Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fahrzeugstrukturen aus Holz für leichtere und umweltfreundlichere Autos

12.06.2012
Leichter, energiesparender, umweltfreundlicher - so soll das Auto der Zukunft sein. Um dies zu erreichen, forschen Wissenschaftler der Uni Kassel an neuen Einsatzmöglichkeiten für einen traditionellen Werkstoff: Holz aus deutschen Buchenwäldern.

Die europäische Automobilindustrie ist unter Druck. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor hat die EU-Kommission ehrgeizige Ziele gesetzt, um den CO2-Ausstoß in den kommenden Jahren deutlich zu reduzieren. Zugleich forschen alle Hersteller angesichts immer schärferer Umweltauflagen und steigender Ölpreise an elektrischen Antriebskonzepten. Doch beide Ziele stehen in Konflikt mit einem Megatrend im automobilen Fahrzeugbau.

„In den vergangenen vier Jahrzehnten sind Personenwagen immer schwerer geworden“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm, Leiter des Fachgebiets Trennende und Fügende Fertigungsverfahren (tff) an der Universität Kassel: „Heutige Kompakt- und Mittelklassewagen wiegen in der Regel mehrere Hundert Kilogramm mehr als ihre automobilen Vorfahren in den 70er oder 80er Jahren.“

Um die CO2-Grenzwerte der Zukunft einzuhalten und die Reichweite batteriebetriebener Autos zu erhöhen, müssen die Fahrzeuge in Zukunft leichter werden. Hier setzt das von der Uni Kassel koordinierte Forschungsprojekt „Holzformteile als Multi-Material-Systeme für den Einsatz im Fahrzeug-Rohbau“ (HAMMER) an. „Buchenholz hat viele Vorteile“, sagt Böhm: „Es besitzt beispielsweise bei einem Zehntel des Gewichts von Stahl ein Drittel der Festigkeit.“ Für die Herstellung von holzbasierten Komponenten müsse zudem nur ein Bruchteil der Energiemenge aufgewandt werden, die bei der Herstellung von Aluminium-, Kunststoff- oder Stahlbauteilen notwendig ist.

Richtig eingesetzt besitzen Bauteile aus Buchenholz eine verblüffende Festigkeit. Der grüne Werkstoff hat so das Potenzial, die Fahrzeuginsassen auch bei Unfällen sicher zu schützen. „Holz ist ein reversibel verformbares Material und kann durch seine Verformbarkeit sehr gut Crashenergie abbauen“, sagt der Projektleiter Daniel Kohl: „Gleichzeitig ist es durch seine Faserstruktur in Verbindung mit weiteren Materialien, wie z.B. Textilien oder Metallfolien, im Verbund besonders durchbruchsicher.“ Um auch Verrottung und Brandgefahr der Holzbauteile auszuschließen, arbeiten die Forscher im Rahmen des Projekts an einer speziellen Imprägnierung. Vor Feuchtigkeit, Schädlingen und Feuer geschützt sind Holzbauteile auch auf lange Sicht hin sehr stabil.

Als natürlicher Rohstoff ist Holz ein besonders nachhaltiges Material, welches in großen Mengen geerntet und einfach recycelt werden kann. Dank der großen Buchenwälder in Deutschland wächst der Rohstoff gewissermaßen vor der Haustür. Weite Wege zur Anlieferung des grünen Werkstoffs entfallen, was die CO2-Bilanz nochmals verbessert.

Nach Auffassung der an HAMMER beteiligten Forscher könnten künftig wesentliche Fahrzeugkomponenten und -strukturen wie Autositze, Fahrzeugböden, Türen und Fahrzeugsäulen auf Basis von Holz hergestellt werden. „Ziel ist es, Leichtmetalle und Kunststoffe in Autos an den passenden Stellen künftig durch holzbasierte Multimaterialsysteme zu ersetzen“, erklärt Böhm: „Die dazu notwendigen Technologien werden in den Kasseler Laboren entwickelt.“ Dabei ist wichtig, dass die neuen Techniken die vorhandenen Produktionsschritte eines Autos möglichst wenig beeinflussen.

Für den Werkstoff Holz wäre es eine Renaissance im Automobilbau. Glichen die ersten Autos noch eher umgebauten Kutschen, so ging der Holzanteil an einem durchschnittlichen Auto seit Anfang des 20. Jahrhunderts mehr und mehr zurück. Heute spielt der Werkstoff Holz im Automobilbau nur noch eine Nischenrolle, etwa als Ladeboden in Lastwagen und Transportern.

HAMMER wird im Rahmen des Förderprogramms „WING – Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft“ noch bis 2015 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt. Projektträger ist die VDI Technologiezentrum GmbH. Projektpartner der Uni Kassel sind das Fraunhofer Institut für Holzforschung WKI, Braunschweig, die sachs engineering GmbH, Engen-Welschingen, die Fritz Becker KG, Brakel und die Volkswagen AG Werk Kassel.

Info
Verbundkoordinator
Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Stefan Böhm
Universität Kassel
FB 15 - Institut für Produktionstechnik und Logistik
Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
Tel.: 0561/804-3141
E-Mail: s.boehm@uni-kassel.de

Projektleiter
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dipl. Oec. Daniel Kohl
Universität Kassel
FB 15 - Institut für Produktionstechnik und Logistik
Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
Tel.: 0561/804-7442
E-Mail: d.kohl@uni-kassel.de

Christine Mandel | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kassel.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beschichtung lässt Muscheln abrutschen
18.08.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht PKW-Verglasung aus Plastik?
15.08.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie