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Leichtbau Leichtbau per Drag-and-Drop

| Redakteur: Dorothee Quitter

Csi Entwicklungstechnik erarbeitet Methoden, mit denen die Gewichtsreduzierung im Automobilbau systematisch angegangen werden kann.

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Krux der Entwickler: Beim Projektstart sind die Einflussmöglichkeiten zur Gewichtsreduzierung am größten – aber man hat kaum Daten, auf die man sich stützen kann. Je konkreter die Daten werden, umso geringer werden die Einflussmöglichkeiten.
Krux der Entwickler: Beim Projektstart sind die Einflussmöglichkeiten zur Gewichtsreduzierung am größten – aber man hat kaum Daten, auf die man sich stützen kann. Je konkreter die Daten werden, umso geringer werden die Einflussmöglichkeiten.
(Bild: Lüdeke/Dahm)

Leichtere Fahrzeuge zu bauen, ist eine der wichtigsten Möglichkeiten, um Energie zu sparen und die Umwelt zu schonen. Doch Leichtbau kann auch eine vertrackte Sache sein: Möglicherweise spart ein Türentwickler bei seinem Arbeitspaket ein Kilogramm Gewicht ein – aber das Gesamtfahrzeug wird dadurch nicht leichter, sondern schwerer, weil die veränderte Tür die Stabilität beeinträchtigt und an anderer Stelle der Karosserie Verstärkungen nötig sind, die viel mehr wiegen, als an der Tür eingespart wurde.

In der Realität wird ein solches Ergebnis kaum in Serie gehen, weil man solche Irrwege rechtzeitig bemerkt. Aber wenn sich die Erkenntnisse der Dissertation von Tobias Lüdeke in die Realität umsetzen lassen, dürfte die Entwicklung erst gar nicht mehr in solche Sackgassen führen. Man könnte sogar gezielt nach Leichtbauansätzen suchen, die sich gegenseitig verstärken und auch noch die Kosten berücksichtigen.

Primäre Gewichtseinsparung

Im Jahr 2010 begann der Mechatronik-Ingenieur an der Universität des Saarlands mit seiner Doktorarbeit. Neben seiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik von Prof. Dr.-Ing. Michael Vielhaber erforschte er aktuelle Entwicklungsprozesse, um sie am Schluss durch seine neue Systematik zu verbessern.

Eine der ersten Erkenntnisse: Mit dem Leichtbau befassen sich Entwickler in der Regel erst dann, wenn ein physischer oder virtueller Prototyp vorhanden ist. Eindeutig zu spät, betont Lüdeke, „denn die größten Möglichkeiten, auf das Gewicht, aber auch auf Kosten und andere Aspekte Einfluss zu nehmen, haben die Entwickler ganz zu Beginn der Entwicklung, wenn auf Basis der Anforderungen das Produkt konzipiert wird, also lange bevor Prototypen existieren“.

Das Problem: Es gibt kaum Erkenntnisse dazu, welchen Einfluss Änderungen am Produkt in dieser frühen Phase am Schluss auf das Gewicht und beispielsweise die Kosten haben werden. Daher konzipierte Tobias Lüdeke in mühevoller Detailarbeit dafür eine Systematik mit vielen Formeln. Sie erlauben es, durchzurechnen, welche Konsequenzen eine veränderte Konstruktion auf verschiedene Eigenschaften des Endprodukts haben wird.

Dass die Formeln funktionieren, hat Tobias Lüdeke nachgewiesen. Allerdings geben sie bislang erst eine grobe Auskunft: Macht meine Konstruktionsänderung das Produkt leichter oder schwerer? Um genauere Angaben machen zu können sind noch weitere Forschungen und Entwicklungsschritte erforderlich.

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