Johnson Controls, weltweit führend in der
automobilen Innenausstattung und Elektronik, entwickelt mit den
Industriepartnern Evonik Industries, Jacob Plastics GmbH, Toho Tenax
Europe GmbH sowie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule
Aachen ein neuartiges Leichtbaukonzept. Das Projekt trägt den Namen
CAMISMA (Carbonfaser- / Amid- / Metall-basiertes
Innenstruktur-Bauteil im Multimaterialsystem-Ansatz) und hat zum
Ziel, Stähle sowie Leichtmetalle im Fahrzeugbau teilweise zu
ersetzen. CAMISMA wird vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung gefördert und gehört zum Rahmenprogramm
„Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft“. Das Projekt
ist zunächst auf drei Jahre angelegt.

„Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der abnehmenden fossilen
Energievorkommen ist die Entwicklung ressourceneffizienter und
emissionsarmer Fahrzeuge eine zentrale Herausforderung“, erläutert
Dr. Andreas Eppinger, Vice President Technology Management bei
Johnson Controls Automotive Experience in Burscheid den Ansatz des
Projekts. „Das Fahrzeuggewicht spielt dabei als verbrauchsrelevante
Größe eine entscheidende Rolle.“ Die Notwendigkeit einer leichteren
Struktur wird durch die Entwicklung batteriegetriebener
Elektroautomobile noch verstärkt. Leichtere Komponenten tragen zu
einem niedrigeren Fahrzeuggewicht bei und ermöglichen einen
geringeren Energieverbrauch. So können bei Fahrzeugen mit
Verbrennungsmotor mehr Kilometer mit einer Tankfüllung zurückgelegt
werden, während beim Elektroauto dessen Reichweite mit einer
Batterieladung höher wird.

Im Fokus von CAMISMA stehen sogenannte Multimaterialsysteme, also
künftige Leichtbauweisen für ressourcensparende Mobilität. Bisher
wurde ein niedrigeres Komponentengewicht unter anderem durch Bleche
mit kleinerer Wandstärke erreicht. Mittlerweile sind diese
Möglichkeiten nahezu ausgeschöpft, so dass die Entwicklung neuer
Werkstoffe und Konstruktionsweisen in den Vordergrund rücken. In
diesem Zusammenhang erfahren faserverstärkte Kunststoffe (FVK),
insbesondere auf Basis von Kohlenstofffasern, zunehmende
Aufmerksamkeit. Bekannt aus dem Flugzeugbau, bietet diese
Materialgruppe durch ihre hohe spezifische Festigkeit die Möglichkeit
für neue Leichtbaukonzepte. Zudem zeichnen sich faserverstärkte
Kunststoffe durch eine hohe Formgebungsfreiheit aus.

Allerdings sind diese Materialien für die heutige Serienproduktion
im Fahrzeugbau noch zu teuer. Wesentliche Gründe hierfür sind die
vergleichsweise hohen Kosten für die Rohmaterialien und die
zeitintensive Herstellung von Bauteilen aus FVK. Sie kann
wirtschaftlich bislang nicht mit den üblichen Blechumformverfahren
konkurrieren. Genau hier setzt das Projekt CAMISMA an: „Wir planen
hier kurze Taktzeiten, die auch eine Großserienproduktion
wirtschaftlich ermöglichen“, sagt Dr. Matthias Berghahn, Leiter der
Entwicklungslinie Energieeffizienz Kundenlösungen im
Science-to-Business Center Eco² bei Evonik.

Das Projekt soll einen ganzheitlichen Lösungsansatz aufzeigen, der
einen Zugang zu preiswerten kohlenstofffaserverstärkten
Materialsystemen ermöglicht und zudem die Anbindung von FVK-Bauteilen
an die metallbasierte Fahrzeugstruktur berücksichtigt. Um die
Machbarkeit dieses Konzepts zu belegen, wird zum Beispiel eine
Autositz-Lehnenstruktur als Funktionsmuster entwickelt, gefertigt und
getestet. Ziel ist es, insgesamt mehr als 40 Prozent des Gewichts im
Vergleich zu herkömmlichen, metallbasierten Konstruktionen
einzusparen.

Erst vor kurzem hatte Johnson Controls eine serienreife
Hybridversion einer Rücksitz-Lehnenstruktur vorgestellt, die mit
einem Klebeverfahren Stahl- und Aluminium-Elemente verbindet. „Dank
dieser Bauweise konnten wir das Gewicht gegenüber der herkömmlichen
Bauweise aus Stahl bereits um über 30 Prozent senken“, so Dr. Andreas
Eppinger. „Dennoch forschen wir gemeinsam mit unseren Partnern
intensiv an der Implementierung alternativer, noch leichterer
Materialien.“

Bildmaterial ist unter www.johnsoncontrols.de/presse digital
verfügbar.

Pressekontakt:
Johnson Controls GmbH
Automotive Experience
Ulrich Andree
Industriestraße 20-30
51399 Burscheid

Tel.: +49 2174 65-4343
Fax: +49 2174 65-3219
E-Mail: Ulrich.Andree@jci.com

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