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Neue Produktionsverfahren für Automobile

Gedruckt oder aus einem Guss

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Das Model Y soll künftig aus einem Guss sein.
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Heute prägen Fließbänder, Blechpressen und Schweißroboter den Automobilbau. Noch. Neue Techniken sind auf dem Vormarsch.

Von Holger Holzer/SP-X

Nicht nur bei Antrieb und Vernetzung steht das Auto vor einer Revolution. Auch die Produktion könnte sich in den nächsten Jahren deutlich weiterentwickeln. Die Ansätze der Hersteller reichen von der Karosserie aus einem Guss über Skateboard-Module bis zum 3D-Druck.

Das sperrige Thema Fahrzeugbau rückte zuletzt auch dank Tesla wieder stärker in den Blick: Der kalifornische E-Auto-Hersteller kündigte an, die Aluminium-Karosserie seines kleinen SUV Model Y künftig aus einem Guss herstellen zu wollen. Schweißen, kleben und schrauben – all das soll dann der Vergangenheit angehören. Die Vorteile könnten beträchtlich und nicht nur finanzieller Natur sein. Natürlich würde die Einteil-Karosserie die Zahl der nötigen Arbeitsschritte und damit Kosten und Fertigungskomplexität reduzieren. Fast genauso wichtig dürften aber der Gewichtsvorteil und der Sicherheitsgewinn sein. Der monolithische Blechkörper könnte die Aufprallenergie bei einem Crash deutlich besser verteilen als das heutige Metallteile-Puzzle. Zunächst soll das neue Verfahren die Zahl der Karosserie-Elemente von heute rund 70 auf vier reduzieren. Langfristig soll es nur noch ein großes Bauteil geben.

Wie realistisch Teslas Vorhaben ist und inwiefern die potenziellen Vorteile tatsächlich realisiert werden können, bleibt abzuwarten. Klar ist aber, dass das Verfahren nicht nur Vorteile hat. So ist schon bei einem kleineren Unfall der Austausch betroffener Karosserieteile nicht mehr möglich. Stattdessen müsste die Beule wohl ausgesägt und das Loch anschließend irgendwie geschlossen werden. Das zweite Problem ist die mangelnde Flexibilität: Optische Änderungen an einem Fahrzeugmodell wie sie etwa bei Facelifts regelmäßig vorkommen, werden teuer und aufwendig. Und auch die Individualisierung innerhalb der Baureihe – etwa durch breitere Kotflügel oder größere Lufteinlässe bei Sportmodellen – wird schwierig.

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Bei Porsche ist der 3D-Druck schon im Einsatz.
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Ein Gewinn für die optisch Vielfalt könnte hingegen ein anderer Ansatz zur Senkung der Produktionskomplexität sein: die modulare Skateboard-Plattform. Diese beherbergt E-Motor, Batterien und Achsen, während der Aufbau als separate Einheit ausgeführt ist. Diese wird dann auf die Antriebs-Platte gesetzt und kann bei Bedarf auch gewechselt werden. Auf einer standardisierten Basis lassen sich somit zahlreiche unterschiedliche Fahrzeugmodelle realisieren: vom Transporter über das Großraumtaxis bis hin zum Privat-Pkw nach individuellem Zuschnitt. In die Großserie hat es dieser Ansatz bislang noch nicht geschafft, doch viele Hersteller wie Daimler, General Motors und Toyota haben das Konzept bereits in Form von Messe-Studien und Showcars getestet. Zu den bekanntesten Entwürfen zählt der Metrosnap von Rinspeed.

Bereits über die Experimentierphase hinaus ist der 3D-Druck. Mehrere deutsche Autohersteller nutzen schon seit einigen Jahren das sogenannte additive Produktionsverfahren, mit dessen Hilfe sich Teile entwickeln lassen, die mit klassischen Werkzeugen nicht produzierbar wären. So konnte speziell für den BMW i8 Roadster dank dieser Technik ein Bauteil der Verdeckmechanik entwickelt werden, das sich anders gar nicht herstellen ließe. Porsche hat jüngst zusammen mit Mahle für den Supersportwagen 911 GT2 RS ein 3D-Druckverfahren für Motorkolben entwickelt, durch das die Motorkomponenten leichter werden und mehr Leistung ermöglichen. Im konkreten Fall immerhin 30 PS. Aber nicht nur die exklusivsten Modelle des Portfolios sollen vom 3D-Druck profitieren. Zwar sieht Frank Ickinger aus der Antriebsvorentwicklung in Weissach das Verfahren in den nächsten fünf Jahren vor allem in der Kleinserienfertigung, langfristig könnte der 3D-Drucker aber auch Teile für die Großserie auswerfen. Die Vorteile der Technik liegen nicht nur im Leichtbau, dem flexibleren Design und Erleichterungen in der Produktionslogistik, sondern auch bei der Individualisierbarkeit. Kunden könnten sich künftig etwa ihren Namen oder ein Familien-Wappen ins Auto prägen lassen.

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