Verbessern Sie ihr
Handicap – mit Leichtigkeit

Mit der 6. Generation ihres Modells „Passat“ ist der Volkswagen AG Anfang der 2000er Jahre ein bemerkenswerter Aufbruch in eine vollkommen neue Dimension des automobilen Leichtbaus gelungen. Kernelement der Fahrzeugarchitektur stellte eine Fahrgastzelle aus ultra-hochfestem Stahl dar, die einerseits höchsten Sicherheitsansprüchen entsprach, andererseits ein bisher nie dagewesenes Leichtbaupotenzial mit sich brachte.

Prof. Dr. Rüdiger Weißner war zu diesem Zeitpunkt als Leiter des Volkswagenwerkes Kassel für die Implementierung der zugehörigen Fertigungstechnologie, das so genannte Presshärten, verantwortlich.

Aufbruch in eine sichere Zukunft

Es war das erste Mal in der Historie der Karosseriefertigung, dass derart geometrisch hoch komplexe und ultra-hochfeste Komponenten mit Hilfe des Presshärtens in industrieller Großserienfertigung hergestellt und in den Fahrzeugen verbaut wurden.

2004: Start der Serienfertigung für die Komponenten des ersten ultrahochfesten „Sicherheitskäfig“-Designs für die Fahrgastzelle des Volkswagen „Passat“. Erfolgreiche Implementierung des Presshärtens in die Großserienfertigung im Volkswagenwerk Kassel.
1986: Allererste Anwendung einer pressgehärteten Strukturkomponente in einer Fahrzeugkarosserie. Verbesserung der Crash-Beständigkeit aufgrund schärferer gesetzlicher Vorgaben.

SICHERHEIT VON ANFANG AN

Dabei war die Technologie des Presshärtens im Grunde seit Anfang der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts bekannt. Pressgehärtete Strukturkomponenten wurden seit Mitte der 80er Jahre erstmalig im Karosseriebau eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ging es jedoch einzig und allein darum, eine Lösung für die gestiegenen Sicherheitsanforderungen für die Fahrzeuginsassen zu finden. Ergebnis waren einfache, profilähnliche Verstärkungskomponenten, die vorwiegend zur Erhöhung der Intrusionssicherheit im Falle des Seitenaufpralls in den Fahrzeugtüren verbaut wurden. Diese Komponenten waren allerdings alles andere als leicht.

STAHL, ALLES ANDERE ALS EIN SCHWERGEWICHT

Mit dem seit den 90er Jahren dramatisch gewachsenen Bewusstsein, dass Umwelt- und Klimaschutz auch und vor allem einschneidende Maßnahmen im Bereich des Individualtransportes verlangen, wurden Forderungen nach einem effektiven Leichtbau für Personenfahrzeuge zunehmend lauter.

Dass der Werkstoff Stahl aufgrund seines wirtschaftlichen und technischen Potenzials dabei nach wie vor eine gewichtige, allerdings deutlich gewichtsreduzierte Rolle spielen sollte, erschien unumgänglich.

Zentrales Kriterium für den Leichtbau war und ist nach wie vor dabei eine möglichst hohe intrinsische Belastbarkeit durch die Einstellung höchster Werkstofffestigkeiten.

Das Presshärten ist der exklusive technologische Schlüssel zur breiten Anwendung von höchstfesten Stählen (UHSS) für komplex geformte Leichtbaukomponenten im Automobilbau.
Das einfache Hinzufügen von thermischer Energie erlaubt eine nennenswerte Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften. Die Abkühlung unter Formzwang im geschlossenen Werkzeug verhindert den eigenspannungsinduzierten Bauteilverzug.

WÄRME, DER SCHLÜSSEL ZU HÖCHSTEN FESTIGKEITEN

Bewegt man sich allerdings zu derart hohen Festigkeiten, dann grenzt sich die Auswahl verfügbarer Stähle auf solche Güten ein, die ihre Eigenschaften erst durch eine gezielte Wärmebehandlung entfalten.

Genau diese Gruppe von Stählen adressiert das Presshärten. Dabei ist es die Besonderheit, dass durch Einbettung der Formgebung in den Temperatur-Zeit-Zyklus des Härtens nicht nur die erwarteten höchsten Festigkeiten erreicht werden, sondern auch überaus komplexe Bauteilgeometrieen mit vergleichsweise geringen Formgebungskräften in einem einzigen Prozessschritt eingestellt werden können.

Mit den in der Fahrgastzelle des Passat ab 2004 in Serie verbauten pressgehärteten Komponenten wurde eine bisher nie dagewesene Leichtbaudimension gepaart mit höchster Sicherheit erreicht.

MEILENSTEIN IM AUTOMOBILEN LEICHTBAU

Für Professor Weißner besteht kein Zweifel: Die erfolgreiche Implementierung des Presshärtens in der Großserienfertigung bei der Volkswagen AG wäre ohne die maßgebliche Wegbereitung und Unterstützung durch Professor Steinhoff und seinem Team undenkbar gewesen. Rückblickend stellt dies einen Meilenstein für die zukünftige Gestaltung und Herstellung von Leichtbaustrukturkomponenten für den Automobilbau dar.

Die Keimzelle der heutigen METAKUS Automotive wurde dabei 2007 bereits mit der Grundsteinlegung des gleichnamigen Technologiezentrums in Kassel gelegt. Dessen Geschäftsführer war über lange Jahre nach Eintritt in seinen Ruhestand Professor Weißner. Über weit mehr als ein Jahrzehnt wurden hier die wesentlichen Bausteine des genetischen Codes des Presshärtens unter der wissenschaftlichen Leitung von Professor Steinhoff geprägt.

2007: Offizielle Eröffnung von Metakus. Rüdiger Weißner und Kurt Steinhoff haben das Presshärten „auf den Punkt“ gebracht.