Holz in crashrelevanten PKW-Strukturen am Beispiel eines funktionsintegrierten Türaufprallträgers

Abstract

Der Werkstoff Holz als natürlich gewachsenes Kompositmaterial bietet aufgrund seiner sehr guten mechanischen und ökologischen Eigenschaften ein großes Einsatzpotenzial für den Einsatz in strukturellen Anwendungen im Fahrzeugbau. Im Rahmen des vom BMWi geförderten und vom TÜV Rheinland koordinierten Projekts For(s)tschritt wurden anhand eines funktionsintegrierten Türaufprallträgers Forschungsfragen hinsichtlich der quasistatischen und dynamischen Bauteilauslegung, der automobilgerechten Holz-Holz- und Holz-Metall-Verklebung sowie der möglichen CO2-Einsparung im Vergleich zur stahlbasierten Referenzbaugruppe abgeleitet und beantwortet. Dabei konnte gezeigt werden, dass durch die anwendungsgerechte Kombination von Holz und Stahl selbst hohe Anforderungen hinsichtlich der Crash-Performance prinzipiell erfüllt werden können. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass sich bereits mit aktuell zur Verfügung stehenden Klebstoffsystemen die Anforderungen an den im Karosseriebau üblichen KTL-Prozess inkl. Trocknung und anschließender Klimawechselbeanspruchung prinzipiell erfüllen lassen. Durch ein LCA-Screening konnte zudem verdeutlicht werden, dass selbst bei einer etwas schwereren holzbasierten Baugruppe in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor die CO2-Eisparungen in der Materialvorkette gegenüber der Stahlbaugruppe einen höheren Kraftstoffverbrauch überkompensieren können.