Pultrudierte CFK Chassis für Nutzfahrzeuge mit kosteneffektiver Crash-Box

Abstract

Zur Erreichung der Pariser Klimaziele müssen Nutzfahrzeuge effizienter werden – Konventionelle müssen weniger Kraftstoff verbrauchen und Elektrische müssen mehr Ware weiter transportieren. Leichtbau, besonders mit Carbonfaser-verstärktem Kunststoff (CFK), ist dabei eine Schlüsseltechnologie. CarbonTT entwickelt CFK Chassis für 3,5t-Nutzfahrzeuge, die ca. 100kg leichter als vergleichbare Stahl-Chassis sind (und dementsprechend die zu transportierende Nutzlast erhöht). Durch optimiertes Design und Fertigung in Pultrusion können die Chassis-Träger kosteneffizient und mit höchster Qualität hergestellt werden. In Zusammenarbeit mit dem DLR Institut für Fahrzeugkonzepte wurde eine Crash-Box entwickelt, die beim versicherungsrelevanten 15km/h Heckaufprall die geforderte Aufprall-Energie absorbiert. Eine Herausforderung ergab sich in der Entwicklung eines kostengünstigen Designs für kleine Stückzahlen, welches die Kräfte aus der Stauchung kontrolliert und ohne Beschädigung der CFK Längsträger in das Chassis einleitet und zusätzlich einen einfachen Austausch nach einem Crash ermöglicht. Über einen engen Abgleich zwischen Experiment und Numerik konnte ein Crash-Box Design mit robustem Energieabsorptionsvermögen identifiziert und experimentell nachgewiesen werden. Somit konnte die Sicherheit des CFK Chassis weiter verbessert werden. Sowohl für Einzelfahrzeuge als auch für Großflotten ergeben sich zusätzlich erhebliche Sparpotentiale – wirtschaftlich und ökologisch.