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Karosseriebau: Selbsttragend

Aus zwei mach eins

 

Wenn Fahrgestell und Karosserie vereinigt werden, entsteht ein verdrehsteifer, tragfähiger Hohlkörper.


  • Erst Auf-Bau, dann selbsttragende Karosserie

    In der Anfangszeit haben die Autobauer viel vom Kutschwagenbau übernommen, den selbsttragenden Aufbau als entscheidendes Konstruktionselement jedoch ließen sie außer Acht. Den hatte der englische Wagenbauer Obadiah Elliott wohl eher unbewusst miterfunden, als er 1805 auf seine Druck- oder Vollelliptikfedern ein Patent erhielt.
    Die Federn verbanden nun den Kutschkasten direkt mit Vorder- und Hinterachse und machten damit den vorher verwendeten Langbaum oder die beiden seitlich unter dem Kutschkasten verlaufenden Schweller (brancards) überflüssig. Dort, im 18. Jahrhundert, setzten die Motorwagenbauer an, als sie im späten 19. Jh. ihre Motoren und Achsen mit einem Rahmen verschraubten, der aus zwei parallel laufenden Rohren oder Profileisen mit Querversteifungen bestand.


  • Unterschied zwischen Fahrwerk und Fahrgestell

    Das aus den beiden Großbaugruppen Fahrwerk und Karosserie bestehende Automobil beherrschte Jahrzehnte lang die Szene und ermöglichte den Aufschwung des handwerklich ausgerichteten Wagenbaugewerbes zu industriell orientierten Karosseriebetrieben. Erst zur Mitte des 20. Jahrhunderts kehrten die Autohersteller zu den Erkenntnissen der Kutschwagenbauer aus dem frühen 19. Jahrhundert zurück und führten den selbsttragenden Aufbau ein.
    Das geschah bei den Personenwagen mit dem Citroën 7 CV 1934 und dem Opel Olympia 1935, beim Omnibus mit Pekol, Kässbohrer, Orenstein & Koppel, Berliet und den drei Focke-Ablegern Ford/NWF, Ford/Drauz und Krauss-Maffei, alle 1951. Im Gegensatz zur Gerippe- oder Fachwerkbauweise beim Omnibus wird beim PKW meist die Schalenbauweise vorgezogen, bei der kalt verformte Press- und Stanzteile zu einer aus Rahmen, Fußboden, Säulen, Dach, Seiten- und Querwänden bestehenden, untrennbaren Struktur verschweißt, vernietet und geklebt werden.
    Ein Wort zum Unterschied zwischen Fahrwerk und Fahrgestell. Das Fahrgestell oder Chassis kann ausgebildet sein als Leiterrahmen (frühere PKW, LKW noch heute), als Gitterrohrrahmen (Mercedes 300 SL, W 198), als Zentralrohrrahmen (Tatra 1920er Jahre) oder als Plattformrahmen (VW Käfer). Zusammen mit Motor, Getriebe und Antriebswellen (Kraftstrang) sowie Achsen/Radaufhängungen, Rädern und dem erforderlichen Rest bildet das Fahrgestell das roll- und fahrfähige Fahrwerk, das seine Karosserie von externen Karosseriebetrieben erhielt.
    Mit Einführung der selbsttragenden Karosserie verlagerte sich die Herstellung der Karosserie wieder dorthin, wohin sie logischerweise hingehört: Zum Herstellerwerk. Eine selbsttragende Karosserie muss nicht zwangsläufig aus Stahlblech bestehen, sie kann auch aus Holz (Kutschkasten), Sperrholz (DKW 1920er und 1930er Jahre), Leichtmetall (Audi ASF) oder Kunststoff hergestellt sein.


  • Pioniere waren Opel und Citroën

    Vorteile der selbsttragenden Karosserie sind kostengünstigere Herstellung bei größeren Serien, geringeres Gewicht, erhöhte Verwindungssteife, bequemerer Einstieg, niedrigere Silhouette, herabgesetzter Schwerpunkt, verbessere Straßenlage und Möglichkeiten, die Erkenntnisse der Aerodynamik anzuwenden.
    Die hier zitierten Argumente stammen aus den 1930er Jahren und haben noch heute Gültigkeit, ergänzt um die erhöhte Unfallsicherheit einer selbsttragenden Karosserie gegenüber der Rahmenbauweise. Nachteile sind hohe Investitionskosten, großer Konstruktionsaufwand auch bei kleinen Änderungen sowie teure Maßnahmen gegen Korrosion.
    Vorläufer der selbsttragenden Bauweise gab es zuhauf, z.B. Vauxhall 1903, Grade-Reibradwagen 1921, Lancia Lambda 1923 und SHW 1924. Doch Citroën und Opel gelten als Pioniere der selbsttragenden Pkw-Karosserie im Großserienbau, wobei kurioserweise Patente und Lizenzen aus den USA stammen, noch dazu aus derselben Quelle.


  • Amerikaner erkannten erst später die Zeichen der Zeit

    Während eines Amerika-Besuchs Anfang der 1930er Jahre begutachtete André Citroën einen Budd-Prototyp mit selbsttragender Karosserie und Vorderradantrieb. Die Konstruktion der Limousine ging auf Joseph Ledwinka zurück, technischer Direktor bei der Budd Manufacturing Co, und auf William J. Muller, Ingenieur bei der Autofirma Ruxton, die 1930 einen Oberklassewagen mit Vorderradantrieb herausgebracht hatte. Citroën zeigte sich beeindruckt, erwarb die Lizenzen für Karosserie und Antrieb und brachte die französische Umsetzung des amerikanischen Prototyps 1934 als 7 CV Traction Avant heraus.
    Ähnlich bei Opel: Der ehemalige Ledwinka-Mitarbeiter Ted Ulrich entwarf bei der General Motors-Division Chevrolet einen kleinen Chevy mit selbsttragender Karosserie, die weitgehend den Vorarbeiten von Budd und Ledwinka entsprach. Auf Anordnung der Konzernleitung erschienen jedoch bei den GM-Dependancen Opel und Vauxhall der Olympia 1935 und der Ten 1938 mit der ursprünglich dem Chevy zugedachten selbsttragenden Karosserie.
    Womit sich die Amerikaner selbst technisch ins Abseits stellten: Während sie die drei größten europäischen Autobauer-Nationen Frankreich, England und Deutschland mit fortschrittlicher Technik versorgten, gingen GM, Ford und Chrysler erst ab 1958/60 von der Rahmen- auf die selbsttragende Bauweise über. Die meisten europäischen Autohersteller hatten den Wechsel schon fünf bis zehn Jahre vorher vollzogen.
    Schon längst hat sich die selbsttragende Karosserie flächendeckend durchgesetzt – auf Kosten der meist handwerklich ausgerichteten Karosseriebetriebe. Sie verschwanden während der letzten Jahrzehnte aus dem Wirtschaftsleben, denn Sonderaufbauten bei Personenwagen sind technisch aufwändig und deshalb finanziell nicht mehr ohne weiteres zu stemmen.
    Über Form und Vielfalt entscheiden heute die Autowerke, die dank fortgeschrittener Produktionstechnik auch kleinere Serien rationell fertigen können

    Erik Eckermann

     
    Bildquellen: Archiv Eckermann


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