Für den Artega GT haben die Experten gemeinsam mit Kollegen der Fraunhofer-Institute für Werkstoffmechanik IWM, für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI ein großserienfähiges, crashsicheres Batteriegehäuse entwickelt, das nur 35 Kilogramm wiegt. "Herkömmliche Stahllösungen wiegen bis zu 25 Prozent mehr", sagt Manfred Reif, Projektleiter im Verbundprojekt "Fraunhofer-Systemforschung Elektromobilität". "Der Batteriekasten übersteht einen Unfall unter Annahme des Zehnfachen der Erdbeschleunigung." Und sogar wenn ein spitzer Gegenstand bei Tempo 60 das Gehäuse trifft, bleibt der hochempfindliche Akku im Inneren unverletzt. Zudem sind die 16 Lithium-Ionen-Module sicher vor Feuchtigkeit.
Das Besondere am neuen Batterieschutz sind die Faserverbundwerkstoffe. Bisher wurden für solche Kästen Stahlbauteile zusammengeschweißt. "Die Leichtbauteile müssen sich auch großserientechnisch herstellen lassen", erklärt Reif die Problemstellung. "Das war bisher so nicht möglich." Beim Flugzeugbau etwa setzt man schon lange auf Faserverbundwerkstoffe, doch davon werden nur ein paar Hundert pro Jahr produziert. Bei einem Auto können es dagegen mehrere Tausend täglich sein. Und die Großserienproduktion stellt ganz andere Anforderungen an die Materialien. Deshalb haben die Forscher eine spezielle Prozesskette mit Zykluszeiten entwickelt, die eine Fertigung von hohen Stückzahlen ermöglichen.
"Die Prozesskette ist so konzipiert, dass viele Schritte zeitgleich ablaufen können", sagt Reif. Parallel zur Herstellungsstufe etwa wird der Kunststoff aufgeheizt und jene Elemente vorbereitet, die für die Last- und Zugfestigkeit oder für die Anbindung an die Lagerung im Heckrahmen des Artega sorgen. Dazu gehören zum Beispiel gerichtete Glasfaserstrukturen oder maßgeschneiderte metallische Einleger. Dann werden in einem "One-Shot-Prozess" die Einzelkomponenten zusammengefügt und gepresst. Noch muss der Batteriekasten mithilfe von Traversanbindungen im Heck des Artega befestigt werden, ein Leichtbauersatz ist aber schon in Planung.
