Leichtbau Tailored Tempering macht Automobile leichter und sicherer

Autor / Redakteur: Michael Kerausch / Dietmar Kuhn

Automobile Sicherheit erhöht das Gewicht des Fahrzeugs und damit auch den Verbrauch. Automobilhersteller begegnen diesen Anforderungen mit cleverem Leichtbau. Dazu muss die Rohkarosserie den wesentlichen Beitrag leisten. Dafür sind der richtige Werkstoff und dessen intelligente Verarbeitung gefragt.

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Beim Einsatz von hoch- und ultrahochfestem Stahl nimmt die neue E-Klasse von Mercedes-Benz einen Spitzenrang ein.
Beim Einsatz von hoch- und ultrahochfestem Stahl nimmt die neue E-Klasse von Mercedes-Benz einen Spitzenrang ein.
(Bild: Daimler)

Bei der Anschaffung eines neuen Autos beeinflussen Insassenschutz und fünf Sterne im Euro-NCAP- (New-Car-Assessment-Program) -Crashtest die Kaufentscheidung erheblich. Sicherheit schlägt dabei aber auf das Gewicht des Fahrzeugs und damit auch auf den Verbrauch. Automobilhersteller begegnen diesen konträren Anforderungen mit cleverem Leichtbau. Kein Bauteil bleibt dabei unbehelligt.

Dazu muss gleichermaßen die Rohkarosserie einen Beitrag leisten und es braucht es den richtigen Werkstoff und dessen intelligente Verarbeitung. Tailored Tempering von hoch- und ultrahochfestem Stahl ist ein Schlüssel zum Erfolg – und öffnet gleichzeitig die Tür zu vielen kniffligen Herausforderungen. Angegangen werden diese mit Hilfe der Computersimulation.

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Rohkarosserie der neuen E-Klasse besteht zu fast drei Vierteln aus hoch- und ultrahochfesten Stahlsorten

Mit jeder neuen Modellgeneration eines Fahrzeugs steigt auch sein Gewicht. So war es zumindest bisher. Die Gültigkeit dieser Regel scheint allerdings zu bröckeln. Neue Modelle diverser Hersteller sind 50, 100 und mehr kg leichter als ihre Vorgänger. Dass dies trotz Größenwachstums, Mehrausstattung, vielerlei Assistenzsystemen und nochmals erhöhter Crashsicherheit gelingt, dazu tragen unzählige kleine Maßnahmen bei. Eine besonders Gewichtige betrifft die Rohkarosserie. Über die Modellzyklen gesehen wiegt sie im Verhältnis kontinuierlich weniger, obwohl ihr Hauptwerkstoff mit Stahl nach wie vor gleich ist.

Davon gibt es auf dem Weltmarkt aber mehrere Tausend Sorten. Die passenden auszuwählen und geschickt zu verarbeiten, das ist die Kunst des Leichtbaus. Hoch- und ultrahochfeste Stahllegierungen stehen dabei im Vordergrund. Bei geringerem Materialeinsatz erfüllen moderne Stähle höchste Anforderungen an den Insassenschutz und stecken die Aufprallenergie bei einem Unfall wohl kalkuliert weg. Die Rohkarosserie der neuen E-Klasse beispielsweise besteht nicht vergeblich zu fast drei Vierteln aus hoch- und ultrahochfesten Stahlsorten, was in der Pkw-Entwicklung einem Spitzenwert gleich kommt.

Durch Presshärten, einem Spezialverfahren der Warmumformung, werden aus Bor-Mangan-Stahl (22MnB5) ultrahochfeste Karosseriebauteile hergestellt. Verschiedene Verfahrensvarianten haben sich etabliert, wobei überwiegend das direkte und das indirekte Presshärten zur Anwendung kommen.

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