Leichtbau im Auto Warum BMW am teuren Karbon festhält

"Wir werden im Jahr 2021 das Thema Karbon 2.0 im BMW iNext umsetzen", sagt BMW-Entwicklungsvorstand Klaus Fröhlich.

(Foto: BMW)

Ganze Karosserien aus dem Hightech-Werkstoff wird es nicht mehr geben. Weil E-Autos aber abspecken müssen, hat sich BMW ein ausgefeiltes "Knochengerüst" ausgedacht.

Von Joachim Becker

Countdown, Knopfdruck. Dann rattert die haushohe Strickliesel los. Das erste Flechtteil aus dem neuen BMW-Leichtbauzentrum in Landshut sieht aus wie ein zu lang geratener Strumpf. Was Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt in die Kameras hält, ist natürlich nur die halbe Wahrheit. An manchen Tagen entlocken die Landshuter ihrer runden Flechtmaschine auch etwas, das aussieht wie eine Python, die ein Kaninchen verschluckt hat. Experten sprechen von komplexen Hohlbauteilen mit veränderlichen Querschnitten. Hochfeste Teile mit dreidimensionalen Formen können das Puzzle der Rohkarosserie vereinfachen - und kiloweise Schrauben, Nieten und Schweißnähte sparen.

Leicht ist schwer, das gilt mehr denn je. Viele Hersteller versuchen, mit Aluminium Gewicht zu sparen. Das Weißmetall wiegt je nach Verarbeitung und Einsatzort ein Drittel weniger als Stahl. Ford hat sich mit einem Volumen von 350 000 Tonnen Aluminium jährlich zum größten Abnehmer in der Autobranche entwickelt.

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BMW produziert sein Karbon selbst

Fester und 50 Prozent leichter als Stahl sind karbonfaserverstärkte Kunststoffe. Außer BMW setzt niemand die schwarze Wunderfaser in der Großserie ein. Deshalb produziert die weißblaue Marke zusammen mit SGL ihren Fasernachschub selbst: Bis 2014 entstanden etwa 3000 Tonnen pro Jahr für den BMW i3 und den i8. Zum Start des BMW 7er wurde die Kapazität verdoppelt, mittelfristig soll sie auf 9000 Tonnen steigen. Im Vergleich zu Aluminium und Stahl ist das kaum der Rede wert.

BMW i soll "die technologische Vorreiterrolle der Marke sicherstellen", betont Firmenboss Harald Krüger. Doch die hochfeste Grafitfaser muss ihren Stammplatz in einer Multimaterial-Karosserie erst finden. "Karbon ist ja noch nicht fertig: Wir werden im Jahr 2021 das Thema Karbon 2.0 im BMW iNext umsetzen. Das ist bezüglich der Kosten- und Prozessstruktur die nächste Größe", erklärt Klaus Fröhlich. Der BMW-Entwicklungsvorstand betrachtet die hohen Vorleistungen für den i3 und i8 als gut investiertes Geld: "80 Prozent des Entwicklungsaufwandes hätten wir sowieso gebraucht, selbst wenn wir den i3 und i8 nicht auf die Straße gebracht hätten."

Karbon kostet mehr als das Zehnfache als Stahl

In den vergangenen drei Jahren entstanden 60 000 i3 und gut 10 000 i8: Mehr als Nischenprodukte sind die Stromer nicht. Trotzdem seien solche Technologie-Leuchttürme nötig, beharrt Jochen Kopp: "Um ein Material ganz zu verstehen, muss man es erst einmal intensiv einsetzen", sagt der Leiter der Carbontechnologie-Entwicklung bei BMW. Doch die Tage dieser Intensivnutzung sind gezählt.

Warum so wenig Hersteller und Zulieferer auf den Zug aufspringen, ist offensichtlich: Die schwarzen Fasern kosten mehr als das Zehnfache derselben Menge an Stahl. Zudem werden die Karbonkarosserien in aufwendiger Handarbeit hergestellt. Das liegt unter anderem an der Schalenbauweise, die aus der Stahlverarbeitung stammt. Bei dem neuen Material ist die alte Technik zu langsam. Deshalb werden die reinen Karbonkarosserien keine direkten Nachfolger bekommen. "Es gibt zwei Ausnahmen vom BMW Produktionssystem, das auf hohe Stückzahlen ausgelegt ist: Die eine ist Rolls-Royce und die andere sind die Produkte der Marke BMW i", sagt BMW-Produktionsvorstand Oliver Zipse. Künftig werden Manufaktur-Karosserien zum Alleinstellungsmerkmal von Rolls-Royce.

Bis 2018 sollen die Fabriken effizienter werden und sich entweder auf die Frontantriebs- oder die Heckantriebs-Architektur spezialisieren. "Grundsätzlich können alle Werke auf Basis der jeweiligen Architektur auch elektrifizierte Antriebe produzieren", so Zipse. Das ist der Todesstoß für reine Karbonkarosserien. Die Stromer werden zum Massenartikel und müssen sich deshalb (wie schon die Plug-in-Hybride) in das durchrationalisierte Produktionssystem einfügen. Dort wird der Takt auch künftig vom Stahlbau vorgegeben - allein schon aus Kostengründen. In der Stahlverarbeitung stecken 100 Jahre Prozessoptimierung. Das Material ist weitgehend ausgereizt. Einen Vorsprung kann damit kein Hersteller mehr herausfahren.