Aluminium Karosserien – Aluprofile im Automobilbau

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Die Fahrzeugindustrie ist ständig auf der Suche nach Möglichkeiten, ein Fahrzeug sicherer und zugleich komfortabler zu machen. Auch erfordert die ständige Weiterentwicklung von Materialien und Bauteilen ein Umdenken in Produktion und Karosseriebau. Aus diesem Grund werden immer häufiger Aluminium Karosserien in Fahrzeugen verbaut. Das liegt überwiegend an den gesteigerten Anforderungen hinsichtlich des Gewichtes und der Nachhaltigkeit des verbauten Materials.

Die Dichte von Aluminium ist weitaus geringer als die von Stahl, was Aluprofile zum nachhaltigen Trend im Karosseriebau macht. Aluminium Karosserien weisen außerdem eine hohe Qualität auf, wodurch vor allem Hersteller hochwertiger Modelle auf Aluminium setzen. Aber auch in der Mittelklasse wurden in den letzten Jahren die Vorteile des Leichtbau-Metalls hinreichend ausgenutzt. Zusätzlich kann bei Innovationen wie Elektrofahrzeugen eine Alu Karosserie verbaut werden.

Im Automobilbau treffen gegensätzliche Anforderungen aufeinander. Auf der einen Seite sollten die Insassen in der Fahrgastzelle maximal geschützt sein, auf der anderen Seite sollen die Bauteile des Autos so leicht wie möglich sein. Aluminium sorgt deshalb für weitreichende Innovationen im Leichtbau.

Grundsätzlich setzt sich ein Fahrzeug aus einem Fahrgestell, dem Antrieb und der Karosserie zusammen. Das Fahrgestell ist das Grundgerüst, welches die anderen Komponenten trägt. Die Karosserie wird auf das Fahrgestell aufgesetzt und bietet einen Schutz der Personen bzw. der transportierten Güter. Diese Form der Karosserie bezeichnet man als nicht selbsttragend. Bildet die Karosserie mit dem Fahrgestell eine Einheit, spricht man von einer selbsttragenden Karosserie. Die Aluprofile sind in diesem Fall fest mit dem Rahmen verbunden. Eine weitere Karosseriebauart ist die sogenannte Skelettkarosserie. Beispiele sind die Audi Space Frames, die beispielsweise im Audi A2 oder A8 verbaut sind. Audi setzt bereits seit 1993 auf Aluminium als Werkstoff und verwendet vorwiegend Strangpressprofile. Dabei stellt die Aluminium Karosserie ein Skelett aus Hohlprofilen dar, die über Knoten miteinander verbunden sind.

Die Automobilhersteller sind stetig auf der Suche nach der optimalen Möglichkeit den Leichtbau umzusetzen. Aluminium ist dabei in den letzten Jahren zu einem der wichtigsten Werkstoffe des Leichtbaus geworden. Als Integralträger, Längsträger oder Einfassleiste findet Alu in der Karosserie eines Autos zahlreiche Einsatzmöglichkeiten.

Denn im Vergleich zu Stahl kann eine Aluminium Karosserie von einer enormen Gewichtsreduktion profitieren.

Mischbauweise

In modernen Fahrzeugen werden unterschiedliche Materialien eingesetzt. Durch die Mischbauweise können die individuellen Stärken der Werkstoffe optimal ausgenutzt werden. Die Automobilindustrie sucht schon seit Jahren nach Leichtbaukonzepten, die das Gesamtgewicht der Autos reduzieren. Aluminium hat deshalb mit seiner Leichtigkeit für Innovationen im Automobilbau gesorgt. Trotzdem werden weitere Werkstoffe eingesetzt, um die Kosten und Funktionen des Fahrzeugs optimal aufeinander abzustimmen. Die Mischbauweise erfordert allerdings eine hochwertige Verbindungstechnik, um die unterschiedlichen Werkstoffe wie Stahl und Aluminium optimal zusammenzuführen. Dabei spielt das Korrosionsverhalten genau wie die Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen Materialien eine wichtige Rolle. Beim Space Frame des Audi TT wird beispielsweise auf 69 % Aluminium und 31 % Stahl gesetzt.

Weitere Anwendungsbereiche von Aluminium im Automobilbau

Das Metall wird in der gesamten Fahrzeugindustrie genutzt und kann in allen Bereichen eingesetzt werden. Neben Alu Profilen steht Aluminium außerdem als Blech, Gussteil oder sogar als Schmiedeteil zur Verfügung. Nicht nur für die Karosserie, sondern auch für die Fertigung von Bauteilen für Klimaanlagenkühler, Rohre oder die Anschlüsse für die Verteilung der Fluide wird Aluminium eingesetzt.

Herstellung von Aluminium Karosserien

In den meisten Fällen werden die Aluminium Karosserien von Autos aus Alu Profilen hergestellt. Im Bereich Automotive finden spezielle Alu Profile Anwendung. Um Aluminium zu bearbeiten, muss eine spezielle Technik angewandt werden. Deshalb ist es wichtig, bei der Bearbeitung und Reparatur des Werkstoffes auf Fachbetriebe zu setzen. Die Aluminiumprofilbearbeitung variiert nach Einsatzbereich der Alu Profile und sollte an der Bauweise ausgerichtet werden.

Von den Herstellern kann die Alu Karosserie beliebig angepasst werden. Wird eine spezielle Form benötigt, kann das Aluminium leicht in die gewünschte Form gebracht werden. Anders ist es bei Materialien wie Magnesium. Durch seine Steifigkeit wird die Gestaltungsfreiheit im Karosseriebau erheblich reduziert.

Durch sogenannte Alu Profil Baukästen können die Profile völlig bearbeitungsfrei miteinander verbunden werden. Die Profile und Verbinder sind perfekt aufeinander abgestimmt, sodass sie nicht nur beliebig miteinander verbunden werden können, sondern zudem eine hohe Präzision aufweisen. Es ist besonders wichtig, den Werkstoff in der Fügetechnik optimal zu gestalten, da die verwendeten Materialien bei Fahrzeugen die höchstmögliche Stabilität gewährleisten müssen. In einem Alu Profil System sind auch die Aluprofil Verbinder enthalten. Auch beinhaltet das System eine Vielzahl an unterschiedlichen Profilen, aus der die am besten geeigneten Rastergröße für den Anwendungsbereich ausgewählt werden können.

Was Aluminium Karosserien so besonders macht

Aluminium wird nicht umsonst als Alleskönner im Automobilbau bezeichnet. Der wohl größte Vorteil liegt in der Gewichtsersparnis. Durch die Umstellung von Stahl auf Aluminium kann in den Fahrzeugen einiges an Gewicht gespart werden. Hersteller sprechen sogar von einer Einsparung von 20 % – 30 %. Das reduziert das Gewicht eines Autos bereits um mehr als 80 Kilogramm. Durch die Reduktion des Gewichtes ergeben sich auch Vorteile für Elektroautos. Auch bei der Reichweiteroptimierung spielt die Leichtigkeit von Aluminium eine große Rolle. Je leichter das Fahrzeug ist, desto weniger Benzin verbraucht es. Durch die Gewichtseinsparung kann außerdem Co2 eingespart werden.

Zudem weisen Aluminiumprofile grundsätzlich optimale Eigenschaften auf, um sie in Autos einzusetzen. Alu Konstruktionsprofile besitzen eine extrem hohe Tragfähigkeit und weisen deshalb eine hohe Belastbarkeit aus, was sie für den Leichtbau prädestiniert. Aufgrund der Möglichkeit, die Alu Profile passgenau miteinander zu verbinden, ist Aluminium optimal für die Karosseriearbeiten geeignet. Seine Korrosionsbeständigkeit macht Aluminium zusätzlich zum robusten Material. Mit seiner über 90%igen Recyclingquote gehört Aluminium auch zu den nachhaltigsten Werkstoffen.

Im Vergleich zu Stahl ist Aluminium dagegen wesentlich teurer. Die Kosten sollten allerdings in ein Nutzenverhältnis gesetzt werden. Aufgrund seiner Steifigkeit müssen mehr Teile aus Stahl in der Produktion verwendet werden, wodurch wiederum die Kosten steigen. Insgesamt können durch Aluminium Karosserien zahlreiche Vorteile erzielt werden, welche die anfänglich vermuteten Kostenvorteile von Stahl aufwiegen. In Verbindung mit der Qualität, Flexibilität und Anpassungsfähigkeit von Aluprofilen ist Aluminium aus Karosserien in Fahrzeugen nicht mehr wegzudenken.