Modularer Karosserie-Produktions-Baukasten für die Fahrzeugkleinserie (MKPB)

Problemstellung
Durch die zunehmende Nachfrage nach individuellen Fahrzeugkonzepten gewinnen Kleinserien immer stärker an Bedeutung, beispielsweise im Bereich der Elektrofahrzeuge, aber auch bei Sonder- und Nischenfahrzeugen. Bei den hier vorliegenden Fahrzeuglosgrößen von bis zu 10.000 Fahrzeugen im Jahr hat sich die profillastige Karosseriebauweise durchgesetzt, bei der einzelne Element zu einer Rahmenstruktur verbunden werden. Die Entwicklung und Produktion einer solchen Karosserie erfolgt bislang als Auftragsentwicklung mit komplett eigenständigen Produktionsumfängen. Der zeitliche und finanzielle Aufwand, um ein neues Fahrzeug auf die Straße zu bringen, stellt Kleinserienhersteller damit oft vor große Herausforderungen.

Projektziel
Im KMU-innovativ Forschungsprojekt MKPB soll daher für die Fahrzeugkleinserie ein modularer Karosserie-Produktions-Baukasten für die komplette Produktions-Wertschöpfungskette entwickelt werden. Dadurch werden hohe Qualitätsstandards (z.B. bezüglich Sicherheit, Fertigungstoleranzen und Haltbarkeit) sowie Kosteneinsparungen gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik erwartet. Zudem lassen sich unterschiedlichste Materialien für die gezielte Optimierung bei Struktur und Gewicht einsetzen.

Vorgehensweise
Bei diesem neuartigen Ansatz werden die einzelnen Elemente in sehr stringenter Weise zu einem Strukturver-bund gefügt. Zunächst werden sinnvolle Profil- und Verbindungsstrukturen unter den Aspekten Wirtschaftlichkeit, Herstellbarkeit und mechanische Eigenschaften identifiziert. Für die spätere Anwendung werden Konstruktionsrichtlinien entwickelt. Ein besonderer Fokus liegt auf der Evaluierung unterschiedlicher Verbindungstechniken, wie z.B. dem Injektionskleben. Für das Fügen des Rahmens wird zudem ein Handhabungskonzept erarbeitet, welches flexibel und mit gleichbleibender Qualität in der Produktion einsetzbar ist. Am Ende des Vorhabens steht ein frei konfektionierbarer Karosseriebaukasten, bei dem alle wesentlichen Produktionsfragestellungen prototypisch gelöst sind.

Anwendungspotential und erwartete Ergebnisse
Das Konzept ist grundsätzlich auf alle Anwendungsfälle übertragbar, bei denen ein struktureller Leichtbau ge-fordert ist, z.B. Anhänger, Gondeln, Fahrwerke etc. Im Bereich der Fahrzeugherstellung können Kleinserienhersteller flexibel und schnell neue Fahrzeuge auf den Markt zu bringen, welche bezüglich Qualität, Sicherheit und Gewichtseinsparung den heutigen Stand der Technik deutlich übertreffen. Die bedarfsgerechte Entwicklung und Verwertung der Projektergebnisse ist durch den Anwenderkreis sowie durch die sehr gute Vernetzung der Partner in der Automobilbranche sichergestellt.

• Fachhochschule Aachen
• Grunewald GmbH & Co. KG
• Imperia Gesellschaft für angewandte Fahrzeugentwicklung mbH
• LASER Bearbeitungs- und Beratungszentrum NRW GmbH