Leichtbau für die Luxusklasse

(Quelle: Audi Media-Center)

Dynamischer, sicherer und effizienter: Beim neuen Audi A8 hat sich der Premium-Automobilhersteller in seiner Kernkompetenz Leichtbau übertroffen. Für den Karosserierahmen, den sogenannten Audi Space Frame, liefert GF Automotive gleich elf ultraleichte Gussteile aus Aluminium und Magnesium – so viele wie nie zuvor.

Mit dem neuen A8 macht der Premium-Automobilhersteller aus Ingolstadt seinem Slogan «Vorsprung durch Technik» alle Ehre. Die vierte Generation der Luxuslimousine besticht nicht nur durch neueste Technologien für hochautomatisiertes Fahren, sondern auch durch ihre innovative Leichtbauweise. Bereits 1994 hatte Audi mit der ersten Generation des A8 eine revolutionäre Karosseriebauweise eingeführt, den Audi Space Frame. Die selbsttragende Struktur aus Aluminium war mit nur 249 Kilogramm Gewicht besonders leicht. Damit gehörte Audi zu den ersten Pkw-Herstellern im Premiumsegment, die konsequent auf Leichtbau und Aluminiumbauteile setzten.

Einzigartiger Materialmix

Für die neueste Generation seines Spitzenmodells hat Audi den legendären Audi Space Frame perfektioniert – dies auch dank der Expertise von GF Automotive. Erstmals kommt ein intelligenter Mix aus vier Materialien zum Einsatz, der die Leichtigkeit und Torsionssteifigkeit des Rahmens noch einmal erhöht. GF Automotive liefert insgesamt elf Strukturbauteile für den Audi Space Frame. Einen erheblichen Anteil bilden die neun Elemente «made by GF» aus höchstfestem Aluminiumdruckguss. Hinzu kommen zwei Gussteile aus Magnesium für die vordere und hintere Mittelkonsole. Damit trägt GF Automotive entscheidend zum intelligenten Leichtbaukonzept des neuen A8 bei. Stahl und kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) komplettieren den neuartigen Materialmix.

Für den Audi Space Frame des neuen A8 liefert GF Automotive elf ultraleichte Gussteile aus Aluminium und Magnesium – so viele wie nie zuvor

Dank des Audi Space Frame wiegt die Karosserie des A8 gut 40% weniger als eine vergleichbare Konstruktion aus Stahl

Mit seinen Komponenten trägt GF Automotive entscheidend zum intelligenten Leichtbaukonzept des neuen A8 bei

Hohe Kundenansprüche

«Für die Karosserie des neuen Audi A8 werden so viele grosse, tragende Hightech-Strukturbauteile aus Leichtmetallguss benötigt wie in keinem Fahrzeugmodell zuvor», hält Siegfried Wilhelm, Key Account Manager bei GF Automotive, fest. Er betreut den Kunden Audi seit beinahe 20 Jahren und kennt die hohen Ansprüche des Herstellers in Bezug auf Technologie und Qualität. Gewonnen hat GF Automotive den anspruchsvollen A8-Auftrag letztlich dank ihrer Expertise im Bereich Leichtmetall und ihrem Know-how beim Giessen von grossen und komplexen Bauteilen.

Deutliche Gewichtsreduktion

Mit der jüngsten Generation seiner Luxuslimousine setzt Audi neue Massstäbe in puncto Fahrdynamik, Sicherheit und effizientem Verbrauch. Der Einsatz von möglichst leichten, aber dennoch extrem stabilen Strukturbauelementen ist dabei ein wichtiger Faktor, da u.a. immer mehr Elektronik das Fahrzeuggewicht erhöht. Dank des Audi Space Frames wiegt die Karosserie des A8 gut 40% weniger als eine vergleichbare Konstruktion aus Stahl. Die Gussteile von GF Automotive ersetzen dabei eine Vielzahl von Blechteilen durch wenige, leichte Strukturteile. Die grössten Aluminiumteile, Verbindungsteile zwischen den Seitenschwellern und den hinteren Längsträgern, wären in ihrer hochkomplexen Geometrie in Stahl schlicht nicht herstellbar. Sie machen es möglich, dass der Innenraum des neuen A8 nochmals gewachsen ist. Auch bei der Torsionssteifigkeit, die entscheidend für präzises Handling und Fahrkomfort ist, übertrifft der neue A8 seinen Vorgänger um bis zu 24%. Zugleich kommen die Gussteile von GF auch an crash-relevanten Punkten der Karosserie zum Einsatz und helfen mit ihrer hohen Stabilität, die Sicherheit in der grossen Limousine zu erhöhen.

Innovative Werkstoffentwicklung

Entscheidend für die hohe Steifigkeit der Gussteile und die Stabilität der Karosseriestruktur ist der innovative Umgang mit Werkstoffen und Verbindungstechniken. Für den Audi Space Frame des neuen A8 hat Audi deshalb neue höchstfeste Gusslegierungen entwickelt. Um die optimale Giessbarkeit des neuen Werkstoffs sicherzustellen und die Legierung erfolgreich bei GF zur Serienfähigkeit zu bringen, haben die Technologieentwicklung von Audi und die Entwicklungsabteilung von GF Automotive in Schaffhausen eng zusammengearbeitet.

Gesteigerte Wertschöpfungstiefe

Für zusätzliche Festigkeit der Elemente sorgt eine neuartige, vierstufige Wärmebehandlung, mit der die Bauteile aus Aluminiumdruckguss bearbeitet werden. «Durch dieses Verfahren erreichen wir noch bessere Werte bei der Festigkeit, und das bei Teilen, die mit Wandstärken bis zu 1,8 Millimetern dünner sind als ihre Vorgängermodelle», erläutert Siegfried Wilhelm. Für die Wärmebehandlung, aber auch für die Beschichtung und Bearbeitung der Gussteile hat GF Automotive am Standort Herzogenburg (Österreich) in neue Anlagen investiert. Hier entstehen die 1,43 Meter langen Verbindungsteile Schweller-Längsträger auf den grössten Druckgussmaschinen von GF Automotive. Auch die Gehängeaufnahmen werden im Aluminiumdruckguss in Herzogenburg hergestellt. Die übrigen Gussteile aus Aluminium und Magnesium werden am österreichischen Standort in Altenmarkt produziert.

Doch GF Automotive ist nicht nur für Guss, Wärmebehandlung und Beschichtung eines Grossteils der Audi-Space-Frame-Komponenten verantwortlich; die Bauteile werden bei GF auch noch mechanisch bearbeitet und teilweise vormontiert, bevor sie montagefertig an den Produktionsstandort von Audi in Neckarsulm (Deutschland) geliefert werden. Dort entsteht der neue A8 für den gesamten Weltmarkt. «Im Rahmen dieses anspruchsvollen Auftrags bieten wir unserem Kunden Audi eine nochmals gesteigerte Wertschöpfungstiefe und die volle Leichtbaukompetenz von GF Automotive», sagt Siegfried Wilhelm stolz.

v.l.n.r.: Markus Beier (Projektleiter, GF Automotive Herzogenburg), Georg Zerling (Projektleiter, GF Automotive Herzogenburg), Christian Platzer (Projektleiter, GF Automotive Altenmarkt), Siegfried Wilhelm (Key Account Manager, GF Automotive), Marc Hummel (Projektleiter, Audi Neckarsulm), Jan Gaugler (Entwicklung Giessen, Audi Neckarsulm)