BIOCONCEPT-CAR – Leichtbaukarosserie aus Pflanzenfasern

Ein Leuchtturmprojekt im Hinblick auf Biowerkstoffe ist das BIOCONCEPTCAR. Den Projektbeteiligten ist es unter der Federführung des Instituts für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) gelungen, den Anteil an biobasierten Werkstoffbauteilen in einem Rennwagen zu erhöhen. Die deutliche Reduktion des Fahrzeuggewichts durch die Verwendung von Bioverbundwerkstoffen bei Fahrzeugaußenbauteilen war dabei das erklärte Ziel. Zudem sollte die Werkstoffmatrix aus biobasiertem Kunststoff bestehen. Am Ende der Entwicklungsphase wurden großflächige Karosserieteile wie Motorhaube, Tür, Heckklappe, Dach-/Heckspoiler, Unterbodenabdeckung aus biobasiertem Duroplast mit Leinenfasern gefertigt. Während der Bauteilentwicklungsphase war neben dem Testen verschiedener Materialkonzepte eine flexible bauteilspezifische Verarbeitung ein Untersuchungsschwerpunkt. Dabei wurde ermittelt, inwieweit gängige Maschinen und Verfahren für Bioverbundwerkstoffe einsetzbar sind, denn ein Anreiz für das Verwenden einer neuen Werkstoffgeneration stellen die geringen Investitionskosten dar. Erfolgreich durchgeführt wurden die Untersuchungen mit einer branchenbekannten Extruder- und Spitzgussmaschine. Als Ergebnis der Entwicklungsarbeit wurde eine erhebliche Gewichtseinsparung am Fahrzeug erzielt. Allein durch Substitution von Stahl durch einen Bioverbundwerkstoff bei Türen, Motorhaube und Heckklappe wurde eine Gewichtsreduktion von 67 kg erreicht. Bei einem Bauteil konnte durch das Substitut das Gewicht um 60 % reduziert werden. Die deutliche Gewichtsersparnis führt in der Nutzungsphase zu einem geringeren Verbrauch und damit zu einem niedrigeren CO2-Ausstoß bei Verbrennungsmotoren oder einer größeren Reichweite bei Elektrofahrzeugen. Neben den erwähnten Vorteilen gegenüber Stahlbauteilen sind weiterhin die Fragen nach Crash-Verhalten und Reparaturmöglichkeiten zu klären. Ein biobasierter Faserverbundwerkstoff weist gegenüber einem fossilbasierten Verbundwerkstoff einen signifikanten Kostenvorteil auf. Die Kosten für Leinenfasern lagen bei ca. 2,50 Euro/kg und für Kohlefasern bei ca. 30 Euro/kg.