Fraunhofer-Leitprojekt FutureCarProduction

Herausforderung: Klimaneutralität 

Klimaneutralität bis 2050 ist erklärtes Ziel der Automobilindustrie, um das Klimaschutzgesetz der Bundesregierung einzuhalten. Der ökologische Wandel – der »Way to Zero« – soll dabei auf kosteneffiziente Weise erfolgen. Um die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, müssen Fahrzeugkonzepte über den Antriebsstrang hinaus neu gedacht werden. Für Elektrofahrzeuge ist die Karosserie nach der Batterie der größte Faktor für CO2-Emissionen. 

Lösung: Nachhaltige Karosseriekonzepte 

Durch die Einführung und Anwendung der Giga-Casting-Technologie werden tradierte Auslegungs- und Fertigungskonzepte auf den Prüfstand gestellt. Hinzu kommen rechtliche Rahmenbedingungen, die neben den wirtschaftlichen Aspekten die Nachhaltigkeit im Allgemeinen berücksichtigen und den Fokus auf den ökologischen Fußabdruck, insbesondere die CO2-Emissionen, lenken.

Das Fraunhofer IWU mit langjähriger Expertise im Bereich der Automobilproduktion und hier speziell in der Blechumformung und im Karosseriebau bringt innovative Ansätze bei. Mit dem Fokus auf Strukturbauteile aus Stahl und mechanischen Fügeverfahren, die auch für den Mischbau geeignet sind, werden das Portfolio der zu betrachtenden Karosseriekonzepte als auch die ökologischen Bilanzierungsszenarien realitätsnah erweitert.

• Mit der werkzeugarmen Fertigung von Blechstrukturbauteilen werden neben der wirtschaftlichen Fertigung speziell für kleine bis mittlere Stückzahlen wesentliche Aspekte der Nachhaltigkeit adressiert. Der im Vergleich zur konventionellen Fertigung erhöhte Materialausnutzungsgrad spart direkt Kosten für das Material und damit dessen CO2-Emisionen. Diese liegen je nach Bilanzierungsweise zwischen 70% und 80% der Gesamtemissionen der Fahrzeugproduktion. Die signifikante Reduktion an Umformwerkzeugen führt neben der Kosten- und Zeiteinsparung zu gesteigerter Fertigungsflexibilität, die mit steigender Variantenvielfalt weiterhin wächst, einer verbesserten Agilität und ebenfalls zur Reduktion der Emissionen, die mit den Betriebsmitteln einhergehen. 
• In Ergänzung zum Verbundguss (Fraunhofer IGCV), dem FusionCasting (Fraunhofer IFAM) und dem thermischen Fügen mittels Laserschweißen (Fraunhofer IWS) forscht das Fraunhofer IWU innerhalb von FCP an mechanischen Fügeverfahren für offene als auch geschlossene Profile mit und ohne Fügelemente. Der Fokus liegt hier auf dem Clinchen, dem Verbinden mittels Fließlochschrauben sowie dem IHU-Fügen, um Bauteile aus Aluminiumguss, Aluminiumknetlegierungen sowie aus Stahl zu fügen.