Das Autorad macht Diät
Forscher entwickeln stabiles Rad aus Leichtbaubestandteilen
Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts haben einen Protoypen einer besonders stabilen Felge entwickelt. Sie besteht aus faserverstärkten Kunststoffen, die aus Leichtbaumaterialien gefertigt wurden und ist besonders schadenstolerant. Die Forscher hoffen auf dieser Basis ein marktfähiges Rad entwickeln zu können.
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Im Projekt „Hochfeste Kunststoffstrukturen“ untersuchten die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt in Kooperation mit fünf weiteren Fraunhofer-Instituten die Grundlagen für die Fertigung leichter und dennoch verlässlicher Bauteile. Im Fokus stand dabei der Einsatz des Verbundstoffes SMC (Sheet Moulding Compound), ein faserverstärktes Material, das hauptsächlich aus anorganischen Komponenten besteht.
"SMC wurde bisher nur für Sekundärbauteile im Bereich der Verkleidung etwa für Motorhauben und Heckklappen oder Türen verwendet", erläutert Projektleiter Andreas Büter vom LBF. "Unser Projekt sollte klären, ob sich SMC auch für sicherheitsrelevante Primärbauteile wie Autoräder eignet." Die Vorteile seien seine Leichtigkeit, eine hohe gewichtsbezogenen Festigkeit und eine kostengünstige Produktion.
In ihren Tests kamen die Forscher zu der Erkenntnis, dass auch ein Einsatz als Primärbauteil durchaus möglich ist. Im Prüfstand wurde beispielsweise simuliert wie sich Räder und Achsen eines Autos auf einer Rüttelstrecke verhalten. Im Mittelpunkt stand die Frage, ob und wie lange die Bauteile das aushalten. „Richtig verarbeitet, sind faserverstärkte Kunststoffe sehr schadenstolerant und bei Fahrzeugrädern Aluminium deutlich überlegen“, betonte Büter.
Das neue Ziel der Forscher ist es nun, aus dem Prototypen der Leichtbaufelge ein einsatzfähiges Rad herzustellen. Damit wäre das mögliche Rad der Zukunft besonders leicht und würde trotzdem hohen Belastungen standhalten können.
Andreas Büter (Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit, Darmstadt) et al.: Pressemitteilung der Fraunhofer-Gesellschaft
ddp/wissenschaft.de - Theresa Klüber
