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Karosseriebau: Kunststoff, Teil 2

Kunst(stoff) am (Auf)Bau

 

Einst galt Kunststoff als Ersatz, heute tragen hochpreisige Autos Carbon, teurer als Stahl und Alu und Werkstoff der Zukunft.

In unserem zweiten Teil (den ersten Teil finden Sie hier) widmen wir uns der Entwicklung und dem Einsatz von Kunststoffkomponenten bis in die Jetztzeit.


  • Auf dem Weg zur Massenfertigung

    „Gewiß kann man heute ein Auto mit einer Kunststoffkarosserie bauen, wie das General Motors ... durch die Chevrolet Corvette und neuerdings durch den Sting Ray beweist“, aber man „kann trotz Serienbau nicht von einer Produktion im amerikanischen Sinne sprechen, da deren Hauptkennzeichen, das Produktionstempo, fehlt ... sie erfordert eine Herstellungszeit, die für die heutige Fertigung untragbar lang ist“. So zu lesen in der Motor-Rundschau 1962 (Heft 23, S. 993) und gültig auch noch heute, nach einem halben Jahrhundert, betrachtet man den stundenlangen Fertigungsprozess einer Carbon-Karosserie.

    Auch damals, als es noch um Glas- und nicht um Kohlefasern ging, drückten Handarbeit und Trocknungszeiten auf die Umsatzgeschwindigkeit mit der Folge, dass sich Karosserien aus glasfaserunterlegtem Polyesterharz nur bei relativ kleinen Stückzahlen rentierten. So setzten die Hersteller von Sportwagen, Mobilen und Kleinstwagen auf glasfaserverstärkten Kunststoff (GfK), um die hohen Investitionen für Stahlblech-Tiefziehwerkzeuge zu umgehen.

    Den auch als Glasfiber oder Fiberglas/fibreglass bekannt gewordenen Karosseriewerkstoff setzten zuerst die Amerikaner ein, angefangen mit William B. Stout 1946 und Robert Woodill mit seinem Wildlife-Roadster 1952, zugleich der erste Serien-(Sport-)Wagen in den USA. 1953 folgten die Sportwagen Kaiser Darrin und Chevrolet Corvette. Die Corvette ist heute noch mit GfK-Karosse und Bauteilen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CfK) in Produktion.

    Weniger erfolgreich war der von Raymond Loewy gezeichnete Studebaker Avanti (1962 bis 1963), mehr Design-Meilenstein als Stückzahl-Champion, während vom Mittelmotor-Sportwagen Pontiac Fiero (1983 bis 1988) mit seinem nichtssagenden Design mehr als 370.000 Exemplare auf die Highways rollten. Damit hatten die Amerikaner die Fertigung von GfK-Karosserien innerhalb von rund 30 Jahren beachtlich beschleunigen können.


  • GfK spielte in Europa eher eine Nebenrolle

    Die Europäer hingegen mussten sich mit Einzelstücken und Kleinstserien begnügen. Die Wichtigsten: Alpine ab 1952 und Deutsch-Bonnet ab 1955 in Frankreich, Sabra 1952 in Israel, Volvo P 1900 Sport und Saab Sonett, beide 1956, in Schweden, Enzmann 1957 in der Schweiz und Bizzarrini 1966 in Italien.

    Die angeblich so konservativen Engländer verwendeten den neuartigen Werkstoff besonders häufig: Jensen 1953, Elva und TVR 1958 und Bond ab 1961. Sogar Daimler Coventry, Englands ehrwürdige und älteste Automarke, brachte 1959 ihren (stilistisch missratenen) Sportwagen SP 250 mit GFK-Karosserie heraus.

    Und Deutschland? Hierzulande wurde wohl der Spatz (1954 bis 1959) am bekanntesten, von etwa 1.600 Nestflüchtern ist die Rede. Diese sagenhafte Produktionszahl erreichten weder Fuldamobil noch Weidner, Meyra und Brütsch, auch nicht die Karosseriefabrik Dannenhauer & Stauss und die Nachbaufirmen, die von 1956 bis 1958 das damals aktuelle DKW-Fahrwerk mit dem fetzigen Monza-Coupé in GfK-Bauweise aufwerteten.


  • Herstellungskosten bisher zu hoch

    Alle bisher erwähnten GfK-Karosserien stützen sich gegen eine Metallkonstruktion ab, sei es ein Fahrgestell à la DKW, eine Bodengruppe à la VW Käfer oder ein Gitterrohr- oder Blechprofilgerippe. Vollkunststoffautos dagegen, also Bodenwanne, Tragwerk und Karosserie in dann selbsttragender Bauweise, sind nur vereinzelt gebaut worden.

    Bekanntester Vertreter dieser Spezies war der englische Sportwagen Lotus Elite (1957 bis 1963). Seine Karosserie setzte sich aus acht miteinander verklebten, zweckentsprechend ausgebildeten GfK-Hohlprofilen zusammen, z.B. Tunnel für Kardanwelle, einer abschließenden Bodenwanne und einem Dach in Sandwichbauweise, bestehend aus Polyurethan-Schaum zwischen zwei dünnen GfK-Schichten. Kleiner Schönheitsfehler: Unsichtbar eingezogene Stahlprofile im Vorderwagen und in Dach, A-Säule und Spritzwand zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit und zur Vereinfachung der GfK-Ausführung. Ganz ohne verstärkende Metallprofile gelang die Fertigung von drei Bayer K 67-Coupés 1967 und von Einzelstücken von Autonova-Designteam/Metzeler 1967/1971 und MBB 1971 (Amphibienfahrzeug).

    Hauptsächlich wegen der höheren Herstellungskosten stellte die Industrie weitere Forschungsarbeiten an Vollkunststoffautos ein, und auch Metallgerippe-Karosserien mit GfK-Außenhautteilen sind Exoten und Kleinserien vorbehalten. Zunehmend werden die aus der Raumfahrt und aus Flugzeug- und Rennwagenbau bekannten kohlefaserverstärkten Kunststoffe (CfK) verwendet, meist für Kleinteile im Innen- und Außenbereich. Eine Ganzbeplankung aus CfK bieten zur Zeit teuere Sportwagen wie Artega mit dem 2008 herausgebrachten GT oder Lamborghini mit dem Aventador 2011 an. Während Italiens Leitbulle ein CfK-Monocoque mit Alu-Hilfsrahmen vorn und hinten aufweist, besitzt der Artega einen Alu Space Frame nach Audi-Art.

    Den leichten und widerstandsfähigen Werkstoff sehen besonders die künftigen Elektrowagenbauer als eine der Möglichkeiten an, das Gewicht der Batterien zu kompensieren. So kündigt BMW für das elektrogetriebene Megacity Vehicle i3 2013 eine Carbon-Karosse an.

    Könnten auch die Herstellungskosten gesenkt werden, eröffnen sich rosige Aussichten: Ford/USA erreichte schon 1978/79 mit einer Familienkutsche mit CfK-Aufbau eine Gewichtsreduzierung von satten 33 Prozent gegenüber dem Stahlblech-Ausgangsmodell. Statt eines V8-Motors genügte jetzt ein Vierzylinder mit entsprechend weniger Verbrauch und Emissionen. 
     

    Erik Eckermann

     

     

    Bildquelle: Archiv Eckermann


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