Beispiele für den Leichtbau aus der Luft- und Raumfahrt - Übertragbarkeit auf das Straßenfahrzeug ?

Abstract

Die Leichtbauanforderungen in der Luft- und Raumfahrt sind extrem hoch gesteckt. Beim Fliegen mit Geräten leichter als Luft (Ballone, Zeppeline) ist gut nachvollziehbar, dass jedes zusätzliche Kilogramm Strukturmasse die Nutzlast um ein Kilogramm reduziert. Beim Hubschrauber kommt hinzu, dass zum Abheben eine hohe Antriebsleistung erforderlich ist, denn ohne Antrieb stürzt dieses Fluggerät ab. Bei Flächenflugzeugen ist dies nicht ganz so dramatisch (siehe Segelflugzeuge), da der Auftrieb über die Flügelaerodynamik erzeugt wird. Allerdings ist hierfür eine entsprechende Fluggeschwindigkeit erforderlich. Bezogen auf das Abfluggewicht liegt der Nutzlastanteil beim Hubschrauber zwischen 7 % und 10 %, bei Flächenflugzeugen zwischen 16 % und 24 %, bei Raketen jedoch nur bei 2 – 3 %. Entsprechend extrem sind die Leichtbauan-forderungen im Raketenbau bzw. in der Raumfahrt allgemein. Bei Landfahrzeugen spielte der Leichtbaugedanke ursprünglich nur eine untergeordnete Rolle. Erst mit zunehmenden Forderungen nach Fahrdyna-mik, Komfort und Verbrauchsreduktion wurde die Gewichtsreduktion immer wichtiger, allerdings unterschiedlich gewichtet für Schiene und Straße. Heute spielt der Leichtbau im Konfliktdreieck Sicherheit, Komfort und Umwelt eine ganz entscheidende Rolle. Das DLR in Stuttgart kann auf eine 40-jährige Erfahrung mit hochbelasteten Primärstrukturen aus Faserverbundwerkstoffen zurückgreifen und hat seit den 80er Jahren in Kooperation mit verschiedenen Automobilherstellern hoch-belastete bzw. sicherheitsrelevante Teile aus Faserverbundwerkstoffen (Composites) ausgelegt, gefertigt und erprobt.