Clausthaler Forscher machen Busse umweltfreundlicher

Drei Jahre lang arbeiteten die Forscher im Projekt „Litebus“ daran, die Busse „abzuspecken“. Der Ansatz des von der Europäischen Union (EU) mit zwei Millionen Euro geförderten Vorhabens war es, die bisher übliche Metallbauweise durch leichtere Strukturen zu ersetzen.

„Als neue Materialien für die Karosserie empfehlen sich lasttragende Sandwichverbunde aus faserverstärkten Kunst- und Schaumstoffen“, erläutert Professor Gerhard Ziegmann, der Leiter des Clausthaler Instituts für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK). Zwischen zwei Schichten von hochstabilen Kunststoffen wird quasi als mittlere Schicht ein steifer Schaumstoff eingelagert. Solche innovativen Materialkombinationen haben sich im Flugzeugbau oder auch für Windenergieanlagen aufgrund ihrer guten Leichtbaueigenschaften bereits etabliert – und könnten nun auch im Busbau eingesetzt werden.

Bei der Entwicklung der Sandwichbauweise für Busse sind Wissenschaftler aus ganz Europa beteiligt gewesen. Dreizehn unterschiedliche Einrichtungen, angesiedelt etwa in Portugal, dem Oberharz, Oxford oder Stockholm, haben ihr Know-how eingebracht. Hintergrund des Vorhabens „Litebus“, das in den Bereich „Zukunftsfähige Transportkonzepte zu Land“ eingebettet ist, war eine Gesetzesvorlage der EU. Der Verkehr soll von den Privatautos verstärkt auf öffentliche Verkehrsmittel verlagert werden, um die Emissionen zu reduzieren. Gleichzeitig sollten die öffentlichen Verkehrsmittel durch technische Neuerungen, etwa bei der Materialauswahl, umweltschonender betrieben werden. Bei den Werkstoffen würden Hybrid-Materialien und Sandwichverbunde aufgrund ihres geringen Gewichts, der hohen Steifigkeit und des guten Crashverhaltens immer wichtiger für den Fahrzeugbau, so die Experten.

Hauptaufgabe der Clausthaler Wissenschaftler sind die Material- und Prozessauswahl der Busstrukturkomponenten gewesen. Außerdem arbeiteten sie an deren Gestaltung mit. „Die Wahl fiel schließlich auf eine Kombination unterschiedlicher Materialien wie Glas- und Kohlenstofffasern mit Epoxidharz als Matrix sowie einem Strukturschaum als Kernwerkstoff für die Erfüllung der hohen Anforderungen in Bussen“, erläutert Professor Ziegmann. Diese Kombination von Werkstoffen entspreche in vollem Umfang dem Gedanken des Materialmixes, der dem Clausthaler Zentrum für Materialtechnik zugrunde liegt.

Schließlich ist innerhalb des Gesamtprojekts eine Zelle des neuen Busses gebaut und mit Sitzen und Fenstern ausgestattet worden. „Als Höhepunkt ist mit dieser Zelle der für die Bussicherheit überaus wichtige und kritische Überrolltest durchgeführt worden“, berichtet Sonja Niemeyer, wissenschaftliche Mitarbeiterin am PuK, vom Abschlusstreffen in Madrid. Die Zelle bestand den Test mit großem Erfolg, lediglich die äußere der Doppelglasscheiben ging zu Bruch. Alle drei am Projekt beteiligten Busbaufirmen wollen die erarbeiteten Erkenntnisse für folgende Fahrzeuggeneration aufnehmen und verstärkt faserverstärkte Kunststoffe einsetzen.