Leichtbau und Modulbauweisen für zukünftige Fahrzeugkonzepte / Lightweight construction and modular designs for future vehicle concepts

Herausragende Motivation fur die Entwicklung neuer Fahrzeugstrukturen ist neben der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs die Verringerung klimawirksamer Emissionen. Dies adressiert u. a. die Reduzierung der Fahrzeugmasse und damit die verschiedenen Strategien zum Leichtbau. Anhand verschiedener Leichtbauarten werden im Folgenden die technisch relevanten Kriterien fur Bauweisen und Werkstoffkonzepte herausgearbeitet. Im Zentrum heutiger Bemuhungen steht dabei die Synthese von Bauweisen- und Werkstoffentwicklung mit dem Ziel eines Multi-Material-Designs [1, 2]. Modularisierung ist ein wirtschaftlicher Ansatz, um die Diversifizierung der Fahrzeugkonzepte zu gestalten und effektiv umzusetzen [3]. Infolge von Hybrid- und spater Brennstoffzellenantrieben werden die Anforderungen an Fahrzeugkonzepte in Zukunft weiter zunehmen. Auch steht die Modularisierung dem Bestreben nach einer hohen Integrationsdichte teilweise entgegen. Das modulare Leichtbaukonzept des DLR verfolgt das Ziel, Antriebsstrangevolutionen skalierbar und wirtschaftlich zu gestalten und dabei die Konzeptflexibilitat zu erhalten oder fallweise sogar zu erhohen. Diese Ansatze fuhren zur Strategie „Hybrid³“. Hierbei werden nicht nur 1. unterschiedliche Werkstoffe und 2. verschiedene Bauweisen aufeinander abgestimmt, sondern auch 3. wird die Integration funktionaler Effekte berucksichtigt. Dies bedeutet z. B. dunnwandige Strukturbauteile in ihrem Schwingungs- oder akustischen Verhalten mit strukturintegrierten, aktiven Materialien optimal zu gestalten. Weitere Beispiele fur den Ansatz mit „Hybrid³“-Effekten konnten schaltbare Oberflachen oder integrierte Energiewandlung sein.