Wie VW mit Alu-Großguss die Produktion revolutionieren will

Das Bauteil, das Christian Vollmer präsentiert, wirkt aufgestellt selbst neben dem hochgewachsenen Produktionsvorstand mächtig: 1,60 Meter lang, 1,50 Meter breit. Es ist der Hinterwagen, also der hintere Teil der Plattform eines Fahrzeugs.

Dieser Hinterwagen ist das Ergebnis von zwei Jahren Entwicklungsarbeit. Denn er ist nicht aus Dutzenden Einzelteilen zusammengesetzt, sondern aus einem Guss. Für die Automobilwoche hat Vollmer den Prototyp erstmals in Wolfsburg präsentiert. Und er lässt keinen Zweifel daran, dass er das Verfahren auch zum Einsatz bringen will: „Das ist keine Fantasie.“

Die Idee, mit großen Bauteilen aus einem Stück die Produktion zu revolutionieren, stammt von Tesla. CEO Elon Musk hatte schon 2020 angekündigt, beim Model Y den kompletten Hinterwagen per Aluminiumdruckguss herzustellen. Und hat dies inzwischen auch in die Tat umgesetzt. Volvo will 2025 nachziehen. Und jetzt also VW.

Volkswagen mache aber einiges anders als die Konkurrenz, betont Vollmer. Und zeigt sich überzeugt, die bessere Lösung gefunden zu haben. „Wir haben analysiert, was der Wettbewerb macht. Und was wir mit unseren Erfahrungen in Kassel“, wo VW seit Jahrzehnten selbst gießt, „besser machen können.“

Die Idee dahinter ist aber bei allen die gleiche: Statt die tragende Unterkonstruktion des Autos aus vielen Einzelteilen zusammenzusetzen, wird sie in einem Stück gegossen. Am besten ganz in der Nähe des Montagewerks. Das spart enormen Aufwand für das Zusammensetzen der Teile und für die Logistik.

„Das“, so Vollmer, „bringt uns einen Produktivitätssprung.“ Und leichter sei das Bauteil auch noch. „Gerade beim Elektroauto ist das ja ein wichtiger Faktor.“ Nachteil: Der Großguss funktioniert nur mit Aluminium, das teurer ist als Stahl. Und das Gießen so großer Teile ist immens herausfordernd.

Lösen musste das Mirco Wöllenstein, Leiter der konzerneigenen Gießerei in Kassel. Kaum hatte der damalige Konzernchef Herbert Diess Anfang 2021 die Losung ausgegeben, das Zukunftsmodell Trinity in nur zehn Stunden zusammenzubauen, bekam Kassel den Auftrag, zu prüfen, was Alu-Großguss dazu beitragen kann.

„Wir haben für dieses Projekt unser komplettes Know-how zusammengeworfen“, sagt Wöllenstein. „Das ist schon ein riesiger Technologiesprung.“ Nach einem Jahr sei der erste Hinterwagen fertig gewesen. Für den Vorderwagen habe man dann nur noch ein halbes Jahr gebraucht. Mit dem Ergebnis ist Vollmer zufrieden: Der gegossene Hinterwagen ersetzt 42 Stahlteile. Er ist mit 24 Kilo zehn Kilo leichter. Und bringt in der Fertigung 30 Minuten Zeitgewinn.

Und er könnte sofort eingebaut werden. „Wir wollten nicht nur ein 1:2-Modell machen, sondern ein richtiges 1:1-Modell, das wir wirklich einbauen könnten“, sagt Vollmer. Und zwar beim ID.4. Wirklich einsetzen werde man die Großteile dort aber nicht. „Zumindest nicht beim aktuellen Modell.“ Geplant ist es für die neue SSP-Plattform, also für Trinity. „Vorher nicht.“ Nach aktuellem Zeitplan wäre das frühestens 2028.

Danach könnte das Verfahren voll ausgerollt werden. „Es ist sowohl gewichtssparend als auch wirtschaftlich“, sagt Vollmer. Der höhere Aluminiumpreis werde durch den Effizienzgewinn wettgemacht. „Von daher spricht nichts dagegen, das Ganze flächendeckend einzusetzen.“

Dass es funktioniert, habe man längst bewiesen, versichert Wöllenstein. „Wir haben das unter Serienbedingungen getestet, mehr als 1000 Hinterwagen gegossen.“ Und dabei auch die geplante Taktzeit geschafft: „Gießen, stanzen, fertig. Alle 130 Sekunden kommt ein Teil raus.“

Gelungen sei das mit einigen kreativen Neuerungen. Um dem flüssigen Metall trotz der Größe des Bauteils kurze Fließwege zu ermöglichen, wird nicht am Rand angegossen, sondern in der Mitte. Entlüftungsventile sorgen für geringe Überlaufe. Und weil sich Metall beim Abkühlen immer verzieht, wurde die Form krumm konstruiert, sodass das Teil am Ende gerade herauskommt.

Hinzu kam die Vorgabe aus Wolfsburg, ohne neue Maschinen auszukommen. Das habe der Größe der Bauteile von vornherein Grenzen gesetzt. „Die Konkurrenz macht das mit größeren Maschinen, die natürlich wesentlich teurer sind und mehr Investitionen erfordern“, sagt Wöllenstein. VW nutzt dagegen das vorhandene Gerät. Denn, so Vollmer: „Die Herausforderung ist die Wirtschaftlichkeit. Und wirtschaftlich wird es, wenn man vorhandene Maschinen nutzen kann. Ohne dass wir in neue Anlagen investieren müssen.“

Für die Maschinenbauer ist das eine schlechte Nachricht. Tesla hatte Idra in Italien noch einen Großauftrag beschert, Volvo dann bei Bühler in Braunschweig bestellt. Aus Wolfsburg wird jetzt kein Auftrag folgen.

Die größten Sorgen bereiteten Vollmer anfangs ein Thema, an dem das ganze Projekt fast zu scheitern drohte: die Reparaturfreundlichkeit und die daraus resultierende Versicherungsklasse. Denn je größer das Bauteil, desto schwerer lässt es sich nach einem Crash austauschen. Und Vollmer schwante: „Wenn jeder kleine Rempler beim Einparken zum wirtschaftlichen Totalschaden wird, wäre das Auto schlicht nicht versicherbar.“

Besonders crashgefährdete Bereiche spare man beim Großguss daher bewusst aus. Und so, wie der Hinterwagen jetzt gegossen wurde, werde er auch nie in Serie gehen. Die vorstehenden Streben am Ende werde man durch Anbauteile ersetzen, die sich einzeln austauschen lassen, versichert Vollmer. „Damit wir bei leichten Unfällen nicht gleich das ganze Teil wechseln müssen.“ Warum man es beim Modell dann nicht gleich so gemacht habe? Wöllenstein schmunzelt. „Wir wollten es eben ausprobieren.“

Und ein ganzes Auto aus einem Guss? Samt Außenhaut? Vollmer muss lachen. „Wie beim Matchbox-Auto? Nein, sicher nicht!“ Dafür sei die Außenhaut heutiger Autos viel zu dünn. „Da liegen wir bei 0,6 oder 0,7 Millimetern Stärke. So dünn können wir gar nicht gießen.“

Aus dem Datencenter:

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