Nachhaltigkeit 18.05.2012, 11:56 Uhr

Auto und Ökologie auf ganzheitlicher Diät

Schwindende Ressourcen und weltweit restriktivere Abgasnormen haben bei Automobilherstellern und ihren Kunden ein Umdenken ausgelöst. Nach Jahrzehnten ungezügelten Wachstums bei Außenabmessungen, Gewicht und Motorleistung sind nun innovative Leichtbaulösungen gefragt. Mit seinem ehrgeizigen Entwicklungsprogramm Skyactiv will der japanische Hersteller Mazda den Flottenverbrauch seiner neuen Modelle bis 2015 deutlich senken.

Mit dem Programm Skyactiv will Mazda den Flottenverbrauch deutlich senken.

Mit dem Programm Skyactiv will Mazda den Flottenverbrauch deutlich senken.

Foto: dpa

Der längst vergessene Werbeslogan eines deutschen Großserienherstellers ist aktueller denn je: „Wir haben verstanden.“ Verstanden zum Beispiel, dass künftige neue Modelle leichter werden müssen, weil sich mit einem niedrigen Fahrzeuggewicht Kraftstoffverbrauch und Emissionen am effizientesten senken lassen.

Das ganze Ausmaß der bisherigen Verfettung unserer Autos offenbart ein Blick in die Datenblätter einiger Pkw-Modelle. Der VW Golf kam 1974 mit 780 kg Leergewicht auf den Markt und wog nur 20 kg mehr als der legendäre Käfer. 1991 hatte er auf 855 kg zugelegt und heute wiegt er 1140 kg. Ein Opel Corsa 1.0 nahm in diesen zwei Jahrzehnten von 740 kg auf 1025 kg zu, der BMW 318 i von 1090 kg auf 1360 kg und während ein Mercedes-Benz 500 SE vor zwanzig Jahren noch 1670 kg wog, bringt sein Nachfolger ein S 500 heute 1935 kg auf die Waage.

Das Auto von heute ist verfettet

Um Autos leichter zu machen, gelten heute Bauteile oder komplette Aufbauten aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) als ein Mittel der Wahl zum Abspecken, wiegt das Material doch lediglich halb so viel wie Stahlblech und rund 30 % weniger als Aluminium. Wegen der hohen Kosten blieb es bisher allerdings hochpreisigen Sportwagen wie Bugatti Veyron, McLaren MP 4–12 C oder Mercedes-Benz SLR vorbehalten. Als erstes Großserienmodell mit CFK-Karosserie hat BMW sein Elektroauto i3 für 2013 angekündigt.

Einen völlig anderen Weg beschreitet Mazda mit seinem ehrgeizigen Diätpro-gramm namens Skyactiv. Der japanische Automobilhersteller hat sich dabei ein anspruchsvolles Ziel gesetzt. Sämtliche neuen Modelle, beginnend mit dem Ende April auf den Markt gebrachten SUV (Sport Utility Vehicle) CX-5, sollen künftig rund 100 kg weniger wiegen und allein dadurch den Verbrauch um 3 % bis 5 % sinken lassen. Statt auf teures CFK setzen die Mazda-Ingenieure auf umfangreiche und subtile Detailverbesserungen an Motoren, Getrieben, Fahrwerk und Karosserie.

„Vor allem bei der Karosserie fingen wir praktisch mit einem leeren Blatt Papier an, um die unterschiedlichsten Anforderungen unter einen Hut zu bringen“, erklärt Kyousou Ishida, Leiter Leichtbau-Task-Force und Plattformentwicklung bei Mazda in Hiroshima. Denn neben der Gewichtsreduzierung hatte auch die Optimierung der passiven Sicherheit bei den Entwicklern höchste Priorität.

Bei einer Frontalkollision, so Ishida, werde beispielsweise beim CX-5 die Aufprallenergie über drei verzweigte Lastpfade von vorn nach oben in die A-Säulen, nach unten durch den Unterboden und über einen mittleren Pfad in die Seiten der Karosseriestruktur eingeleitet und kontrolliert abgebaut. Um die einwirkenden Kräfte über die gesamte Karosseriestruktur verteilen zu können, musste das Layout der Plattform geändert werden. Sie weise nun durchgängig gerade Linien von der Front bis zum Heck auf und neu gestaltete Querträger verstärken laut dem Plattformentwicklungsleiter nicht nur lokale Bereiche, sondern den gesamten Aufbau.

Hochfeste Stahlsorten machen Autos leichter

Durch vermehrten Einsatz hochfester und ultrahochfester Stahlsorten – er stieg von 40 % auf 60 % – sowie durch optimierte Verbindungstechniken werden künftige Skyactiv-Karosserien laut den Unternehmensangaben um 30 % steifer und 8 % leichter. Kräftig abgespeckt wurde auch beim neuen Dieseltriebwerk des CX-5, dessen Motorblock aus Aluminium statt Grauguss besteht. Seine Kurbelwelle und die Kolben sind um 25 % leichter als im bisherigen 2,2-l-Selbstzünder, sodass allein der Motor nun insgesamt etwa 25 kg weniger auf die Waage bringt. Dank seines extrem niedrigen Verdichtungsverhältnisses von 14 : 1 – laut Mazda ist es das weltweit niedrigste aller Dieselmotoren – erfülle er die von 2014 an geltende Abgasnorm Euro 6 schon jetzt, und zwar ohne SCR-Abgasnachbehandlung und NOx-Speicherkatalysator. Der Wegfall dieser beiden Bauteile spare weiteres Gewicht.

Das Skyactiv-Diätprogramm schließt neben Karosserie, Benzin- und Diesel-motoren, Schalt- und Automatikgetrieben auch Chassis und Fahrwerk ein. So biete beispielsweise eine neu entwickelte Radaufhängung nicht nur höhere Steifigkeit, sondern konnte auch um 14 % abgespeckt werden.

Auto-Gewicht: Alle Komponenten auf Verbesserungspotenzial untersuchen

„Durch akribische Untersuchung sämtlicher Fahrzeugkomponenten auf ihr mögliches Verbesserungspotenzial und dessen zielgerichtete Realisierung wird der Flottenverbrauch von Mazda bis 2015 um 23 % niedriger sein als 2008“, verspricht Christian Schultze, im Mazda-Entwicklungszentrum Oberursel verantwortlich für Technologieplanung und Vorausentwicklung. Denn leichte Fahrzeuge seien effizienter, dynamischer und agiler als schwere. Deshalb sei es Kernziel der Skyactiv-Technologie, diese Eigenschaft auch auf alle künftigen neuen Modelle zu übertragen. 

  • Hans W. Mayer

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