Meilensteine der Audi Leichtbaukompetenz

Moderne Autos sollen einerseits immer haltbarer, komfortabler und sicherer werden, andererseits werden sie durch Komfort- und Sicherheitsausstattungen zwangsläufig schwerer. Mehr Gewicht bedeutet mehr Verbrauch und damit mehr Emissionen. Diesem Teufelskreis begegnet Audi mit der Leichtbaustrategie. Fachjournalisten gestattete der Autobauer jetzt einen Blick hinter die Kulissen der Entwicklung des neuen A8.

Audi schreibt mit der neuen Generation des A8 ein weiteres Kapitel seiner erfolgreichen Leichtbaugeschichte. Die Ingolstädter setzen bei  ihrem neuen Flaggschiff A8, das noch in diesem Jahr debütiert, auf einen intelligenten Mix aus vier Materialien. Das ist mehr als bei allen Serienmodellen der Markengeschichte zuvor.

Die Carbon-Rückwand trägt 33% zur Steifigkeit des gesamten A8 bei

Alles begann 1994 mit der ersten Generation der Luxuslimousine A8 mit ihrer selbsttragenden Karosserie aus Aluminium, dem „Audi Space Frame“ ASF. Hierbei überspannen Alu-Profile die Fahrgastzelle wie ein räumliches Fachwerk. Alu-Bleche als Außenhaut versteifen das Fahrzeug zusätzlich. Inzwischen hat Audi mehr als eine Million Serienautos nach diesem Konstruktionsprinzip gefertigt.

Fahrdynamik, Effizienz und Sicherheit

Blick in die neuen Hallen des A8 Karosseriebaues

Audi gibt mit dem ASF starke Impulse für den Leichtbau. Das Resultat sind Karosserien mit geringem Gewicht und hoher Steifigkeit. Sie bilden die Basis für mehr Fahrdynamik, Effizienz und Sicherheit. Es ist nicht allein das geringere Gewicht, das die Leichtbauweise beschert und dem Kunden einen Nutzen bringt. Bei der Stabilität gegen Verdrehen, der Torsionssteifigkeit, dem entscheidenden Konstruktionsmerkmal für präzises Handling und akustischem Komfort, übertrifft der neue A8 den Vorgänger um rund 25 Prozent. Fahrzeuge mit geringerer Torsionssteifigkeit können sich bei unebenem Untergrund, einer Überquerung von Schwellen und bei schneller Fahrt verziehen. Darunter leiden die Fahrstabilität und die Präzision.

Die Bienen als Vorbild

„Die Inspiration für den Audi Fahrzeugaufbau stammt aus der Natur,“ verrät Dr.-Ing. Bernd Miekusch, Leiter des Audi Leichtbauzentrums. „Auch in einem Bienenstock bringen die Bienen nur so viel Wachs wie erforderlich für den Bau des Wabenfachwerks ein“. Die erste A8 ASF-Karosserie war mehr als 40 Prozent leichter als in Stahlbauweise. Das stachelte die Stahlhersteller an, konkurrenzfähig zu bleiben. Bis heute hat sich die Festigkeit neuer Stähle um bis zu dem Fünffachen erhöht.

Audi A8 Karosse

Alu-Komponenten machen 58 Prozent der neuen Karosserie aus. Auch der nun erstmalige Einsatz von Magnesium spart Gewicht. Das korrosionsanfällige Leichtmetall ist rund ein Drittel leichter als Alu, jedoch deutlich fester. Die Trennwand zwischen Rücksitzen und Kofferraum besteht jetzt aus Carbon. Es wiegt rund 75 Prozent weniger als Stahl, ist jedoch doppelt so steif. Bei der Montage kommt die Rückwand, die vorab mit Lautsprechern, Heckjalousie, Dreipunktgurten und Mittelarmlehne bestückt wird, ins Auto. Die Carbon-Rückwand trägt als größtes Bauteil der Passagierzelle im neuen A8 33 Prozent zur Torsionssteifigkeit und damit auch zur erhöhten Sicherheit des Autos bei.

Alleinstellungsmerkmale

Begleitend zur Erweiterung des Materialmixes der vier Werkstoffe Aluminium, Stahl, Magnesium und Carbon kommt auf die Fertigungsexperten die Herausforderung zu, die Bauteile zusammenzufügen. Das Verbinden der einzelnen Karosserieteile nennt Audi „Fügen“. Audi nutzt 14 Fügeverfahren, darunter Kleben, Falzen, Nieten, Schrauben sowie das weltweit erstmalig eingesetzte Laserstrahl-Remoteschweißen. Hier hat Audi ein weiteres Alleinstellungsmerkmal. Die Spaltgröße zwischen den Bauteilen wird während des Schweißens präzise eingehalten oder variiert. Allein der geringe Energiebedarf des Laserstrahls senkt die CO2-Emissionen um 25 Prozent. Ein weiteres Fügeverfahren ist das neue Roll-Falz-Verfahren. Es erlaubt schmalere Materialüberlappungen. Konkret werden die Türeinstiege dadurch rund vier Zentimeter größer. Das Einsteigen wird komfortabler und das Sichtfeld des Fahrers wird durch größere Fenster größer. Ein weiteres Laserstrahl-Schweißverfahren verbindet das auf die Seitenwände aufgesetzte Dach, ohne dass eine Fuge zu sehen ist. Auch hier hat Audi ein Alleinstellungsmerkmal.

Doppelt so viel Stahl wie am Eiffelturm

Ein neuer Gebäudepark mit 41 Meter Höhe und der Fläche von 500 Eigenheimen wurde jetzt für die hochkomplexe, effiziente Fertigung der Karosserie des neuen A8 errichtet. 14.400 Tonnen Stahl wurden verbaut, doppelt so viel wie am Eiffelturm in Paris. 16.000 Ladungen Beton waren erforderlich. Das entspricht einer 100 Kilometer langen Schlange der Mischer-Lkw. Unter den Montagehallen liegt der Verladebahnhof. Dort mussten bis zu 36 Meter Gleise überspannt werden. Eine Stütze nimmt das Gewicht von 1.800 Audi A8 auf.

Die 500 Roboter, 60 Schraubautomaten, 270 Stanzsysteme und 90 Schweißzangen sind verbrauchsoptimiert. Viele Roboter können jetzt mehrere Bearbeitungsschritte ausführen, Werkzeuge wechseln sie selbsttätig. LED-Hallenbeleuchtung und intelligente Klimatisierungssteuerung senken den Energiebedarf. Der gesamte Karosseriebau ist Energieeffizienz und Ressourcenschonung ausgelegt.

Einen fertigen neuen A8 bekamen wir nicht zu Gesicht. Die Rohkarosserie verrät jedoch seine Coupé-Silhouette.