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Forschung

Neues Leichtbau-Konzept für Autos

Weniger Gewicht, weniger Verbrauch, weniger CO2-Ausstoß: Leichtbau-Konzepte für Autos sind gefragt. Einen neuen Ansatz hierbei verfolgen Wissenschaftler aus Hannover – sie wollen besonders leichte Karosseriebauteile herstellen, indem sie sogenannte Tailored Tubes aus einem Stahl-Aluminium-Hybrid fertigen.

Sowohl Tailored Tubes als auch Werkstoffverbunde (sogenannte Hybride) werden bereits verwendet, um Autos leichter zu machen – beides miteinander kombiniert hat laut Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) allerdings noch niemand. Das IPH und das Laser Zentrum Hannover (LZH) wollen in dieser Hinsicht nun einen Versuch unternehmen. Die Forscher versprechen sich von dem neuen Ansatz eine Gewichtseinsparung von 10 bis 20 Prozent bei Autos.

"Maßgeschneiderte Rohre" und Hybridbleche

Tailored Tubes finden sich laut IPH in den Karosserien der meisten modernen Autos. Die "maßgeschneiderten Rohre" sind deutlich leichter als massive Stahlträger, aber durch ihre Form ähnlich robust. Mittels eines speziellen Umformverfahrens, der sogenannten Innenhochdruckumformung, lassen sich die Rohre in nahezu jede erdenkliche Form bringen. So ist es möglich, die Geometrie und die Dicke der Bleche exakt an die Belastung an jeder Stelle anzupassen – eben maßgeschneidert. Auch Werkstoffverbunde sind ein verbreiteter Leichtbauansatz: Kombiniert man Stahl mit Aluminium zu einem Hybridblech (Hybrid Blank), erhält man ein leichtes, aber dennoch stabiles Bauteil.

Kombination von zwei Ansätzen

Das IPH und das LZH wollen jetzt beide Ansätze miteinander verbinden – und so hybride Tailored Tubes aus Stahl und Aluminium herstellen. Das Ziel: besonders leichte, maßgeschneiderte Hohlbauteile, die an genau jenen Stellen aus festem Stahl bestehen, wo sie große Belastungen aushalten müssen, während an weniger kritischen Stellen leichtes Aluminium zum Einsatz kommt.

"Großes Potenzial"

Für die Automobilindustrie birgt das Projekt aus Sicht der Forscher großes Potenzial, denn so könnten künftig noch leichtere Fahrzeuge hergestellt werden, die weniger Kraftstoff verbrauchen und dadurch die Umwelt schonen. Etliche Fahrzeugteile ließen sich als innenhochdruckumgeformte Tailored Hybrid Tubes fertigen – beispielsweise Achsträger, Cockpitquerträger, Sitzquerträger oder Bauteile in Rücksitzlehnen.

Autozulieferer beteiligen sich

An dem Forschungsprojekt beteiligen sich laut IPH gleich mehrere Automobilzulieferer – darunter die Johnson Controls GmbH und die Kirchhoff Automotive GmbH. Das Projekt "Innenhochdruckumformen laserstrahlgelöteter Tailored Hybrid Tubes aus Stahl-Aluminium-Mischverbindungen für den automobilen Leichtbau (IHU-THT)" wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Über das IPH

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gemeinnützige GmbH ist ein Dienstleister auf dem Gebiet der Produktionstechnik und wurde 1988 aus der Leibniz Universität Hannover heraus gegründet. Das IPH bietet Forschung und Entwicklung, Beratung und Qualifizierung rund um die Themen Prozesstechnik, Produktionsautomatisierung, Logistik und XXL-Produkte. Das Unternehmen hat seinen Sitz im Wissenschaftspark Marienwerder im Nordwesten von Hannover und beschäftigt aktuell 49 Mitarbeiter, 25 davon als wissenschaftliches Personal.