller Presshärteanlagen geliefert, die bisher weltweit bei Automobilherstellern und Bauteilzulieferern installiert worden sind.

„Die von uns gegenwärtig entwickelten Presshärteanlagen sind erheblich ausgereifter und bieten ganz andere Möglichkeiten als früher. Dank der hochmodernen Prozesssteuerung kann jedes Bauteil genau die nachgefragten Eigenschaften erhalten. So kann man zum Beispiel weichere Zonen in einem einzigen Bauteil kombinieren“, freut sich Per Josefsson, Director Business Development and Marketing bei AP&T. Für den nächsten großen Schritt bei der Senkung des Gewichts reicht es jedoch nicht aus, ein Bauteil durch ein entsprechendes Teil aus einem anderen Material zu ersetzen. Laut Josefsson ist eine Gesamtbetrachtung bei der Auswahl von Materialien, Herstellungsverfahren und Konstruktion notwendig, damit eine optimale Lösung zustande kommen kann. Bei AP&T bezeichnet man dies als „holistic approach“.

Komplexe Fahrzeugbauteile aus hochfestem Aluminium

„Nehmen wir als Beispiel eine ganz normale B-Säule. Viele Hersteller verwenden gegenwärtig B-Säulen aus pressgehärtetem Stahl. Statt aber einfach nur ein anderes Material für dieses Bauteil zu wählen, kann es besser sein, sich für eine vollkommen andere Konstruktion zu entscheiden. Die ganze Türaussparung kann zum Beispiel aus einem Stück hochfestem Aluminium hergestellt werden. So wird die hohe Festigkeit mit einem deutlich geringeren Gewicht als bei Stahl kombiniert. Auf diese Weise erhält man einen rationellen Produktionsprozess und erhebliche Gewichtseinsparungen.“

Im Herbst 2017 stellte AP&T die weltweit erste Produktionsanlage für die Herstellung von komplex umgeformten Fahrzeugbauteilen aus hochfestem Aluminium vor. Dieser Innovation wurde eine große internationale Aufmerksamkeit und eine Auszeichnung in Form der Preise Altair Enlighten Award und SIQ Quality Innovation Award zuteil. Dank der neuen Konstruktions- und Herstellungsmöglichkeiten für Bauteile aus leichterem und stabilerem Material entstehen Voraussetzungen für eine neue Welle der Gewichtssenkungen. Dadurch kann die Entwicklung von Elektrofahrzeugen einen erheblichen Schub erhalten.

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Industrie 4.0: Verfügbarkeit und Effizienz stehen im Mittelpunkt

AP&T verstärkt seine Anstrengungen im Bereich neuer Anschlussfunktionen, mit denen Bediener mehr Kontrolle über die Verfügbarkeit und Effizienz der Produktionsanlagen erhalten. Zusammen mit einem größeren Hersteller von Blechbauteilen für die Automobilindustrie wird gerade eine komplette Industrie-4.0-Lösung für Presshärteanlagen getestet.

„Da wir für die komplette Anlage verantwortlich sind, müssen alle Bestandteile von Anfang vollständig integriert sein. Dadurch können wir die benötigten Angaben relativ einfach aufrufen und analysieren und sie dann leicht verfügbar darstellen“, erklärt Christer Bäckdahl, CTO Product Development bei AP&T.

Die Lösung umfasst sowohl Funktionen, die AP&T seinen Kunden bereits anbietet, als auch solche, die demnächst vorgestellt werden. Einfach ausgedrückt liefern sie eine Vielzahl von Daten, mit denen die Anwender ihre Anlage bestmöglich nutzen können. In der Praxis sieht das so aus, dass die Messdaten der verschiedenen Einheiten der Anlage mit Hilfe der Datenerfassungsplattform von AP&T fortlaufend erfasst, analysiert und in der Datenbank des Kunden gespeichert werden. Dort werden umfangreiche Analysen vorgenommen, bevor die Informationen den Vorstellungen des Kunden entsprechend im Webformat präsentiert werden. Der Kunde entscheidet, wer Zugang zu diesen Daten bekommt und welche Befugnisebene gelten soll.

Die Antriebskräfte für Gewichtseinsparungen sind groß

„Die Antriebskräfte für weitere Gewichtseinsparungen sind unabhängig von der Antriebstechnik groß. Allerdings sehen wir die interessanteste Entwicklung bei den Elektrofahrzeugen. Wenn es mehr Lösungen mit geringem Gewicht gibt, werden auch weniger Batterien für eine größere Reichweite benötigt. Dies entspricht genau der Nachfrage auf dem Markt und der Notwendigkeit einer Beschleunigung der Umstellung auf einen nachhaltigeren Transportsektor“, meint Josefsson.

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