viaMeta spart Gewicht bei Bauteilen und verbessert Akustik

Im Forschungsprojekt viaMeta haben Mercedes-Benz der Zulieferer Boge Elastmetall sowie Forschungseinrichtungen gemeinsam daran gearbeitet, Potenziale beim Leichtbau zu erschließen. Nach wie vor sind die Fahrzeughersteller auf der Suche nach Einsparmöglichkeiten, um das Fahrzeuggewicht zu drücken und so die Reichweite von E-Autos zu verlängern. Ein weiteres Ziel beim viaMeta-Projekt lag darin, die Akustik in Fahrzeuginnenräumen zu verbessern. Denn Geräusche, die vormals durch den Verbrennungsmotor überdeckt wurden, müssen beim E-Auto reduziert werden.

Um diese Ziele zu erreichen, wurden in einem Serienauto von Forschern des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF neuartige Strukturen eingesetzt und drei Demonstratoren aufgebaut: ein Leichtbaurahmen, ein neu konstruiertes Motorenlager sowie ein neu entwickelter Gehäusedeckel.

Ein Ergebnis: „Der Deckel fiel um 23 Prozent leichter aus im Vergleich zu konventionellen Maßnahmen“, sagte Heiko Atzrodt, Abteilungsleiter für Strukturdynamik und Schwingungstechnik am LBF, der Automobilwoche. Zudem sank der Schalldruck im realen Fahrbetrieb gemessen am Ohr des Fahrers um elf dB(A).

Beim Leichtbaurahmen wiederum wurden Kunststoffelemente und sogenannte vibroakustische Metamaterialien integriert. Damit wurde das dynamische Verhalten des Tragarms optimiert und gleichzeitig Gewicht eingespart. Atzrodt: „Im Bereich von 600 Hertz bis 1200 Hertz ist laut Simulation mit neun Dezibel geringeren Schwingungen und einer zehnprozentigen Gewichtsersparnis zu rechnen.“

Atzrodt zieht ein insgesamt positives Fazit, des Ende April abgeschlossenen Projekts. „Wir waren positiv überrascht, dass alles so gut funktioniert hat. Bei allen drei Demonstratoren wurden deutliche Verbesserungen erzielt.“ Zudem wurde beim Projekt auch an die Serientauglichkeit gedacht. „Unser Ziel war, ein passives System zur Schwingungs- und Lärmminderung zu entwickeln. In ein bis zwei Jahren könnten die Erkenntnisse auch in eine Serienfertigung überführt werden.“ Bei allen Demonstratoren habe der Zulieferer Boge beispielsweise sehr genau darauf geachtet, „dass die vom Projektteam entwickelten Bauteile auch serientauglich sind“. Derzeit gebe es Überlegungen im Konsortium über mögliche Folgeaktivitäten.