Das Ziel: leichtere Stahlkomponenten für den Antriebsstrang verfügbar zu machen, um das Fahrzeuggewicht, den Verbrauch sowie die CO2-Emissionen zu reduzieren.

Der Stichtag naht: Ab dem Jahr 2020 darf der CO2-Ausstoß von Neuwagen die 95-Gramm-Grenze nicht überschreiten. Hersteller setzen dazu unter anderem auf die Reduzierung des Fahrzeuggewichts. Neue und leichtere Modelle benötigen weniger Kraftstoff und erzielen bessere Leistung als ihre Vorgängermodelle.

Gleichzeitig sorgen Fahrassistenzsysteme für hohen Fahrkomfort und Sicherheit. Möglich machen dies neue Materialentwicklungen, die Bauteile bei maximaler Belastbarkeit und Stabilität leichter werden lassen.

Hochleistungsstahl für den Leichtbau

Den Automobilherstellern stehen heute hochleistungsfähige Langstahlprodukte zur Verfügung, die speziell für den Leichtbau entwickelt worden sind. Zum Einsatz kommen diese beispielsweise im Bereich des Antriebs. Hier ist zum einen besonders hohes Einsparpotenzial vorhanden: Mit 39 Prozent des Gesamtgewichts eines Referenzfahrzeugs hat der Antriebsstrang einen erheblichen Anteil an der Gesamtmasse.

Zum anderen sind auch die Anforderungen besonders hoch: In modernen Motoren verbaute Komponenten sind hohem Druck von bis zu 3.000 Bar sowie Temperaturen bis zu 2.600 Grad Celsius ausgesetzt. Ein hochbelastetes Bauteil ist zum Beispiel die Einspritzdüse, die den Kraftstoff direkt in den Brennraum führt.

Extremer Druck, hohe Temperaturen

Der hier eingesetzte Stahl muss den enormen Temperaturen im Verbrennungsraum dauerhaft standhalten. Das erfordert den Einsatz von Stabstahl mit sehr hohen statischen und auch dynamischen Festigkeiten. Hier sind Stahlwerkstoffe gefordert, die besonders druck- und hitzebeständig, formtreu sowie schwingfest sind. Auch der Reinheitsgrad spielt eine große Rolle. Selbst kleinste Materialeinschlüsse können bei den teils wechselnden Belastungen zum Versagen eines Bauteils führen.

Je reiner der Stahl, desto höheren Kräften kann er auch bei geringen Bauteildurchmessern standhalten. Und auch der angestrebten Gewichtsreduktion wird Rechnung getragen: Bauteile können mit neuen Stahlprodukten trotz der immer extremeren Anforderungen kleiner und leichter werden. Ganze 42 Kilogramm Gewicht lassen sich im Bereich des Antriebsstranges einsparen, wenn man bisherige Bauteile durch Elemente aus massiv umgeformtem Stahl ersetzt.

Prozesse ressourceneffizient gestalten

Auch der reibungslose Betrieb sicherheitsrelevanter Technologien wird erst durch innovativen Speziallangstahl möglich. So ermöglichen neue, speziell entwickelte Stahlsorten, dass beispielsweise die Airbag-Hülse innerhalb kürzester Zeit verschweißt werden kann und eingebrachte Treibmittel nicht entweichen. Gleichzeitig halten hochfeste Spezialstahlsorten bis zum Auslösen des Airbags enormem Druck stand.

Fahrzeuge, die im Einsatz besonders hohe Sicherheitsstandards erfüllen müssen, werden durch Karosseriebleche aus speziell vergütetem Stahl beschusssicher. Das Entwicklungspotenzial von Stahl ist dabei längst noch nicht ausgeschöpft. Ob Kleinwagen, Mittelklasse oder Luxuskategorie – Zulieferer und Stahlexperten arbeiten Hand in Hand daran, Prozesse noch ressourceneffizienter zu gestalten. Zum Wohl der Umwelt und auch zum Wohl der Hersteller. Denn zukunftsfähige Stahllösungen sichern den Wettbewerbsvorsprung.