Autobau

Elektroautos müssen leicht sein, weil ihre Batterien schwer sind. Karosserien aus Kohlefaser erfüllen diese
Forderung. Außerdem sind sie unfallsicher und alterslos.

Die drei BMW-Ingenieure Ulrich Kranz, Peter Ratz und Bernhard Dressler sind allesamt keine durchtrainierten Athleten. Aber zusammen heben sie spielend leicht die Rohkarosserie eines Autos hoch. Das mattschwarz schimmernde Gebilde ist immerhin über vier Meter lang, 1,7 Meter breit und 1,5 Meter hoch. Zugegeben: Die Karosserie besteht nicht aus Stahlblech, sondern aus Kohlefaser – die macht sie so leicht. Und genau darum geht es: um weniger Gewicht, um weniger Verbrauch, um weniger CO2 – letztlich um prima Klima.

Alle Autohersteller experimentieren mit der Wunderfaser, kaum einer lässt sich in die Karten gucken. Das Material stammt aus der Raumfahrt: CFK – Carbon Fiber Komposit. Zu dünnen schwarzen Kohlenstofffäden gesponnen, lässt sich das Garn zu Matten verweben. Mit Kunststoffharz getränkt, kann man daraus so ziemlich jede Form herstellen – auch einen Fahrgastraum. An einem solch seidenen CFK-Faden hängt das Schicksal der Autoindustrie: Der Zwang zu CO2-armen Autos schwebt wie ein Damoklesschwert über ihr.

CFK ist das Gebot der Stunde. In Zukunft soll der Benzinmotor durch den Elektroantrieb ersetzt werden. Und weil der nur mit Batterien funktioniert, die zusätzliches Gewicht auf die Räder bringen, wird woanders gespart: bei der Karosserie.

Bei BMW stellt sich Ulrich Kranz dieser großen Herausforderung: »Mittlerweile ist aus
dem anfänglichen Braintrust von knapp einem Dutzend Wissenschaftlern unterschiedlichster Fachrichtungen eine 200 Mann starke Truppe geworden, die an dem neuen Auto arbeitet«, sagt der Leiter des »project i«. Es arbeitet an der Verwirklichung eines rein elektrischen Fahrzeugs, das von einer Hochvolt-Batterie angetrieben wird, alle Sicherheitsstandards erfüllt und Platz für vier Personen bieten muss – Vorgaben, die BMW-Boss Norbert Reithofer seinem Ingenieur Kranz mit auf den Weg gegeben hat.

Schritt für Schritt hat sich das Team der »Revolution« genähert. Erst wurde der Elektro-Mini auf die Räder gestellt, dann folgte das Konzept »Active e« und jetzt der noch im Entstehen befindliche Prototyp des »Megacity Vehicle«. Die Idee dahinter: Es reicht nicht, den Elektroantrieb einfach in schon bestehende Fahrzeuge einzupflanzen. Die Architektur mit kleinem Elektromotor, sensibler Steuereinheit und voluminöser Batterie unterscheidet sich zu stark vom herkömmlichen Konzept. Außerdem bringt sie gut 100 Kilogramm mehr auf die Waage: Das erhöht den Strombedarf und verringert die elektromobile Reichweite – bisher die Achillesferse aller batterieelektrischen Ansätze.

Daher wurde Blech durch Kohlefaser ersetzt. Der Werkstoff ist um die Hälfte leichter als Stahl und wiegt 30 Prozent weniger als Aluminium. Gleichzeitig ist der Verbund aus Kohlenstofffasern und dem Kunststoffharz sehr steif, hoch belastbar, widerstandsfähig gegen Säuren oder Benzin und unterliegt nicht der Korrosion. »Es ist das leichteste Material, das sich ohne Einbußen an Sicherheit einsetzen lässt«, sagt Kranz.

Ideal also für das zukünftige Elektroauto. Aber auch heikel in der Massenproduktion mit ihren schnell laufenden Montagebändern. Die Fasern in die Negativform legen, mit Harz tränken und aushärten lassen dauert zigmal länger, als Bleche in 100-Tonnen-Pressen zu verbiegen. Den Karosseriebau zu beschleunigen, an dieser Aufgabe hat die gesamte Branche zu knabbern.

Trotz all der visionären Schritte vorwärts in die Zukunft: Die BMW-Ingenieure sind, wie bei der Echternacher Bittprozession, auch einen Schritt zurückgegangen. Sie haben das Bauprinzip der alten Pferdekutschen ausgekramt und stellen die Passagierkabine des Megacity Vehicle auf einen Rahmen aus Stahlblech in Form einer Leiter, an dessen vier Enden die Räder angebracht sind. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die unterschiedlichsten Kabinen, seien es Coupés, Cabrios, Kombis oder Vans, lassen sich auf diesen Rahmen schrauben. Und wenn man Unterbau aus Stahl und Aufbau aus CFK in Modulbauweise ausführt, werden Reparaturen nach einem Unfall kostengünstiger, weil sich die verformten Teile einfach auszutauschen lassen.

Ortswechsel. Eingebettet in die leicht hügelige, liebliche Landschaft der englischen Grafschaft Kent, fügt sich die Rennstrecke von Goodwood ins romantische Ambiente aus Landsitzen, Schlössern und Weilern. Auf dem ehemaligen Militärflugplatz, wo im Zweiten Weltkrieg die britischen Spitfire-Jagdflieger gegen Deutschland starteten und später Formel-1-Rennen stattfanden, röhren erneut die Motoren. Zehn Zylinder, 560 PS aus 4,8 Litern Hubraum katapultieren den Wagen auf 328 km/h. Sein Name: Lexus LFA – ein Mega-Sportwagen, den die Japaner zehn Jahre lang entwickelt haben. Auflage: weltweit nur 500 Stück.

Gründerenkel und jetziger Toyota-Vorstandsvorsitzender Akio Toyoda ließ es sich nicht nehmen, dieses Geschoss beim vorletzten 24-Stunden-Rennen auf dem Nürburgring zu pilotieren – zur Sicherheit mit einem zweiten Renn-LFA im Schlepptau. Japanische Ingenieure haben viele Ideen investiert und Lehrgeld bezahlt, um diesen Wagen zu konstruieren. Geschäftlichen Gewinn wird der Brutalo-Racer, der so gar nicht in die Zeit passen will, nicht einspielen.

Aber für die Asiaten ist dies kein Verlust, wie Chefingenieur Haruhiko Tanahashi immer wieder betont. Er sieht einen Vorteil darin: Nach insgesamt gut 60 Crashversuchen mit dem LFA weiß die Lexus-Mannschaft und damit der gesamte Toyota-Konzern, wie das CFK-Material »tickt«, aus dem das komplette Fahrzeug geformt, geklebt und gebacken ist. Nur die schwarze Faser machte es den Japanern möglich, ihren Traum zu verwirklichen und das Gewicht ihres Super-Sportwagens auf 1400 Kilogramm zu begrenzen. Als Vorbild dienten ihnen die Formel 1 und der Dreamliner: Boeings 787, erster Passagierjet aus CFK.

Im Lexus LFA und im BMW Megacity Vehicle treffen sich die alte und neue Welt des Automobils. Hier der von Erdöl befeuerte Verbrennungsmotor in seinem Zenit, da der Elektroantrieb mit Strom aus erneuerbaren Quellen. Das unterscheidet sie. Sie verbindet: Beide sind aus dem leichtesten Werkstoff gebaut, den es im Autobau gibt – aus Kohlefaser. Verbunden sind sie auch in der Tatsache, dass die leichte Karosserie finanziell schwer zu Buche schlägt. Der exotische Lexus LFA kostet mit 375 000 Euro zwar zehnmal so viel wie das Megacity Vehicle – vom Massenmarkt ist man aber immer noch ein gehöriges Stück entfernt. Falls Sie dennoch »zuschlagen« wollen: Der Lexus ist bereits ausverkauft – den BMW gibt es noch gar nicht.