Fortschrittliche leichte Materialien für leichtere, umweltfreundlichere Elektroautos in Städten

Dank der Entwicklung innovativer Rohkarosserie (BiW)-Architekturen aus fortschrittlichen, leichten Aluminium- und Verbundwerkstoffen kommen vollelektronische Fahrzeuge (FEV) der Realisierung immer näher. Eine EU-Initiative führte ein leichtes, modulares BiW-Konzept ein, das hochgradig recycelbar ist und nur wenige Einzelteile erfordert.

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Um die nachhaltige und tragfähige industrielle Produktion eines FEV mit einem Gewicht von 600 kg zu demonstrieren, nutzte das EU-finanzierte Projekt EVOLUTION das Konzeptfahrzeug "Pininfarina Nido" als Referenz für seine Forschungen. Mit Schwerpunkt auf städtischen FEV wurde das bestehende Konzept des BiW mittels Designstrategie vollständig überprüft. Damit sollte die Anzahl der Teile reduziert und die Verwendung innovativer Leichtbautechnologien ermöglicht werden. Entwicklung und Fertigung konzentrierten sich auf fünf spezifische Subsystemkomponenten des Fahrzeugs: Unterboden, Konstruktionsknoten, Frontquerträger, Seitentür und mechanischer Teilrahmen. Strukturelle Konstruktion, Werkstoffe und Prozesstechnologien wurden als Konstruktionsvariablen betrachtet, um Lösungen vorzuschlagen, die für spezifische Leistungen realisierbar und optimiert sind, während das Gewicht um 50% im Vergleich zu gleichwertigen Stahllösungen reduziert werden sollte. Die Wissenschaftler wählten Materialien und passende Technologien auf der Grundlage von Nutzung, Weiterentwicklungspotenzial, Kostenwirksamkeit und Umweltbelastung aus. Ihr Ansatz bestand darin, die Strukturen insgesamt leichter zu machen und nur dort zu verstärken, wo es unbedingt notwendig ist. Die Projektpartner entwarfen ein FEV mit einer Rohkarosserie aus Aluminium und entwickelten und skalierten eine Reihe von neuen funktionalisierten Verbundwerkstoffen, die auf die spezifischen Automobilanwendungen zugeschnitten sind. Danach bewerteten sie deren industrielle Tragfähigkeit und Nachhaltigkeit. Dies geschah aus technischer Sicht über eine Skalierbarkeitsstudie zu Materialien, Technologien und physikalischen Tests sowie aus Perspektive von Kosten und Produktionszeit. Schließlich stellte das Team von EVOLUTION eine Rohkarosserie mit einem Gewicht von lediglich 115 kg vor, das Auto in Grundausstattung wog 160 kg. Durch die Entwicklung einer Multi-Material-BiW demonstrierte EVOLUTION erfolgreich, dass es möglich ist, das Fahrzeuggewicht konsequent zu reduzieren und gleichzeitig die strukturelle Leistungsfähigkeit durch umfangreiche Nutzung neuer Werkstoffe und Prozesstechnologien zu gewährleisten. Die innovative Architektur und die Integration von leichten Materialien sorgen dafür, dass die EU ihre Wettbewerbsfähigkeit gegenüber der amerikanischen und asiatischen Automobilindustrie behaupten kann.

Schlüsselbegriffe

Leichte Materialien, voll elektrische Fahrzeuge, Rohkarosserie, EVOLUTION

The Electric Vehicle revOLUTION enabled by advanced materials highly hybridized into lightweight components for easy integration and dismantling providing a reduced life cycle cost logic

Fortschrittliche leichte Materialien für leichtere, umweltfreundlichere Elektroautos in Städten

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