Innovation beim Tieringer Unternehmen Mattes & Ammann: Neuer Verbund macht die Autos leichter und reduziert damit CO2-Ausstoß
Meßstetten-Tieringen. Der Textilhersteller Mattes & Ammann ist seit 2008 Teil eines vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekts zum Thema Leichtbau. Gemeinsam mit dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnik entwickelten die Textiler einen neuartigen Stahltextilverbund: ein besonderes Textil aus speziellen Kunstfasern, das zwischen hauchdünne Stahlplatten gebracht wird.
Autos sind häufig schwere Karossen mit hohem Verbrauch und CO2-Ausstoß. "Wir begegnen diesem Ressourcenverbrauch mit einer Idee: einem neuen Gestrick. Indem wir dieses neue Textil mit dem Stahl verbinden, wird es zu einer Technologie mit Einsparungspotenzial auf vielen Ebenen", sagt Werner Moser, Prokurist bei Mattes & Ammann.
Das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) Denkendorf initiierte das Projekt und bekam dabei fachkundige Hilfe vom Institut für Umformtechnik der Universität Stuttgart. Außerdem im Boot: Partner aus der Automobil-, Blech-, Akustik- und Klebstoffindustrie. Thomas Stegmaier vom ITV erklärt: "Damit bildeten wir eine Kooperationsgemeinschaft, die das Thema von allen Seiten betrachtet. Denn Gewicht lässt sich auf viele Arten sparen, wobei die Einsparungen weder zu Lasten des Komforts, noch der Sicherheit gehen dürfen."
Gemeinsam entwickelte man nach den strengen Kriterien der Automobilbranche einen Stahltextilverbund, dessen Stärke in der Verformbarkeit und Tiefziehfähigkeit liegt. Zwischen zwei je 0,3 Millimeter dicken Stahlblechen wird ein von Mattes & Ammann entwickeltes Aramidgestrick eingelegt, woraufhin alle drei Komponenten miteinander verklebt werden. Eine Sandwichbauweise, die äußerst flexibel, hitzebeständig und – im Vergleich zu den üblichen rund 1,5 Millimeter dicken Vollblechwänden – auch leicht ist. Zudem verfügt das Textil über eine hohe Festigkeit und Schlagfähigkeit sowie Bruchdehnung. Weiterer Vorteil: Das Gestrick entkoppelt die beiden Stahllagen akustisch und bewirkt damit eine Körperschalldämpfung. Diese sorgt dafür, dass das Verbundmaterial Schwingungen in der Karosserie dämpft, die sonst als Lärm in den Innenraum abgestrahlt werden. Das Fahrzeuginnere wird schlichtweg leiser. Moser: "Die geringere Geräuschkulisse erhöht das Wohlbefinden innerhalb der Fahrgastzelle."
In der ersten, abgeschlossenen Forschungs-Phase verzeichneten die Akteure Erfolge: Im Stuttgarter Werk des Automobilherstellers Daimler fertigte Mattes & Ammann aus dem neuartigen Verbundmaterial eine Stirnwand für die A-Klasse. "Dabei wurden die hohe Qualität und Flexibilität besonders gut sichtbar. Nun geht es in der Fortsetzung des Projekts darum, das Material serienreif auszugestalten." Dazu gewann das Team neue Projektpartner – darunter auch Volkswagen.
Das Interesse der Automobilbranche an diesem Stahl-Textil-Sandwich wächst, schließlich will der Gesetzgeber bis 2020 den CO2-Ausstoß pro gefahrenem Kilometer auf maximal 95 Gramm begrenzen. "Das ist nur über reduziertes Gewicht zu erreichen", erklärt Stegmaier. Wog ein VW Golf I aus den 1970-er-Jahren gerade einmal 750 Kilogramm, bringt es das aktuelle Modell auf mehr als 1,2 Tonnen. Doch je leichter das Auto, desto niedriger der Verbrauch: 100 eingesparte Kilogramm sparen rund 0,5 Liter Treibstoff. Moser: "Wir setzen mit unserem Verbundmaterial einen Kreislauf in Gang, der mehrere positive Effekte bewirkt. Der Kraftstoffverbrauch sinkt, die Lautstärke, und im Recyclingprozess bereitet das Material keinerlei Schwierigkeiten." Vielmehr kann der im Klebstoff enthaltene Kohlenstoff beim Recycling zur Energiezufuhr sowie als Kohlenstoffquelle für die Stahlqualitätssicherung genutzt werden.
Die Kombination aus Stahl, Kleber und Aramidgestrick erfüllt sämtliche Anforderungen an ein wirtschaftliches und umweltgerechtes Leichtbaumaterial. Die Komponenten hat das ITV mit einem Basispatent geschützt. Nun soll auch der internationale Karosseriebaumarkt von der Qualität überzeugt werden. Moser: "Damit wäre unser Ziel nach einem langen Forschungsweg tatsächlich erreicht."
