Wie Kunststoffkomponenten die Kraftstoffeffizienz im Automobil antreiben

54,5

Das ist der Corporate Average Fuel Economy (CAFE)-Wert, den die US-Regierung von allen Pkw und leichten Lkw bis 2025 erwartet. 2014 lag der Durchschnitt bei 10,2 km/l (24,1 mpg). Die Autoindustrie steht unter enormem Druck, die durchschnittliche Fahrzeugeffizienz im nächsten Jahrzehnt mehr als zu verdoppeln. Die Uhr tickt.

In den vergangenen 5–7 Jahren hat der Sektor signifikante Fortschritte gemacht, mit Hybrid- und Elektrofahrzeugen, die an Zugkraft gewinnen. Doch der Pfad zum 54,5-mpg-Ziel erfordert Konvergenz vieler Technologien, einschließlich breitem Einsatz leichter Kunststoffkomponenten.

Kunststoffe stellen bereits rund 50 % der Materialien in heutigen Autos, doch nur ca. 10 % des Gesamtfahrzeuggewichts. Gewichtsreduktion verringert Motorlast und verbessert direkt Kraftstoffökonomie.

So können Kunststoffkomponenten den Fortschritt zu 54,5 mpg bis 2025 beschleunigen:

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK)

Historisch setzten Ingenieure auf Metall für Crashworthiness, da Kunststoffe unzureichende Festigkeit boten. Heute bietet CFK den Durchbruch: es ist ca. 10x stärker und 50 % leichter als Stahl. Die Corvette Stingray Haube und Dach, und der BMW i3 Fahrgastraum, zeigen serienreife Fahrzeuge, die CFK einsetzen.

Zwar war Materialkosten eine Barriere, doch Autohersteller investieren massiv in Forschung für ökonomischere Fertigungsprozesse. Die Performance-Gewinne – kombiniert mit Gewichtsreduktion – machen CFK zum Schlüsselbeitrag für zukünftige Kraftstoffeffizienzziele.

3D-Druck (Additive Fertigung)

3D-Druck baut Teile Schicht für Schicht, typischerweise aus Kunststoff. Zwar noch weitgehend ein Prototyping-Tool, hält die Technologie Versprechen für Großserienproduktion. Firmen wie Local Motors visionieren Autos, die für nur 7.000 $ „gedruckt“ werden könnten. Da die Komponenten Kunststoff sind, wären sie inhärent leichter und kraftstoffeffizienter.

Jenseits Hauben, Dächern und Interieurs werden Kunststoffe für Chassis-Elemente, Motorteile und volle Karosseriepaneele erforscht. Jede Substitution reduziert Gesamtfahrzeugmasse und steigert Effizienz.

Mit 2025 knapp zehn Jahre entfernt, hat die Autoindustrie einen langen Weg vor sich, um das 54,5-mpg-Ziel zu erreichen. Leichte Kunststoffe und fortschrittliche Verbunde wie CFK sind bereit, eine entscheidende Rolle zu spielen.

Fragen? Kommentare? Lassen Sie es uns im Kommentarbereich unten wissen.

Suchen Sie mehr Informationen zu hochfesten Kunststoffen? Laden Sie unseren kostenlosen Leitfaden herunter!