Mehr Leistung durch weniger Gewicht Chemnitzer Ingenieure machen Autos leichte Füße

Sie sind die Experten für Leichtbau: Die Chemnitzer Ingenieure des Exzellenzclusters MERGE wollen Fahrzeuge leichter machen. Das ist den Forschern der TU Chemnitz auch gelungen: Sie haben eine Felge für Autoreifen entwickelt, die gerade einmal halb so schwer ist wie eine herkömmliche Felge. Das spart zum einen Kraftstoff und zum anderen sollen sogar die Fahreigenschaften von Autos mit der neuen Felge besser werden.

von Annegret Faber

Nur drei Kilogramm statt beinahe sieben Kilogramm: Die Leichtbaufelge könnte die Automobilindustrie aufhorchen lassen. Dem Team um den Chemnitzer Ingenieur Alexander Hackert, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Chemnitz, ist es gelungen, aus einer normalen Alufelge ein Leichtgewicht zu machen: "Also unsere Referenzfelge - das ist eine Stahlfelge von einem VW Up - wiegt reichlich 6,8 Kilogramm und unser neues Leichtbau Rad wiegt weniger als die Hälfte - etwa 3 Kilogramm." Die Felge besteht aus einer neuen Kombination von Materialien: Aluminiumschaum kombiniert mit Faserverbundstoffen.  Und diese stapeln die Forscher im Sandwich-Prinzip übereinander.

Vergleichen Sie es mit dem Sandwich, das Sie zum Frühstück essen: Sie haben zwei Brotscheiben zwischen denen Sie Wurst oder Käse platzieren. Ähnlich ist das Sandwich aufgebaut: Sie haben im Kern den Metallschaum - in dem Fall Aluminiumschaum - und als Deckschichten haben wir die Faserkunststoffverbunde.

Alexander Hackert, TU Chemnitz

Faserverbundstoffe gibt es bereits in vielen Autoteilen. Sie bestehen aus einer Faser, oft Glas- oder Kohlefasern, und  aus einem Stoff, der das Ganze verbindet - ein Harz oder Duroplast zum Beispiel. Durch diese Kombination wird das Material stark belastbar, beständig und  dabei sehr leicht. Auch Metallschäume sind keine neue Erfindung. Sie haben vor allem den Vorteil, dass sie sehr leicht sind. Claudia Drebenstedt vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Chemnitz forscht vor allem im Bereich der Metallschäume. 

Man kann sich das wie viele, kleine Blasen aneinander vorstellen. Die Blasen sind eingeschlossen und wenn man das in einer Form schäumt, dann hat man eine geschlossene Oberfläche. Von außen sieht man das nicht unbedingt, dass das eine Struktur hat, nur wenn man das durchschneiden würde.

Claudia Drebenstedt, Fraunhofer IWU

Die Leichtbaufelge sieht aus wie jede andere, soll aber mehr aushalten. Tests hätten das bewiesen, so dei Konstrukteure. Wie viel Sprit ein Wagen mit den leichten Felgen spart, ist allerdings noch nicht raus, sagt Alexander Hackert von der Chemnitzer Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung. Aber, dass ein Auto damit besser fährt, das sei sicher. "Stellen sie sich vor, sie haben schwere Schuhe und müssen plötzlich losrennen. Das ist mit leichten Schuhen wesentlich einfacher, als wen sie eine große Masse bewegen müssen", sagt Hackert.

Die Felge entstand durch ein fachübergreifendes Projekt. Teamarbeit zwischen der Chemnitzer Universität und dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik. Wenn eine Firma mit einem konkreten Auftrag zu ihm kommen würde, so Ingenieur Alexander Hackert, wäre die leichte Felge in drei Jahren auf der Straße.

Über dieses Thema berichtet MDR AKTUELL: im Radio | 27.07.2017 | 09:19 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 27. Juli 2017, 10:13 Uhr