Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aluminiumfront verringert Gewicht und Emissionswerte von Fahrzeugen

07.02.2007
Laut einer neuen Studie des Instituts für Kraftfahrwesen Aachen (IKA), die in Zusammenarbeit mit der European Aluminium Association durchgeführt wurde, verringert eine Konzeptfrontpartie aus Aluminium(1) für ein kompaktes Mittelklassefahrzeug(2) nicht nur das Gewicht, sonder übertrifft zudem dessen Strukturleistung. Neben verbesserten Fahrleistungen und erhöhter Sicherheit springt dabei, hochgerechnet auf die Gesamtlebenslaufleistung des Fahrzeugs, ein bedeutender Emissionsvorteil heraus.

Die Studie analysiert die Anwendung von Aluminium für Strukturkomponenten der Frontpartie eines modernen Fahrzeugs der kompakten Mittelklasse. Die numerische Simulation weist ein Gewichtwsreduktionspotenzial von 35 % bei Einhaltung der exakten räumlichen Verhältnisse des Referenzfahrzeugs aus.

Mithilfe eines progressiven Lösungsansatzes wurde der Designraum unter Beachtung der Hauptkkomponenten des Referenzfahrzeugs soweit wie möglich ausgeweitet, um konstruktiv mehr Freiraum zu ermöglichen und innovative Ideen zu unterstützen. In diesem Fall wurde ein Gewichtsreduktionspotenzial von 41 % erzielt, wobei zugleich eine bedeutende Erhöhung der Steifigkeit und verbesserte Energieabsorption bei einem Unfall erreicht wurde. Darüber hinaus sorgt die so erzielte Gewichtsreduktion bei unverändertem Fahrzeugleistungsgewicht auch für kleiner dimensionierte Bauteile an anderen Stellen, was wiederum sekundäre Gewichstseinsparungen mit sich bringt.

Die Einführung einer Aluminiumfront bei 5 Millionen Kompaktklassefahrzeugen und die Gewichtsverringerung mithilfe eines progressiven Ansatzes sowie die so erzielte Sekundärgewichtsreduktion würden im Verlauf der Gesamtfahrzeuglaufleistung zu 2,2 Millionen Tonnen weniger CO2-Emission führen, was einer Einsparung von 770 Millionen Litern Kraftstoff entspricht(3).

Betrachtet man die CO2-Emission eines Autos, so verringert der progressive Ansatz mit 21,54 kg Aluminium den CO2-Ausstoss um 1,9 Gramm pro Kilometer(4).

Bei steigenden Kraftstoffkosten und Fahrzeuggewichten ist der Einsatz von Leichtbaumaterialien in der Automobiltechnik ein vieldiskutierter Ansatz zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Fahrzeugen. Dennoch wurden Leichtmetalle in der Vergangenheit kaum bei tragenden Karosserieteilen von Kompakt- und Mittelklassewagen eingesetzt. Und dies trotz der Tatsache, dass sparsamer Kraftstoffverbrauch in dieser Fahrzeugklasse oft ein wichtiges Verkaufsargument und die Wirkung auf den Kraftstoffverbrauch gerade im 'Stop-and-Go' Stadtverkehr, einer 'Betriebsart', in der die Fahrzeuge der kleinen Klassen am häufigsten eingesetzt werden, am höchsten ist.

In dieser Studie mussten beide Designkonzepte gleiches Biege- und Torsionssteifigkeits- sowie Crashverhalten aufweisen wie die Referenzstruktur. Das Ziel bestand darin, unter diesen Bedingungen ein hohes Mass an Gewichtsersparnis zu erreichen. Die positiven Ergebnisse der Aluminiumstruktur im Hinblick auf die Massenreduktion und Strukturleistung machen Aluminium zum idealen Werkstoff für Strukturkomponenten der Frontpartie von kleineren Mittelklassewagen.

1. Die Studie betrachtete die Teile der Fahrzeugfrontpartie oben in blau abgebildet.

2. Beispiele für Fahrzeuge der unteren Mittelklasse: Audi A3, 1-er BMW, Citroën C4, Fiat Stilo, Ford Focus, Opel Astra, Peugeot 307, Renault Megane, Volkswagen Golf

3. Den Berechnungen liegen folgende Annahmen zugrunde:

- Fahrzeuglebensdauer 200.000 km

- 0,35 Liter Kraftstofersparnis pro 100 km und 100 kg Gewichtseinsparung

- es wird von 2,835 kg CO2 pro Liter Kraftstoff, als Mittelwert zwischen Benzin und Dieselkraftstoff, einschliesslich Vorverbrennung (d. h. CO2-Erzeugung zur Kraftstoffherstellung), ausgegangen

4. Die Berechnung geht von 2,455 kg CO2 je Liter Kraftstoff aus, als Mittelwert für Benzin und Dieselkraftstoff, und schliesst die Vorverbrennung aus.

Aluminium wird überall um uns herum eingesetzt. Es ist leicht und stark, korrosionsbeständig und haltbar, umformbar und hochgradig leitend, besitzt natürlichen Glanz und ist recyclingfähig. Aluminium liefert intelligente Lösungen für heutige und künftige Generationen.

Die 1981 gegründete European Aluminium Association repräsentiert die europäische Aluminiumindustrie von der Aluminiumoxid- und Aluminiumverhüttung bis hin zu Halbzeugen und fertigen Produkten und zum Recycling. Die europäische Aluminiumindustrie selbst beschäftigt rund 236.000 Menschen.

Stephen Weller | presseportal
Weitere Informationen:
http://www.eaa.be

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Erste großangelegte Genomstudie prähistorischer Skelette aus Afrika
27.09.2017 | Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte / Max Planck Institute for the Science of Human History

nachricht Wie gesund werden wir alt?
18.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikroben hinterlassen "Fingerabdrücke" auf Mars-Gestein

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vorhersagen bestätigt: Schwere Elemente bei Neutronensternverschmelzungen nachgewiesen

17.10.2017 | Physik Astronomie

Kaiserschnitt-Risiko ist vererbbar

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie