Leichtgewicht für urbanen Verkehr
Leichtbau passend für den Elektroantrieb: Der Prototyp des innerstädtischen Mehrzweckfahrzeugs „Teamo”. | Fotos: hymer idc
Eine neues Bauprinzip für Elektrofahrzeuge.
Ein konventionelles Fahrzeug einfach mit einem Elektroantrieb und Batterien zu versehen, funktioniert nicht, vor allem wegen des Gewichtes. Denn nach wie vor bringen die Batterien ein Zusatzgewicht von 250 bis 300 Kilogramm in das Fahrzeug, was den Innenraum verkleinert, die Nutzlast reduziert und zusätzliche Versteifungen verlangt. „Zu je 100 Kilogramm Mehrgewicht kommen 35 bis 40 Kilogramm für Fahrwerk und Strukturverstärkungen dazu”, sagt Johann Tomforde. „Wir müssen das Auto konzeptionell neu erfinden.”
Aluminium-Hohlkammerprofile formen das selbstausteifende Chassis, in dem der komplette Antrieb einschließlich Batterien untergebracht ist. Das „Boat-Chassis“ mit Spaceframe, Überrollbügel und Crashboxen deckt 75 Prozent aller Crash-Anforderungen ab.
Analogie zum Bootsrumpf
Wie ein auf Elektroantrieb optimiertes Fahrzeug aussehen kann, das zeigt das Projekt „Teamo“, entworfen und bereits als Prototyp präsentiert durch Tomfordes Team von hymer idc. „Teamo“ (True Electric Auto Mobility) soll zunächst den vielen Paketverteilern, Schnelllogistikern, Service– und Auslieferdiensten neue Perspektiven eröffnen, da sie künftig mit massiven emissionsbedingten Einschränkungen bei innerstädtischen Fahrten zu rechnen haben. „Teamo“ versteht sich aber als übergreifende Lösung für urbane Mobilität, kann die Rolle des Handwerkerfahrzeugs oder des Familienautos übernehmen, da Chassis und Karosserie entkoppelt sind. Im Gegensatz zum heute praktizierten Autobau, bei der die Karosserie wesentlich zur Steifigkeit und Stabilität des Fahrzeuges beitragen muss, übernimmt dies bei „Teamo“ allein das so genannte Boat-Chassis. „Wir haben verschiedenste Fahrgestellformen durchgetestet, am Ende sind wir auf ein bootsförmiges Chassis gekommen.“ Es besteht in der ersten Generation aus umlaufenden Aluminium-Hohlkammerprofilen, die gebogen und über wenige Knotenpunkte miteinander verbunden sind. Denkbar sind auch gewickelte Rechteckrohre aus CFK in Bootsrumpfform. In jedem Fall sorgt ein Überrollbügel hinter den Sitzen für passive Sicherheit, ebenso die davor zu einem Spaceframe geformten A-, B– und C-Säulen. Zusammen mit der Bodenplatte aus einem leichten, aber enorm steifen Sandwich-Schaummaterial ist die notwendige Crash-Stabilität, vor allem im Passagier– und Batteriebereich gewährleistet.
Die nichttragende Karosserie des „Teamo“ soll aus einem durchgefärbten und robusten Recycling-Thermoplast-Kunststoff bestehen. Für das modulare Dach ist ein Schaumsandwich-Material geplant, weil es leicht ist und wärmedämmend wirkt.
Harter Thermoplast-Verbund
Dieses „Skelett“ der Fahrzeugplattform lässt sich mit verschiedenen Hüllen versehen, die aus einer überbrückenden Innenkarosserie und der flexiblen Außenform bestehen. Auch hier kommen neuartige Materialien zum Einsatz. So bestehen die Innenelemente aus einem Kunststoff-Verbundmaterial, das zwar thermoplastisch und damit tiefziehfähig ist, zugleich aber selbst bei geringern Materialstärken enorm steif, kratzfest und belastbar ist. Es besteht im Prinzip aus drei verpressten Lagen: aus zwei Kunststoffplatten mit einem zwischenliegenden Gewebenetz des gleichen Materials. Konzipiert wurde es als Ersatz teurer Carbonfaser-Verbundwerkstoffe für ballistische Schutzelemente, sprich Panzerungen. Details sind noch vertraulich, doch im Laufe des Jahres soll das Material offiziell vorgestellt werden. Diese Innenelemente werden mit dem Alu-Spaceframe verklebt und dienen dann als mechanische Schnittstellen zu Türen, Zurrpunkten oder anderen Kräfte einleitenden Teilen.
„Wir holen bereits im frühen Stadium alles aus dem Materialmix heraus, nur so lässt sich effektiv Gewicht sparen“, sagt Tomforde. Letztlich wird „Teamo“ bis zu 250 Kilogramm leichter als eine konventionelle Konstruktion – das sind im Autobau nicht Welten, sondern Galaxien. Unter dem Strich soll der „Teamo“ dereinst ein Leergewicht von rund 1000 Kilogramm (mit Batterien) auf die Waage bringen und satte 600 Kilogramm laden können.
Leicht, aber robust
Leichtbau durchzieht das ganze Konzept – so besteht auch die Außenkarosserie, die ja keine dynamischen oder statischen Kräfte aufnehmen muss, aus leichtgewichtigen Thermoplast-Formteilen. Verformungen durch leichte Crashs nimmt er klaglos auf und geht in seine alte Form zurück. Für das modulare Dach mit seinem zentralen, photovoltaisch aufgerüsteten Glasmittelteil wird ebenfalls ein Schaum-Sandwichmaterial genutzt. Das soll nicht nur leicht sein, sondern auch als Klimapuffer dienen, also das Interieur vor extremen Außentemperaturen bewahren. Denn eine Klimaanlage ist im „Teamo“ nicht vorgesehen.
Das „Teamo”-Entwicklungsteam von hymer idc.
2012 am Markt
Die Frage, wer den „Teamo“ produzieren wird, bereitet Tomforde keine Sorge. „Das Chassis kann zentral gebaut werden. Es ist kostengünstig auch in kleinen Stückzahlen herzustellen, weil die teuren Spritzguss– und Presswerkzeuge entfallen. Und die individualisierbare Hülle kann separat entstehen, bei verschiedenen Spezialisten.“
Die Markteinführung ist derzeit (September 2009) für das Jahr 2012 geplant – dafür detailliert hymer idc mehrere Nutzer– und Markt-Szenarien, ein interdisziplinäres Firmenkonsortium für Bau und Vermarktung befindet sich in der Findungsphase. Offenbar interessieren sich auch Investoren aus dem Energiesektor für das Projekt.
> Links
www.hymer-idc.de
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Erstveröffentlichung in Design Report 01/09
> Fotos
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