LEXAN™ sorgt für Gewichtseinsparungen beim Elektrofahrzeug von BMW

Quelle: Saudi Basic Industries Corporation (SABIC)
Quelle: Saudi Basic Industries Corporation (SABIC)

Der Kunststoff LEXAN™ von SABIC sorgt beim neuen, ultraleichten Elektro-Konzeptfahrzeug des von BMW angeführten Visio.M Consortiums für Gewichtseinsparungen und thermische Effizienz

Heute stellten die Technische Universität München (TUM), BMW, Daimler, Wissenschaftler der TUM und ein Konsortium von Industrievertretern ein leichtes Konzeptfahrzeug für die Stadt vor, das neben vollständig aus Kunststoff gefertigten Fahrzeugfenstern zahlreiche weitere Neuheiten aufweist.


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Die Fenster bestehen aus LEXAN Kunststoff, einem Polycarbonat-Werkstoff (PC) und Beschichtungstechnologien von SABIC, einem führenden Entwicklungsunternehmen für PC-Verscheibungen für die Automobilindustrie und für weitere Kunststofflösungen für diesen Sektor. Diese Fenster helfen dabei, das Fahrzeuggesamtgewicht zu minimieren und leisten dadurch einen Beitrag zur bedeutenden Energieeffizienz, zu einer höheren Reichweite und anderen Vorteilen, wie einer verbesserten Beschleunigung, einem besseren Handling und einer höheren Sicherheit. Die heutige Ankündigung erfolgt in einer Zeit, in der Automobilhersteller weltweit die Entwicklung von besseren und effizienteren Elektromobilen anstreben.

Durch die Verwendung des LEXAN Kunststoffs von SABIC kann im Vergleich zu herkömmlichem Glas das Gewicht der Fahrzeugfenster um mehr als 13 kg gesenkt werden. Diese Senkung schlägt sich in einer Steigerung der Reichweite des Fahrzeugs von mehr als zwei Kilometer pro Batterieladung nieder. Dank der hervorragenden wärmedämmenden Eigenschaften von PC sind die Anforderungen an die Fahrzeugheizung und Klimaanlage (HVAC) geringer, wodurch weitere 15 Kilometer Reichweite gewonnen werden können.

„Das Fahrzeuggewicht ist bei Elektrofahrzeugen ein wichtiger Faktor für den Energieverbrauch,“ sagte Stefan Riederer, BMW Research & Technology. Ein geringes Fahrzeuggewicht erlaubt die Nutzung von kleineren und leichteren Batterien. Auch der Elektromotor, das Chassis und weitere Komponenten können dadurch leichter ausgelegt werden. Die gesamten Gewichtseinsparungen, die wir in unserem EV-Konzept erzielt haben, einschließlich der bedeutenden Gewichtssenkung durch die Fenster aus Werkstoffen und den Entwicklungssupport von SABIC, erlaubten es uns, die zum Antrieb des Fahrzeugs erforderliche Energie bedeutend zu senken und das angestrebte Entwicklungsziel zu erreichen.“

Das leichtere Gewicht der Fenster hilft dabei, den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu senken, was sich vorteilig auf das Handling und die Stabilität auswirkt. Durch das reduzierte Gewicht erfordert es weniger Energie, um das Fahrzeug rascher zu beschleunigen. In Bezug auf die Fahrzeugsicherheit bietet LEXAN Kunststoff die 100-fache Schlagzähigkeit von Glas. Dadurch senken die Fenster dieses Konzeptwagens auch das Diebstahlrisiko, was für ein Städtefahrzeug ein wichtiger Aspekt ist.

Die Enthüllung dieses elektrischen Konzeptfahrzeugs ist der Höhepunkt eines Forschungs- und Entwicklungsprojekts von zweieinhalb Jahren, das im Rahmen des Visio.M (Visionary Mobility) Projekts durchgeführt worden ist. Diese gemeinsamen Anstrengungen, die vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt werden, konzentrierten sich auf die Entwicklung eines außerordentlich leichten Elektrofahrzeugs, das effizient, sicher und massentauglich ist. Neben BMW, Daimler und der TUM, gehören Autoliv, die deutsche Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Continental, E.ON,

Finepower, HYVE, IAV, InnoZ, Intermap Technologies, LION Smart, Neumayer Tekfor, Siemens, Texas Instruments und TÜV SÜD zum Konsortium. Das Elektrofahrzeug ist mit einem 15-kW-Elektromotor ausgerüstet und wiegt ohne Batterie 450 Kilogramm. Damit erfüllt das Fahrzeug nach der neuen EG-Richtlinie die Standardanforderungen der Fahrzeugkategorie L7e (vierrädriges Kraftfahrzeug).

„Das Visio.M Konzept ist ein gutes Beispiel für die wichtigen Beiträge, die ein leichtgewichtiger Werkstoff wie PC-Verscheibungen für Automobilbauer und Verbraucher weltweit leisten kann,“ sagte Scott Fallon, General Manager, Geschäftseinheit Innovative Plastics von SABIC. „PC-Verscheibungen zeigen laufend – sowohl in verschiedenen Demonstrationen wie der Visio.M als auch in aktuellen Anwendungen in der heutigen Fahrzeugproduktion – dass der Werkstoff einen sehr bedeutenden Beitrag zu Steigerung der Fahrzeugeffizienz und Performance leisten kann. SABIC engagiert sich dafür, diese Technologie weiter auszubauen, damit die Automobilhersteller die Herausforderungen von immer leichteren und effizienteren Fahrzeugen mit Hilfe der Vorteile von PC-Verscheibungen bewältigen können.”

Das Visio.M Konzept ist mit auf PC basierenden Front-Schiebefenstern und hinteren Viertelfenstern sowie einer Heckscheibe aus LEXAN Kunststoff ausgestattet. Dank der Beschichtungstechnologien können die gesetzliche Anforderungen erfüllt werden, sogar diejenigen, die für Scheiben gelten, die vor den B-Säulen liegen und für die Sicht des Fahrers von Bedeutung sind. Die beweglichen Fenster weisen die patentierte EXATEC™ E900 Beschichtung von SABIC auf, eine zukunftsweisende Plasmabeschichtung, die die Anforderungen an die Verschleiß- und Witterungsbeständigkeit erfüllt. Obwohl dies nicht für die Zulassung erforderlich ist, ist die Heckscheibe, die mit einem Scheibenwischer ausgerüstet ist, mit derselben Plasmabeschichtung ausgestattet. Auch die Windschutzscheibe des Visio.M ist aus LEXAN Kunststoff gefertigt und zeigt das Potenzial für eine Änderung der europäischen Gesetzgebung zur Zulassung von PC in Windschutzscheiben. Die aktuelle Gesetzgebung erlaubt die Verwendung von PC in Automobilverscheibungen, nicht aber in Windschutzscheiben.

Gewichtseinsparungen, einschließlich die durch PC-Verscheibungen erzielten Einsparungen, können die Produktionskosten und die Erschwinglichkeit von Elektrofahrzeugen positiv beeinflussen. Energiespeichersysteme (Batterien) gehören zu den teuersten Komponenten eines Elektrofahrzeugs. Heutige Elektrofahrzeuge basieren weitgehend auf den schwereren benzinbetriebenen Automodellen, die mit teuren und schweren Batteriepaketen ausgerüstet werden. Im Gegensatz dazu erfordert ein kleines, leichtes Elektromobil eine kleinere Energiespeicherkapazität, wodurch die Fahrzeughersteller kleinere und kostengünstigere Batteriepakete benutzen und die Erschwinglichkeit der Fahrzeuge verbessern können.

Der thermischen Effizienz können bis zu 15 zusätzliche Kilometer Reichweite zugeschrieben werden. Das ist das Ergebnis der fünfmal geringeren thermischen Leitfähigkeit von PC im Vergleich zu Glas derselben Dicke. Diese geringere thermische Leitfähigkeit senkt die Anforderungen des HVAC-Systems an die Fahrzeugbatterie. SABIC wendete zur Validierung der erweiterten Reichweite CFD-Berechnungen (Computational Fluid Dynamics) an.

Die Visio.M Fenster wurden so ausgelegt, dass für Vergleichszwecke und Tests sowohl PC als auch Glas verwendet werden kann. Nach Angaben von SABIC hätten zusätzliche Verbesserungen der Energieeffizienz erzielt werden können, wenn die Fenster nur für PC ausgelegt worden wären. Grund dafür ist die höhere Formflexibilität von PC im Vergleich zu Glas. Dadurch wäre es möglich gewesen, die Scheiben zu krümmen und Formen mit besseren aerodynamischen Eigenschaften mit weniger Luftwiderstand zu erzielen. Die größere Designfreiheit bei der Anwendung von PC erlaubt zudem die Teilekonsolidierung und Integrationsmöglichkeiten von normalerweise getrennten Komponenten, wie Säulen, Spiegel, Kameras, Heckbeleuchtung und Spoiler.

Weitere Informationen über die Lösungen von SABIC für die Automobilindustrie finden Sie auf der Website (www.sabic-ip.com/automotive). Technische Produktanfragen richten Sie bitte an www.sabic-ip.com/prtechinquiry.

Saudi Basic Industries Corporation (SABIC)
Quelle: Saudi Basic Industries Corporation (SABIC) Quelle: Saudi Basic Industries Corporation (SABIC)