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28.09.2012

11:14 Uhr

Audi Hybrid-Studie

Leicht, leichter, Crosslane

Quelle:MID

Mit seiner Leichtbau-Studie Crosslane Coupé deutet Audi das Design kommender Q-Modelle an. Als Materialien kommen Aluminium, Kohlefaser und Glasfaser zum Einsatz. Und der Hybrid soll nur 1,1 Liter verbrauchen.

Mit 4,22 Metern Länge ist die Studie kleiner als ein Q3 und könnte so einen Ausblick auf den kommenden Audi Q2 bieten. Pressefoto

Mit 4,22 Metern Länge ist die Studie kleiner als ein Q3 und könnte so einen Ausblick auf den kommenden Audi Q2 bieten.

IngolstadtMit seiner Leichtbau-Studie Crosslane Coupé deutet Audi das Design und die Technik kommender Q-Modelle an. Als Materialien für das Fahrzeug kommen Aluminium, Kohlefaser und Glasfaser zum Einsatz. Die tragenden Strukturen des Fahrzeugrahmens sind dabei aus Aluminium und Kohlefaser gefertigt, die Flächen dazwischen zum großen Teil aus Glasfaser. Durch diesen intensiven Einsatz leichter, aber äußerst stabiler Materialien bringt die Studie ein Gewicht von nur 1 390 Kilogramm auf die Waage.

Neben einem 1,5-Liter-Dreizylinder-Benziner mit 95 kW/130 PS arbeiten unter der Karosserie noch zwei Elektromotoren mit 50 kW/68 PS und 85 kW/116 PS. Die Systemleistung liegt bei 130 kW/177 PS. Der kleinere E-Motor fungiert in erster Linie als Starter und Generator zum Aufladen der Batterien. Der zweite Elektroantrieb mit 116 PS sorgt bis 55 km/h für den Vortrieb.

Dann schaltet sich der Benzinmotor dazu und ermöglicht eine Höchstgeschwindigkeit von rund 182 km/h. Die Reichweite für den rein elektrischen Betrieb beträgt bis zu 86 Kilometern. Durch das geringe Gewicht und den Hybridantrieb soll der SUV nur 1,1 Liter Super auf 100 Kilometern verbrauchen.

Karbon, schwarze Magie im Autobau?

Was ist Karbon?

Mit Karbon bezeichnet man in der Automobilherstellung Bauteile, die aus industriell hergestellten Fasern kohlenstoffhaltiger Ausgangsmaterialien stammen. Dabei ist die einzelne Faser zehnmal dünner als ein menschliches Haar. Karbonfasern haben dennoch eine hohe Zugfestigkeit. Um sie für den Einsatz im Fahrzeugbau zu veredeln, müssen die Stränge erst oxidiert und dann bei 1.500 Grad Celsius karbonisiert werden. Für den automobilen Einsatz werden sie anschließend mit Siliciumcarbid kombiniert. Aus den Fasern werden maschinell Gewebe geflochten, rund 500.000 Fasern können dabei pro Quadratzoll ineinander verflochten sein. Diese Gewebematten werden in mehreren Lagen übereinander zu Bauteilen z.B. im Autoklav-Verfahren bei ca. 150 Grad gebacken. Zur Anwendung kommt im Autobau auch verstärkt CFK, das ist kohlefaserverstärkter Kunststoff.

Was sind die Vorteile?

Karbon ist hochfest und sehr leicht. Im BMW M3 spart ein Karbondach fünf Kilo Gewicht an einer für den Fahrzeug-Schwerpunkt relevanten Stelle ein. Beim getunten Mini Cooper S bringt eine Karbon-Motohauben-Diät schon 20 Kilo. Karbon absorbiert außerdem z.B. bei einem Auffahrunfall als Bauteil extrem viel Energie, deswegen wird es bevorzugt im Rennsport eingesetzt. Das Material kann in fast jede beliebige Form gepresst bzw. gebacken werden und es rostet nicht. Bei künftigen Elektroautos ist es wichtig, die Karosserien leichter zu machen, da die Batterien sehr schwer sind.

Warum ist die Herstellung so teuer?

Ein Beispiel: McLaren und Mercedes haben extra für die Produktion des Kofferraumdeckels des SLR Roadsters ein Pressverfahren entwickelt, bei dem die Herstellung von Karbonteilen kaum noch länger dauert als die von Stahlelementen. Doch müssen andere Komponenten mit dem Skalpell ausgeschnitten und aus bis zu 20 Schichten modelliert werden, bevor sie im so genannten Autoklaven bei bis zu 150 Grad unter hohem Druck wie im Schnellkochtopf gebacken werden. Bis zu 20 Stunden für ein Bauteil sind dabei keine Seltenheit. Daher würde eine A-Klasse aus Karbon mindestens doppelt so viel kosten wie eine herkömmliche - und hätte trotzdem keine Chance auf eine Serienfertigung: Die erforderlichen Stückzahlen sind bislang in der Karbon-Fertigung einfach nicht möglich.

Nachteile im Fahrzeugbau

Karbon ist durch die aufwendige Herstellung sehr teuer. Ein Nachteil für den Einsatz im Straßenverkehr ist die Eigenschaft des Materials, bei einem Unfall unkontrolliert zu zersplittern. Die teils sehr scharfen Kanten können zu schweren Verletzungen bzw. Beschädigungen führen. Außerdem kann Karbon nicht einfach repariert werden, - etwa durch schweißen, spachteln, schrauben -, was in jedem Fall einen (teuren) Austausch eines beschädigten Bauteils nötig macht. Dazu kommt die noch ungelöste Frage des Recyclings.

Mit 4,22 Metern Länge ist die Studie deutlich kleiner als ein Audi Q3 und könnte so einen Ausblick auf den kommenden Q2 bieten. Der Audi-typische Singleframe-Grill ist als mittragendes Teil in den Rahmen integriert. Eine Besonderheit ist das abnehmbare Dach, das nur knapp zehn Kilogramm wiegt und im Gepäckraum hinter den Sitzen verstaut werden kann.

Auch im Innenraum arbeitet Audi mit hochwertiger Kohlefaser. Unsichtbar kommt sie zum Beispiel bei den Sitzschalen und dem Instrumententräger zum Einsatz. Der Fahrzeugboden besteht dagegen aus verstärkter Glasfaser, die leicht und stabil ist.

Durch die Verbindung von Leichtbau und Hybrid-Technik reagieren die Ingolstädter auf den Zeitgeist dieser Tage. Bleibt nur noch zu hoffen, dass die Studie auch umgesetzt wird.

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Kommentare (2)

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berndwohlmann

28.09.2012, 15:38 Uhr

Hallo, Herr Stock,
ich freue mich jedesmal, wenn das Handelsblatt über das spannende Thema CFK schreibt. Allerdings sind sehr oft die technischen Aspekte falsch. Wie auch diesmal im Erklärungskasten "Karbon".
Ich würde mir wünschen, wenn wenigstens in den Erklärungskästen dann auch das technisch richtige steht.
Viele Grüße aus Wuppertal
Bernd Wohlmann

FritzBrause

22.02.2013, 22:18 Uhr

Bei diesem Gewicht und der Form der Karosserie ist ein Verbrauch von 1,1 L absolut unerreichbar.

Interessant ist der Verbrauch, der sich aus dem Hybridkonzept tatsächlich realisieren lässt. Also der Verbrauch, bei dem nach der Messfahrt die Akkus nicht leerer als vor Testbeginn sind.

Wenn die Akkus etwas größer wären, würde Audi sogar auf 0 Liter Verbrauch kommen, da der Benziner während der Messfahrt/auf dem Prüfstand nicht angeworfen werden muss..

Ich schätze den realen Kraftstoffverbrauch mit 4-6,5 Litern bei max. 130 km/h und ausgeprägter Nutzung der Rekuperation. Oder die Testingenieure schieben die Technik selbst, um den Vorsprung zu halten.







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