Das Chemieunternehmen hat einen Display- und Oberflächendemonstrator konstruiert, um die verschiedenen Aspekte aktueller Folienentwicklungen für den Autoinnenraum darzustellen.
Bildquelle: Covestro

Das Chemieunternehmen hat einen Display- und Oberflächendemonstrator konstruiert, um die verschiedenen Aspekte aktueller Folienentwicklungen für den Autoinnenraum darzustellen. Bildquelle: Covestro

Bei den Automobilen zeichnen sich drei wesentliche Trends ab: elektrisch angetrieben, autonom fahrend und die Vernetzung mit dem Internet. Die klassische Bauweise mit einem Motor unter der Fronthaube wird es nicht mehr geben, denn der Elektromotor sitzt als Direktantrieb im Rad. Das Design verändert sich dadurch nachhaltig. Ohne Kühlergrill und den anderen für den Verbrennungsmotor notwendigen Teilen ist es möglich, ein komplett fugenloses Design umzusetzen. Die Beleuchtungseinrichtung kann beispielsweise nahtlos in einer Polycarbonathülle verschwinden. Auch die Technik für autonomes Fahren lässt sich so unauffällig in das Design des Autos integrieren.

Auf dem diesjährigen VDI-Kongress „Kunststoffe im Automobilbau“ in Mannheim präsentierte Covestro zusammen mit seinen Entwicklungspartnern Hella und dem schwedischen Umeå Institute of Design ein neues Konzept für die zukünftige Fahrzeuggestaltung. Als erstes Fahrzeug ist das Konzeptauto mit einer Rundumverscheibung aus transparentem Polycarbonat ausgestattet. Die Verscheibung ist leichtgewichtig und zugleich aerodynamisch. Zudem haben die Konstrukteure ganz neue Stylingoptionen umgesetzt, die so aus Glas nicht möglich wären. Ein Beispiel ist das nahtlose Design, in das die durchsichtigen A-Säulen integriert sind. Während die Insassen mit einem Panoramablick belohnt werden, erhöht sich die Sicherheit für Fußgänger.

Neue Möglichkeiten für die Gestaltung

Auch das System der Autobeleuchtung haben die Unternehmen neu definiert. Licht und Lichtwirkung selbst werden zum Designelement. Mit leuchtenden Flächen und darin integrierten LED-Strahlern wird die Beleuchtung zu einem adaptiven Stilelement. Autodesignern bieten sich neue Möglichkeiten für die Gestaltung von Front- und Heckbereichen für mehr Sicherheit, Energieeffizienz und Funktionalität. LEDs haben zwar einen deutlich höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Glühbirnen, dennoch geben auch sie einen Teil der Energie in Form von Wärme ab. Diese muss über Kühlkörper abgeführt werden, um eine hohe Lichtausbeute und lange Lebensdauer der Lampen zu gewährleisten. Dafür hat Covestro verschiedene wärmeleitende Polycarbonate entwickelt. Im Vergleich zu herkömmlich eingesetztem Aluminium bieten sie neben erweiterter Gestaltungsfreiheit neue Lösungsansätze zur Konsolidierung von Komponenten und Montageprozessen.

Insbesondere die Holografie dürfte sich als eine Top-Technologie für die künftige Autobeleuchtung erweisen. Mit holografischen Folien lassen sich verschiedene Lichtfunktionen in Karosserieteile integrieren, die wenig Raum benötigen und ganz neue Möglichkeiten für die Verwendung von Licht als Designelement eröffnen.

Mit leuchtenden Flächen und darin integrierten Scheinwerfern und Heckleuchten kommt der Autobeleuchtung eine ganz neue Bedeutung zu: Licht und die Lichtwirkung selbst wird zum Stylingelement.
Bildquelle: Covestro

Mit leuchtenden Flächen und darin integrierten Scheinwerfern und Heckleuchten kommt der Autobeleuchtung eine ganz neue Bedeutung zu: Licht und die Lichtwirkung selbst wird zum Stylingelement. Bildquelle: Covestro

Neue Polycarbonat-Werkstoffe ermöglichen eine gute Übertragung von LiDAR-Signalen und die homogene Integration von Sensoren des autonomen Fahrzeugs. Das trägt zur Sicherheit von Insassen und Fußgängern bei. Diesem Ziel dienen auch integrierte Displays in Karosserieteilen. In autonomen Fahrzeugen ermöglichen sie eine direkte Kommunikation von Auto zu Auto oder vom Auto zum Passanten – zum Beispiel durch visuelle Information, dass das Auto am Fußgängerüberweg halten wird. Folienlösungen eignen sich auch für Displayanwendungen im Autoinnenraum. Im Mittelpunkt stehen Displays und Bedienblenden, die mit kratzfesten, blendfreien Folien geschützt sind. Sie ermöglichen neue Lichteffekte und die Integration von Funktionen in die Instrumententafel.

Neben dem Design spielen Kunststoffe auch beim Leichtbau der Zukunft eine tragende Rolle. Den Reichweiten der Elektromobilität steht besonders noch das Gewicht der Batterien entgegen. Elektroautos müssen daher insgesamt möglichst leicht sein. Leichtbau in Multi-Material-Design ist die Schlüssel- und Zukunftstechnologie für die Elektromobilität. Die Verwendung von Kunststoffen bei künftigen Mobilitätstechnologien sparen zusätzlich Gewicht ein, die Dauerhaftigkeit der Produkte wird erhöht und das Aussehen kann entscheidend mehr durch das Material Kunststoff beeinflusst werden. Schwere Materialien wie Metalle und Glas werden zunehmend durch Kunststoffe substituiert. Das betrifft neben Interieurbauteilen wie Abdeckungen und Säulenverkleidungen auch Karosseriebauteile sowie elektrisch abschirmende und ableitende Kunststoff-Konstruktionen.

Sicherheit im Automobil

Das neue Autokonzept ist auch auf Zukunftstechnologien wie das autonome Fahren ausgerichtet. Neue Polycarbonat-Werkstoffe ermöglichen eine gute Übertragung von LiDAR-Signalen und die homogene Integration von Sensoren.
Bildquelle: Covestro

Das neue Autokonzept ist auch auf Zukunftstechnologien wie das autonome Fahren ausgerichtet. Neue Polycarbonat-Werkstoffe ermöglichen eine gute Übertragung von LiDAR-Signalen und die homogene Integration von Sensoren. Bildquelle: Covestro

Gerade die leitfähigen Kunststoffe gewinnen beim erhöhten Einsatz leistungsfähiger Akkumulatoren und Elektromotoren zunehmend an Bedeutung. Der Faktor Sicherheit im Automobil spielt mit zunehmender Anzahl von Batteriekomponenten und Elektromotoren eine sehr gewichtige Rolle. Die Akkumulatoren in einem Elektroauto sind extremen Belastungen ausgesetzt, da beim Ladevorgang über Stunden mehrere hundert Ampere fließen. Bei diesem Vorgang wird die Batterie sehr heiß und das Material strapaziert. Die Materialien müssen daher gleichermaßen leichtgewichtig, prozesssicher, kosteneffizient aber auch robust sein, sodass in diesem Bereich elektrisch leitfähige und abschirmende Kunststoffe in zunehmendem Maß konstruktiv Verwendung finden.

Kunststoffe sind gute Isolatoren, jedoch dringt elektromagnetische Strahlung ungehindert durch, da diese nicht abschirmend wirken, außerdem laden sich diese elektrostatisch auf. Funkenbildung und Spitzenentladungen können die Entzündung von Flüssigkeiten und Gasen verursachen und elektronisch sensible Bauteile zerstören. Die Alternative zu dem unentbehrlichen Material Kunststoff sind elektrisch leitfähige, abschirmende oder permanent antistatisch ausgerüstete Kunststoffe. Elektromagnetische Abschirmung erfolgt in der Regel bei Gehäuseteilen mit Leitungsummantelungen oder Leitbeschichtungen. Hierunter zählen beispielsweise im herkömmlichen Automobilbau abschirmende Abdeckungen für Verteilerkappen- und Zündkabel. Aber auch selbstregelnde Heizelemente für zum Beispiel Kfz-Spiegel oder Scheibenwaschdüsen werden aus leitfähigen Kunststoffen hergestellt. Hier greift beispielsweise die Expertise der Grafe Polymer Technik an, welche für den Automobilbau applikationsgerechte Formulierungen für elektrisch leitfähige, permanent antistatische und abschirmende Kunststoffe entwickelt und projektiert.