Kasseler Forscher entwickeln neue Technik für Bauteile der Automobilindustrie

Kassel. Autokarosserien aus Aluminium, Fahrzeugteile aus faserverstärktem Kunststoff (FVK), Motoren aus Magnesium - wegen der Klimadebatte und erhöhten Spritpreisen setzt die Automobilbranche zusehends auf Leichtbauweise. Das spart Kraftstoff und schont die Umwelt.

Doch nicht nur die Wahl des richtigen Materials spielt bei der Gewichtsreduzierung eine Rolle. „Ich kann nur dann ein leichtes Auto bauen, wenn ich Klebstoff verwende und Teile der Fahrzeugstruktur klebe“, sagt Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm vom Fachbereich Maschinenbau der Uni Kassel.

Der 43-Jährige entwickelt deshalb eine serientaugliche Klebtechnik für die Herstellung und den Einsatz von FVK-Bauteilen in Autos. Treibende Kraft ist dabei die Autoindustrie. Weil viele Hersteller inzwischen nicht mehr nur auf Stahl, sondern auch auf Kunststoffe oder Leichtmetalle wie Aluminium schwören, werden Hochleistungsklebstoffe immer wichtiger. Denn: „Schweißen funktioniert nur bei artgleichen Verbindungen wie Stahl mit Stahl oder Aluminium mit Aluminium - nicht beim inzwischen häufig eingesetzten Materialmix“, erklärt der Professor.

Klebstoffe hingegen seien dank verschiedener Rezepturen nahezu universell einsetzbar. Deshalb ersetzen sie zunehmend Löt- und Schweißverbindungen. In einem modernen Auto stecken mehr als 20 Kilogramm Klebstoff. Bis Ende 2011 wollen Böhm und seine Mitarbeiter als Teil eines Forschungsverbundes, dem bundesweit zwölf Institute angehören, ein Verfahren entwickeln, mit dem sich FVK-Teile für den Fahrzeugbau kostengünstig herstellen lassen.

FVK-Teile wie Fahrzeugtüren oder Motorhauben bestehen aus mehreren Lagen Spezialtextilien, die mit einem Klebstoff verbunden und einem Kunststoff getränkt werden. Bislang würden Klebstoffe in Pulverform auf die Oberfläche der einzelnen Textillagen großflächig gestreut, sagt Böhm. Anschließend würden mehrere Lagen in eine gewünschte Form gepresst und unter Hitze miteinander verbunden.

Die Kasseler Forscher mischen im ersten Schritt stattdessen dem pulverisierten Klebstoff Wasser und Verdickungsmittel bei, sodass eine Paste entsteht. „Diese lässt sich nach bestimmten Linien- und Punktmustern in Minimalmengen automatisiert auftragen und besser dosieren“, erklärt er. Vorteile dieser Klebtechnik seien, dass weniger Klebstoff benötigt werde, keine Luftbläschen mehr entstünden und sich die mechanischen Eigenschaften wie die Steifigkeit der Bauteile verbesserten. Die Klebtechnik kann aber nicht nur in der Fahrzeugstruktur, sondern auch bei der Motorenherstellung Vorteile bringen. So könnten die aus Elektroblechen bestehenden Elektromotoren künftig leichter zusammengeklebt werden. Dadurch werde der Motor langlebiger und im Wirkungsgrad verbessert werden. „Das wiederum bedeutet mehr Antriebsleistung bei weniger Verbrauch“, sagt Böhm.

Von Sebastian Schaffner

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