Leichtbau-Multitalent für den Fahrzeugbau: expandiertes Polypropylen
Das Proseat-Werk in Schwarzheide fertigt für Autos Leichtbaukomponenten aus expandiertem Polypropylen. Diese Bauteile sind nicht nur leichter als solche aus anderen Materialien. Sie sind auch sehr beständig gegen Beschädigungen und steigern mit ihrer guten Dämmung die Energieeffizienz des Fahrzeugs vor allem bei kalten Temperaturen.
Proseat ist als internationaler Automobilzulieferer für Sitzschäume aus Polyurethan (PU) bekannt. Das jüngste Werk in Schwarzheide fertigt aber ausschließlich Leichtbauteile aus expandiertem Polypropylen (EPP). Diese Leichtbaukomponenten reduzieren mit ihrer sehr geringen Dichte das Eigengewicht des Fahrzeugs und damit den Energieverbrauch. Das Material ist sehr beständig gegen Beschädigungen und sorgt mit seiner guten Dämmeigenschaft für eine bessere Energieeffizienz vor allem bei kalten Außentemperaturen.
„Der Einsatz von expandiertem Polypropylen im Fahrzeugbau ermöglicht, im Vergleich zu Spritzgussteilen aus Kunststoff oder Bauteilen aus Polyurethan noch mehr Gewicht einzusparen. Der Werkstoff ist sehr leicht und eignet sich wegen seiner Festigkeit und Energieabsorption besonders für den Automobilbereich“, erklärt Stefan Vinzens, Werksleiter von Proseat in Schwarzheide.
Proseat stellt die Leichtbaukomponenten in Schwarzheide mit Hilfe eines Autoklaven her. Bei diesem Prozess werden die Schaumkugeln in einem gasdichten, verschließbaren Behälter mit Hilfe von Dampf und Druck versintert.
Proseat verbraucht täglich ungefähr acht Tonnen EPP. Es wäre sehr aufwendig, das Material mit Fahrzeugen anzuliefern, weil aufgrund des geringen Materialgewichts ein riesiges Volumen zusammenkommt. Deswegen hatte sich Proseat dazu entschieden, sein Werk in Schwarzheide zu errichten, gleich in Nachbarschaft zum dortigen BASF-Werk. Der Chemieriese stellt vor Ort die Schaumperlen her und liefert sie über Rohrleitungen direkt in die Silos des Proseat-Werks. Das minimiert außerdem die CO2-Emissionen des gesamten Produktionsprozesses.
Sitzplattform aus EPP spart vier Kilogramm ein
Das Werk in Schwarzheide bietet Autoherstellern über 150 Produkte an, die Metall- oder Spritzgussteile aus Kunststoff im Auto ersetzen. Die Bandbreite reicht vom Einleger für Fuß- oder Kofferraum über Stoßabsorber bis hin zu Kopfstützen.
Ein EPP-Bauteil von Proseat, das erheblich das Fahrzeuggewicht reduziert, ist die Sitzplattform. Fahrzeughersteller konstruieren die hintere Sitzreihe leicht erhöht, um den Mitfahrern Komfort zu ermöglichen. Lange Zeit haben sie das realisiert, indem sie die Autokarosserie an dieser Stelle mit einer leichten Erhöhung aus Metall gebaut haben. Darauf haben sie dann die hintere Sitzbank angebracht. Die Proseat-Sitzplattform ersetzt diese Erhöhung aus Metall. Da die Autohersteller damit die Karosserie abgeflacht konstruieren können, sparen sie allein an dieser Stelle vier Kilogramm ein.
EPP-Dämmung verbessert Energieeffizienz
Leichtbaukomponenten aus EPP können noch mehr als nur Fahrzeuggewicht zu verringern. Sie sorgen mit ihrer guten Dämmeigenschaft dafür, dass weniger Wärme aus dem Auto entweicht. So benötigt die Heizung im Winter weniger Energie, was insbesondere für Elektroautos wichtig ist. Die Reichweite des Fahrzeugs erhöht sich, wenn weniger elektrische Energie genutzt wird, um den Innenraum des Autos zu wärmen.
Außerdem ist EPP auch wenig anfällig für Beschädigungen. „Das Material hat gute Rückstelleigenschaften. Wenn das Bauteil sich durch Druck verformt, ist es nicht defekt, sondern stellt sich in seine ursprüngliche Form zurück“, erläutert Stefan Vinzens.
Hybride Lösungen für die Zukunft
Nicht alle Fahrzeugkomponenten lassen sich durch EPP ersetzen, weil manchmal die gewünschte Funktion damit nicht dargestellt werden kann. Daher forscht Proseat zusammen mit Fahrzeugherstellern an hybriden Lösungen für die Zukunft. Sie möchten andere Materialien, wie zum Beispiel Spritzgussteile, mit EPP kombinieren, um die jeweiligen Schwächen der Werkstoffe auszugleichen.