Hochleistungskunststoffe für die Mobilität von morgen

Statement zur PIAE 2019 Pressekonferenz von Dipl.-Ing. David Vorgerd

Die Megatrends in der Automobilindustrie wurden unlängst durch das Schlagwort „CASE“ beschrieben. Connectivity, Autonomes Fahren, Shared Services und nicht zuletzt die Elektromobilität werden das Automobil, so wie wir es heute kennen, grundlegend verändern. Dies stellt Materialien vor neue Herausforderungen und bietet gleichzeitig Chancen, da etablierte Fahrzeugkonzepte nun neu durchdacht werden.

The future will be orange

Der Ausbau der Elektromobilität ist ein essentieller Bestandteil im Plan etablierter und neuer OEMs. Bis 2025 sollen jährlich mehr als 10 Millionen E-Fahrzeuge global vom Band laufen. Ein entscheidender Erfolgsfaktor der Elektromobilität wird sein, wie schnell Leistungsfähigkeit, Gewicht, Sicherheit und vor allem die Wirtschaftlichkeit des elektrischen Antriebsstrangs optimiert werden können. Um den Komponenten-Herstellern Einsparungen bei Gewicht und Bauraum rund um die Hochvoltkomponenten zu ermöglichen sind flammgeschützte Kunststoffe gefragt. BASF bietet halogenfreie, flammgeschützte Werkstoffe, um fahrzeuginterne und -externe Hochvoltsteckverbinder mit passgenauen Eigenschaften auszustatten. Die speziellen Ultramid®- und Ultradur®-Typen erfüllen die gesetzlichen Anforderungen an Flammschutz, Farbstabilität, Mechanik und elektrische Isolierung. Gleichzeitig tragen diese Werkstoffe durch die intrinsischen Isolationseigenschaften zur Sicherheit im Fahrzeug bei.

Metallersatz im elektrifizierten Antriebsstrang erhöht die Wirtschaftlichkeit

Trotz der bereits etablierten Kunststoffsteckverbinder stellt sich der heutige elektrische Antrieb weitestgehend als Metalldomäne dar. Hersteller von Elektromotoren und Leistungselektronikkomponenten nutzen bislang Gehäuse aus Stahlbauweise oder Aluminiumdruckguss. Da viele Komponenten mittlerweile jedoch aktiv gekühlt werden (müssen) und damit die Wärmeabfuhr nicht mehr über das Gehäuse gewährleistet ist, bieten sich hier im Sinne des Leichtbaus Kunststofflösungen aus Ultramid®-Typen wie beispielsweise dem Ultramid® A3U42G6 an. Gehäuse, die elektrische Hochvoltkomponenten beinhalten, müssen aber elektrisch abgeschirmt sein, um eine Beeinträchtigung des Umfelds zu vermeiden. Das Beschichten von Kunststoffgehäuseteilen mit Metallen ist ein Lösungsweg, den BASF in diesem Kontext verfolgt. Mit dem Beschichten wird eine gute Abschirmung des elektromagnetischen Feldes erreicht. Zudem bietet der Kunststoff den Vorteil zur Funktionsintegration im Bauteil. In prototypischen Vorserienprojekten mit Kunden konnte bereits gezeigt werden, dass Kunststoffgehäuse, die mittels dieses Verfahrens hergestellt wurden, leichter und wirtschaftlicher sind als vergleichbare Aluminiumdruckgussgehäuse.

Das Automobil von morgen fährt dank innovativen Kunststoffen von selbst

Neben der Elektromobilität wird das hoch automatisierte Fahren das Fahrzeug von morgen entscheidend verändern. Im selbstfahrenden Automobil wird der Innenraum sich u.U. als erweitertes Wohnzimmer darstellen und die Sensoranzahl signifikant steigen. Bereits heute liefert BASF mit dem einzigartigen Portfolio für hydrolysestabile PBT und PA-Typen schon einen entscheidenden Beitrag zu einer Vielzahl von sensiblen elektronischen Sensortechnologien.
Mit steigendem Automatisierungsgrad werden jedoch auch eine Vielzahl von neuen Sensoren, wie Radar- und Lidar-Sensoren, Einzug in das Fahrzeug halten, um den bisherigen Fahrer obsolet zu machen. Die großserientechnische Umsetzbarkeit wird nur über Kunststoffe gewährleistet werden können. BASF arbeitet daher an radar-optimierten Kunststoffen, die die Genauigkeit der Radarsensoren der Zukunft erhöhen und damit bei hoher Wirtschaftlichkeit zur verbesserten Funktionalität des automatisierten Fahrzeugs beitragen. BASF liefert so einen entscheidenden Beitrag zur Verwirklichung des selbstfahrenden Automobils für alle.

Die Mobilität von morgen hat längst begonnen. Um technisch funktionieren und in der Großserie wirtschaftlich bestehen zu können, werden Kunststoffe, insbesondere technische Kunststoffe gebraucht. BASF ist bestens vorbereitet, um mit seinen Kunden diesen Weg zur neuen Mobilität gemeinsam zu gehen.


Autor

Dipl.-Ing. David Vorgerd
Director Technical Development, BASF SE, Ludwigshafen

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