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Design und Leistungsfähigkeit aus einem Guss
Durchstarten in die Mobilität von morgen
Die Anforderungen an moderne Autos steigen rasant. Schick und individuell soll das Fahrzeug der Zukunft sein; sicher, effizient und umweltfreundlich; außerdem solide und anspruchslos in der Wartung. Die Optimierung all dieser Eigenschaften stößt mittlerweile an ihre Grenzen, wenn herkömmliche Materialien eingesetzt werden. Das gilt sowohl für traditionelle Werkstoffe wie Glas und Metall als auch für Standardkunststoffe, die schon lange im Automobilbau Verwendung finden.

Mit neuen Materialien von Covestro lassen sich die Grenzen des technisch Machbaren verschieben: Hightech-Polymere, bahnbrechende Lacke und neuartige Lichtfunktionen ermöglichen einen Quantensprung in eine neue Ära innovativer Mobilitätskonzepte, die revolutionäres Design mit einer hohen Leistungsfähigkeit verbinden. Covestro schreitet auf diesem Weg mit großen Schritten voran und arbeitet eng mit Wissenschaftlern, Hochschulen und Unternehmen zusammen. Das Ziel lautet: Lösungen für die steigenden Anforderungen finden – z. B. in den Zukunftstechnologien E-Mobility und autonomes Fahren.
Im Jahr 2050 wird es weltweit mindestens 2 Milliarden Kraftfahrzeuge geben, sagen Experten voraus. Jedes davon ist ein guter Grund, neu darüber nachzudenken, welche Materialien im Automobilbau verwendet werden.
Quelle: Shell PKW-Szenarien, 2014

Die neue Leichtigkeit des Fahrens

Innovative Materialien und Verfahren geben dem Fahrzeugexterieur neue Impulse

Fortschritt ist im Automobilbau kein Selbstzweck, sondern bietet Autoherstellern und deren Kunden einen klaren Nutzen. Covestro schafft durch den Einsatz neuartiger Materialien und innovativer Verfahren Anwendungsmöglichkeiten, die Autos effizienter machen und sie gleichzeitig besser aussehen lassen.

Damit nicht genug: Innovationen beim Fahrzeugexterieur senken auch den Ressourcenverbrauch in der Produktion und reduzieren das Gewicht von Fahrzeugen. Damit leistet Covestro einen wichtigen Beitrag zum Ausbau der Elektromobilität. Denn je leichter ein Fahrzeug mit Elektroantrieb ist, desto größer ist seine Reichweite.

Mehr Gestaltungsmöglichkeiten

Glas und Metall. Diese Kombination galt im Automobilbau seit jeher als alternativloser Standard für die Konstruktion der Fenster und des Dachs. Eine Hightech-Lösung stellt diesen in Frage: transparentes Polycarbonat. Das Material vereint die Stärken der herkömmlich genutzten Werkstoffe – und überwindet gleichzeitig ihre Schwächen.

Polycarbonat hat gegenüber Glas zwei entscheidende Vorteile. Zum einen ist der Hightech-Kunststoff bei vergleichbarer Widerstandsfähigkeit nur maximal halb so schwer. Das macht das Auto sparsamer im Verbrauch und somit umweltfreundlicher. Zum anderen kann Polycarbonat sehr viel flexibler geformt werden als Glas und eignet sich deshalb für komplexe Geometrien. Autodesignern erschließt sich damit eine nie da gewesene Gestaltungsfreiheit. Ein entscheidender Wettbewerbsvorteil – denn unverwechselbares Design ist heute eines der wichtigsten Kriterien dafür, aus der Masse herauszustechen.

Statt des gewohnten Aufbaus aus Fenstern, Säulen und Dach lässt sich mithilfe von Polycarbonat der gesamte Dachbereich als durchgehende, transparente Kuppel realisieren. Dieses Design sieht nicht nur spektakulär aus, sondern erweitert auch den Sichtbereich der Fahrzeuginsassen auf ein volles 360-Grad-Panorama. Das Resultat: Luxus durch neue Perspektiven und zugleich ein großes Plus an Sicherheit für andere Verkehrsteilnehmer.

Dank einer neuen Richtlinie ist es seit kurzem erlaubt, Polycarbonat als Werkstoff für Windschutzscheiben zu nutzen. Ein entscheidender Schritt für die Automobilindustrie, denn so ist der Weg frei für eine innovative Rundumverscheibung, die das Design, die Effizienz und die Sicherheit künftiger Modelle auf ein neues Niveau hebt. Covestro wird Automobilhersteller und Zulieferer auch in Zukunft dabei begleiten.

Neuartige Lichtfunktionen

In der Autolichttechnik werden in den kommenden Jahren innovative Anwendungen Einzug halten. Entwicklungen von Covestro tragen dazu bei, die Autobeleuchtung mit Holografie-Technologie neu zu definieren. Mit holografischen Folien lassen sich zum Beispiel verschiedene Lichtfunktionen in die Karosserie integrieren. Die Folien eröffnen aufgrund ihrer besonders dünnen Beschaffenheit neue Möglichkeiten, Licht als Designelement zu verwenden. Besonders spektakulär ist der 3D-Effekt, der durch die rückseitige Beleuchtung der Folien mit LEDs und Reflektoren erzeugt wird.

In Scheinwerfern ist innovatives Polycarbonat bereits Standard. Das Material ist nicht nur leicht und stabil, sondern gestattet auch den Einsatz energiesparender LED-Technologie. Der Grund: Der Kunststoff kann als Linse und Lichtleiter fungieren. Gleichzeitig bietet er Designern eine große Freiheit, denn mit Polycarbonat können Scheinwerfer individuell gestaltet und fugenlos mit anderen Bauteilen verbunden werden.

Impulse für E-Mobilität und autonomes Fahren

Elektroantrieb und autonom fahrende Autos: Diese beiden Trends stehen kurz davor, die Grundlagen der Mobilität weltweit zu revolutionieren. Um die Zukunftstechnologien für den Massenmarkt kompatibel zu machen, sind Autobauer allerdings auf neue Materiallösungen angewiesen. Von besonderer Bedeutung ist hier z. B. das Gewicht der Werkstoffe, weil es unmittelbar Einfluss auf die Reichweite eines Elektrofahrzeugs hat. Experten von Covestro halten es für möglich, durch den Einsatz von Polycarbonat Karosseriekomponenten um bis zu 50 Prozent leichter zu machen. Die guten Dämmeigenschaften von Polycarbonat helfen ebenfalls dabei, die Akkus von E-Mobilen zu schonen, weil weniger Energie für die Klimaanlage benötigt wird.

Autonome Fahrzeuge profitieren von einem weiteren Vorteil von Polycarbonat. Die für die Hinderniserkennung eingesetzten LiDAR-Sensoren – also die „Augen“ selbstfahrender Autos – lassen sich fugenlos in Frontelemente aus neuartigem Polycarbonat integrieren, welches die eingesetzten Infrarotstrahlen besonders gut leitet.

Biobasierter Lackhärter

Auch bei Autolacken strebt Covestro nach mehr Nachhaltigkeit. So hat das Unternehmen einen biobasierten Härter entwickelt, der bei der Herstellung von Klarlacken verwendet wird. 70 Prozent des Kohlenstoffgehalts des Härters stammen aus nachwachsenden Rohstoffen, was eine massive Reduzierung des Einsatzes fossiler Ressourcen bedeutet. Ein Klarlack auf Basis des Härters von Covestro ist kürzlich erstmals auf einer Testkarosse eines Audi Q2 aufgetragen worden. In Bezug auf Kratzfestigkeit, Glanz und Schutz vor Witterungseinflüssen steht der neuartige Lack herkömmlichen Produkten in nichts nach – trotz des nachhaltigen Produktionsverfahrens.

Nachwachsende Lackrohstoffe können übrigens nicht nur den Straßenverkehr nachhaltiger machen, sondern auch den Transport von Gütern und Personen auf den Schienen. In einer Kooperation mit dem polnischen Schienenfahrzeughersteller Newag SA und der Lankwitzer Lackfabrik in Berlin hat Covestro seinen biobasierten Härter erstmalig und erfolgreich bei einem Eisenbahnlack eingesetzt. Auch hier zeigte die innovative Lösung mindestens genauso gute Schutzeigenschaften wie Produkte auf Erdölbasis. In puncto Abriebfestigkeit und Glanzstabilität des Lacks übertrifft der neue Härter Standardbeschichtungen sogar.

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Erfolgreicher Einsatz von biobasiertem Härter in Eisenbahnlackierung

70 Prozent der unter 40-Jährigen in Deutschland erwarten, dass sie im Auto einen sicheren Zugang zu ihren persönlichen Daten haben.

Eleganz trifft Vielseitigkeit

Moderne Kunststofflösungen erfüllen im Fahrzeuginterieur vielfältige Funktionen

Autohersteller und Autokäufer stellen auch an den Innenraum hohe Ansprüche. Ein Fahrzeug soll nicht nur einladend und hochwertig wirken, sondern auch viele praktische Funktionen erfüllen: hochwertige Oberflächen, bequeme Sitze und die Integration neuester Technik sind nur einige Stichworte. Mit Hightech-Kunststoffen von Covestro können Hersteller eine klare Differenzierung und hochfunktionale Ausstattung verwirklichen.

Gleichzeitig erwarten Produzenten und Autokäufer, dass Fahrzeuge immer nachhaltiger werden. Auch hier kann Covestro mit besonders umweltfreundlichen Anwendungen und Verfahrenstechniken punkten.

Flexible Schaumstofflösungen

Polyurethan-Hartschäume gehören seit jeher zu den Schlüsselprodukten von Covestro. Sie werden unter anderem für die Herstellung von Instrumententafeln und Dachhimmeln für Autos verwendet, da sie stabil und gleichzeitig flexibel und formbar sind. So lassen sich zum Beispiel technische Komponenten wie Anzeigen, Lautsprecher und Leselampen darin integrieren.

Aber der Hartschaum bietet noch weitere Vorteile: Dank seiner hohen Isolierleistung sorgt er für einen angenehmen Geräuschpegel sowie Wärmedämmung im Fahrzeug. Sowohl im Winter als auch im Sommer wirkt sich dies positiv aus, da Energie für Heizung und Klimaanlage eingespart werden kann. Besonders für Elektroautos spielt dies eine große Rolle, weil auf diese Weise die Batterie geschont und so die Reichweite des Fahrzeugs erhöht wird.

Nicht nur Hartschaum von Covestro findet im Fahrzeuginterieur Verwendung, sondern auch Polyurethan-Weichschaum – beispielsweise in Autositzen. Wenn Schaum mit unterschiedlichem Härtegrad in einem Sitz kombiniert wird, steigen der Komfort und die Sicherheit im Vergleich zu früheren Materialien. Der Trend geht auch hier in Richtung Leichtbau: Ziel ist es heutzutage, Sitze mit gleichbleibend hohem Komfort, aber bedeutend geringerem Gewicht zu konzipieren.

Abwechslungsreiche Oberflächen

Die Oberflächen im Inneren eines Autos müssen viel leisten, denn sie sollen gut aussehen, belastbar und gleichzeitig funktional sein. Auch hier besitzt Covestro das entsprechende Know-how: Lacke und hauchdünne Polycarbonat-Folien verleihen Oberflächen im Auto eine angenehme Haptik und luxuriöse Erscheinung. Ein Beispiel sind die nur wenige hundertstel Millimeter dünnen Softfeel-Lacke, die auf Griffen, Armaturen und Schaltern verwendet werden. Innovative Lasergravurverfahren erlauben darüber hinaus die Kombination von matten und glänzenden Komponenten auf derselben Oberfläche, wie etwa auf einem Lenkrad.

Die DirectCoating-Technologie von Covestro ist ein bahnbrechendes Verfahren, das eine deutlich effizientere Herstellung von lackierten Kunststoffteilen für den Innenraum ermöglicht und gleichzeitig Designern völlig neue Gestaltungsoptionen eröffnet. Die Effizienz von DirectCoating resultiert aus einer Vereinfachung des Prozesses: Das Bauteil wird nicht wie bislang üblich zunächst gegossen und danach an anderer Stelle lackiert, sondern nach der Fertigung im Spritzgießwerkzeug in eine zweite, minimal größere Kavität gebracht, in die das Lacksystem direkt injiziert wird. Die so produzierte Komponente muss kaum nachbearbeitet werden und zeichnet sich durch flexibel wählbare Materialeigenschaften aus. Transparenz, Glanz, Farbgebung, Haptik oder Oberflächenstrukturierung: Automobildesigner können dank DirectCoating ihrer Kreativität freien Lauf lassen.

Übersichtliche Eleganz

Hauchdünne Folien aus Polycarbonat erfüllen nicht nur Designaspekte, sondern besitzen darüber hinaus besonders intelligente Eigenschaften. Mit dem Black-Panel-Effekt sorgen sie etwa dafür, dass Anzeigen blendfrei und nur dann sichtbar sind, wenn sie tatsächlich gebraucht werden. Sie können zudem für großflächige Displays mit optischem 3D-Effekt eingesetzt werden und so das Cockpit eines Fahrzeugs übersichtlicher und eleganter machen – trotz der zunehmenden Anzahl von Anzeigen.

Ein Beispiel hierfür sind Schalter mit sogenannten „fliegenden Symbolen“, die durch das Zusammenspiel von mehreren Lagen bedruckter Polycarbonat-Folien und innovativen Spritzgusstechniken entstehen. Die unterste Schicht ist auf der Rückseite dekoriert, die oberste besteht aus einer besonders kratzbeständigen Folie. Wird ein Schalter mit diesem Folienaufbau gedrückt, erscheinen verschiedene dreidimensionale Symbole oder das rückseitige Dekor – je nachdem, ob die Folien von der Seite oder von unten beleuchtet werden.

Bei der Gestaltung des Fahrzeuginnenraums verbindet Covestro so Design mit Funktionalität und setzt rundum neue Maßstäbe – für Autohersteller und Autofahrer.

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„Wir wollen Designer ermutigen, jenseits heute gültiger Beschränkungen zu denken und mit unseren Materialien Grenzen zu verschieben.“
Eckhard Wenz, Technical Marketing Automotive

Gemeinsam Zukunft schaffen

Kooperationen mit Universitäten und Unternehmen bringen wegweisende Ideen hervor

Neue Impulse sind der Schlüssel zu frischen Ideen. Um die eigene Innovationskraft aufrecht zu erhalten, stehen Covestro Ingenieure daher im intensiven Austausch mit Wissenschaftlern, Hochschulen und Unternehmen in aller Welt. Diese Kooperationen machen immer wieder deutlich, dass integrierte Lösungen integriertes Denken verlangen. In Zukunft will Covestro den Austausch mit externen Partnern noch weiter ausbauen, um mit vereinter Kompetenz die Herausforderungen der automobilen Zukunft anzugehen.

Extremsituationen trotzen: Projekt „Sonnenwagen“

In einer engen Kooperation von Covestro mit der RWTH Aachen University und der FH Aachen entwickelte eine Gruppe von Studenten der beiden Hochschulen ein solargetriebenes Elektroauto für das wohl härteste Solarautorennen der Welt, die World Solar Challenge 2017 in Australien. Das Projekt „Sonnenwagen“ wurde von Covestro mit Materialien, technischem Service sowie finanzieller Förderung unterstützt.

Zwei Ziele strebte Covestro mit diesem ambitionierten Projekt an: erstens den Beweis, dass innovative und nachhaltige Mobilitätskonzepte bereits heute möglich und umsetzbar sind. Zweitens die Förderung junger Talente, die sich mit Begeisterung für das „Sonnenwagen“-Projekt einsetzen.

Das Projekt diente darüber hinaus dazu, die verschiedenen Covestro-Materialien unter den harten Klimabedingungen Australiens zu testen. Die Solarfahrzeuge waren dort Temperaturen von bis zu 45 Grad Celsius, einer extremen UV-Strahlung sowie einem hohen Staubanteil in der Luft ausgesetzt. Getestet wurde unter anderem ein Klarlack, der einen biobasierten Härter von Covestro enthielt.

Grenzen überwinden: Projekt „Magic Revealed“

Wie Nachwuchskräfte und Industrie erfolgreich zusammenarbeiten können, zeigt auch die Kooperation zwischen Covestro und dem renommierten schwedischen „Umeå Institute of Design“ sowie der finnischen Designagentur „Northern Works“. Im Rahmen des Projekts „Magic: Revealed“ lud Covestro Studenten aus Schweden nach Leverkusen ein. Ziel des Treffens war es, über die bisherigen Limitierungen von Design und Material hinaus völlig neue Ideen in puncto Gestaltung und Funktionalität zu entwickeln, die kühne Zukunftsvisionen von Autofahrern Realität werden lassen.

Ein unverwechselbares Design ist im Automobilbau heute Voraussetzung für eine starke Markenidentität. Polycarbonat besitzt die entscheidenden Qualitäten, mit denen die Branche nun neue Dimensionen erreichen kann. Neben den hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet das Material ein Höchstmaß an gestalterischer Freiheit und eröffnete den Studenten so vollkommen neue Möglichkeiten. Besonderes Augenmerk legten die Projektteilnehmer auf den Einsatz von Polycarbonat in neuartigen Tag- und Nacht-Beleuchtungsanwendungen für kreative Oberflächen sowie für integrierte Lösungen. Der Erfolg des Projekts zeigte sich unter anderem durch wertvolle Impulse und Erkenntnisse, die in die Entwicklung einer Automobil-Designstudie von Covestro einflossen.

Vorangehen: Holografie-Kooperation mit Hella

Gemeinsam die Grenzen des technisch Machbaren verschieben: Dieses Vorhaben konnte Covestro gemeinsam mit dem Licht- und Elektronikspezialisten Hella in die Tat umsetzen. In Kooperation haben die Unternehmen ein neues Design für die Signalbeleuchtung an Fahrzeugen entwickelt, für das erstmals eine holografische Technologie zum Einsatz kommt. Das Ergebnis ist eine Weltneuheit: eine holografische Beleuchtung mit 3D-Effekten sowie ein fugenloses und aerodynamisches Design. Das Projekt ist ein Beispiel erfolgreicher Zusammenarbeit: Designer von Hella entwarfen zunächst die Hologramme. Anschließend brachte Covestro diese in eine transparente Halogenfolie ein, die auf eine drei Millimeter starke Glasplatte laminiert ist. Für die Serienanwendung soll in Zukunft Kunststoff statt Glas zum Einsatz kommen.

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