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Intelligenter Karosseriebau für den Vision EQXX von Mercedes Benz

E-Mobilität
3D-Druck im Karosseriebau der Zukunft

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Der Vision EQXX zeigt, wie sich Mercedes-Benz die Zukunft des Elektroautos vorstellt. Das Auto hat eine Reichweite von mehr als 1.000 Kilometern und einen Energieverbrauch von weniger als 10 kWh pro 100 Kilometer. Bild: Daimler AG
Reichweite und Effizienz sind im Zeitalter der Elektromobilität maßgebliche Faktoren. Denn eine hohe Effizienz erlaubt es, eine kleinere und damit leichtere Batterie zu verwenden, um mit weniger mehr zu erreichen.

Mercedes-Benz leistet dabei aktuell Pionierarbeit, was der EQS beispielhaft zeigt. In einem Test des amerikanischen Automobil-Informationsdienstes Edmunds legte ein EQS 450+ mit 245 kW mit einer Akkuladung 422 Meilen zurück. Das sind 77 Meilen mehr als jedes andere zuvor getestete Elektroauto.

Mit dem Vision EQXX möchte Mercedes-Benz nun den nächsten Schritt gehen. Entsprechend interner, digitaler Simulationen soll der Technologieträger im realen Straßenverkehr mit einer einzigen Batterieladung über 1000 Kilometer weit fahren. Damit würde er in punkto Reichweite ein neues Level erreichen.

Neben der Effizienzsteigerung waren Ressourcenschonung und Umweltverträglichkeit gleichberechtigte Entwicklungsziele. Deshalb wählten die Mercedes-Benz Ingenieure einen ganzheitlichen Ansatz. Angefangen bei der Verbesserung aller Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs sowie der Verwendung von Leichtbauwerkstoffen und nachhaltigen Materialien. Inspiriert von natürlichen Formen und in Zusammenarbeit mit innovativen Start-ups setzten die Ingenieure digitale Tools ein, um das Gewicht zu verringern und Abfall zu reduzieren. Mit Hilfe des 3D-Drucks konnte so zum Beispiel überschüssiges Material eingespart werden. Hinzu kommen weitere Effizienzmaßnahmen, von den extrem rollwiderstandsarmen Reifen über die ausgefeilte Aerodynamik (cW 0,17) bis hin zum Einsatz moderner Software.

Intelligenter Karosseriebau – effizient und nachhaltig durch Bionik

Wenn es um Leichtbau geht, ist Mutter Natur die beste Entwicklerin der Welt. Im Laufe der Evolution hat sie das optimale Design für hocheffiziente Langstreckenreisende hervorgebracht – vom Monarchfalter bis zur Küstenseeschwalbe. Die Karosserie-Entwickler des Vision EQXX haben sich von der Natur inspirieren lassen und externes Know-how ergänzt. Das Ergebnis ist eine besonders gewichtseffiziente Konstruktion. Das im Aluminium-Gussverfahren hergestellte Bioneqxx Element ist das derzeit größte Leichtmetall-Strukturbauteil bei Mercedes-Benz und bildet die Hauptkomponente im Heck des Vision EQXX – den Heckboden.

In Anlehnung an organische Formen wurde Material nur dort eingesetzt, wo es für die strukturelle Festigkeit notwendig ist, d. h. wo Lasten auftreten. Denn: Wo keine Last ist, braucht es auch kein Material. Das wichtigste strukturelle Kriterium ist die hohe Steifigkeit und ein stabiles Crashverhalten. Das einteilige Gussteil hat ein stegartiges Aussehen mit Lücken an Stellen, an denen keine Strukturelemente benötigt werden.

Der hintere Boden eines Fahrzeugs ist im Alltag besonders starken physischen Belastungen ausgesetzt. Neben den durch Fahrbewegungen und Zuladung hervorgerufenen Torsions- und Biegekräften muss der Heckbereich größeren Mengen von Wasser und Schmutz standhalten. Eine effiziente Lösung für dieses Problem lieferte der Partner UBQ Materials. Das israelische Start-up hat einen nachhaltigen Kunststoffersatz entwickelt, der aus Abfällen hergestellt wird, die normalerweise auf der Mülldeponie landen.

Die Öffnungen im Bioneqxx Heckboden-Gussteil sind mit Patches aus UBQ verschlossen, die im 3D-Druckverfahren hergestellt wurden. Die Patches sind formoptimiert und kombinieren sehr hohe Steifigkeit mit sehr guten Schalldämmungs-Eigenschaften. Insgesamt sind im Vision EQXX 42 dieser Elemente verbaut. Das Einsetzen in das Bioneqxx Gussteil erfolgt mithilfe eines speziellen Klebeverfahrens. Die fertige Einheit ist dadurch vollständig gegen Wasser und Schmutz abgedichtet. Das fertige Bauteil ist im 15 bis 20 Prozent leichter gegenüber einem konventionell gefertigten Bauteil. Das Gussteil ist ein Meilenstein im Leichtbau, zumal Werkstoff und Fertigungsverfahren die hohen Qualitätsanforderungen von Mercedes-Benz erfüllen.

Daimler AG
www.daimler.com

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