Fahrzeugstruktur

Im Vordergrund der Fahrzeugstrukturoptimierung steht die Reduzierung der Fahrzeugmasse bei gleichzeitiger Verbesserung der Sicherheit. Der Einsatz von intelligentem Anforderungs-, Stoff-, Konzept- und Fertigungsleichtbau ermöglich die in den letzten Jahren steigende Gewichtsspirale aufzuhalten und sogar umzukehren, was zu einer Reduzierung des spezifischen Energiebedarfs führt.

Multi-Material-Strukturen (MMD) und der leistungsgerechte Einsatz von Faserverbundwerkstoffen und Leichtmetallen spielen hierbei eine Schlüsselrolle. Allerdings gilt es, deren Potenziale noch weiter auszureizen. Das Ziel signifikanter Massereduzierung wird mit Hilfe des Purpose Designs in innovativer Bauweise erreicht. Ferner werden Modularisierungsstrategien und variable Fahrzeugstrukturen im NGC eingesetzt, die durch Skalierung an unterschiedliche Fahrzeuggrößen angepasst werden können.

Mit der Weiterentwicklung der Technologie des adaptierbaren Vorderwagens schaffen wir ein intelligentes und einstellbares Energieabsorptionskonzept zur Kombination von aktiver und passiver Sicherheit.

Um den Anforderungen an ein innovatives Sicherheits-, Thermo-, Komfort- und Brandschutzmanagement entsprechen zu können, nutzen wir dreidimensionale Sandwichstrukturen mit strukturintegrierten Aerogelen.

In neue Fahrzeuggenerationen werden verstärkt Sensoren und Aktoren eingebaut, um Komfort und Sicherheit entscheidend zu verbessern. Dies führt u.a. zu deutlichen Gewichtszunahmen heutiger PKW. Im Rahmen des NGC-Projektes werden daher Fahrzeugstrukturen entwickelt, bei denen Leitungen und Sensoren, wie z.B. Datenleitungen oder Antennensysteme, in Karosseriebauteilen integriert sind. Diese Funktionsintegration trägt zu einem verringerten Fahrzeuggewicht und damit zu reduziertem Energieverbrauch bei.

Die zu beherrschende Komplexität im Bereich der Verbindungsstellen von Bauteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen berücksichtigen wir bereits in der Konzeptphase mit individuell angepassten Fügemethoden, wobei der Fokus auf mechanische Füge-, Kleb- und hybride Fügeverfahren gelegt wird. Mit Hilfe von Crashsimulationen der MMD-Fügungen sichern wir unsere Konzepte ab.

Entwurfsmethoden für die MMD-Konzeptionen, zu denen auch die Entwurfsprozesse für Faserkunststoffverbundstrukturen und der Strukturoptimierung zählen, helfen bei der Gestaltung des Automobils von übermorgen und reduzieren die Anzahl aufwändiger Iterationsschritte.

Mit Hilfe einer neuen Bewertungsmethode für Komponententests und einer daraus resultierenden Aussage zum Bauteilverhalten im Gesamtfahrzeug können teure Gesamtfahrzeugtests reduziert und unsere Bewertungsmethode sowie das Konzept verifiziert werden.