Schlaue Werkstoffe Mitdenkende Bauteile
"Intelligente Werkstoffe werden Aussehen und Anmutung unserer Personenwagen und Nutzfahrzeuge verändern", prognostiziert Larry Burns, der verantwortliche Mann bei General Motors für Forschung, Entwicklung und strategische Planung. "Mit intelligenten Werkstoffen kann Funktionalität geradezu einprogrammiert werden." Und das, so versichert Burns, werde schon bald Realität. Bereits ins Serienautos des Jahrgangs 2010 sollen bei den Marken des General-Motors-Konzerns Werkstoffe zum Einsatz kommen, die ihre Form oder Festigkeit oder beides verändern können, wenn sie Wärme, Druck, einem Magnetfeld oder elektrischer Spannung ausgesetzt werden.
Der wesentliche Vorteil dieser "schlauen" Metalllegierungen oder Polymer-Kunststoffe ist die Tatsache, dass sie Stellmotoren oder hydraulische Systeme überflüssig machen, was zugleich Kosten und Gewicht einspart. Zudem wird die Zahl der beweglichen Bauteile verringert und damit potentielle Fehlerquellen eliminiert. Und schließlich kann, wenn kein zusätzlicher Elektromotor untergebracht werden muss, auch das Bauteil selbst kleiner werden, was wiederum größere Spielräume für die Designer eröffnet.
Wo genau solche "smart materials" zum Einsatz kommen werden, das mag General Motors noch nicht so genau sagen. Als Beispiele nennen die Amerikaner Luftleitschienen oder Belüftungsgitter, die je nach Geschwindigkeit und damit je nach dem Druck, der auf diese Bauteile ausgeübt wird, ihre Form verändern und so die Aerodynamik verbessert sowie den Spritverbrauch senken. General Motors vermeldet, dass derzeit bereits mehr als 175 US-Patente zum Thema intelligente Werkstoffe angemeldet sind.
Bauteile mit Formgedächtnis
Schon heute werden Kunststoffe mit einem sogenannten Formgedächtnis eingesetzt, die nach geringfügigen Beanspruchungen wieder in ihre ursprüngliche Form zurückfinden. Bei BMW kommt ein solches Kunststoffmaterial zum Beispiel bei den Dachantennen zum Einsatz. Ähnliche Werkstoffe werden auch für Stoßfänger eingesetzt, die kleinere Parkrempler schadlos überstehen.
Auch zahlreiche Zulieferer arbeiten an neuen Materialien, die cleverer sind als die bisher eingesetzten. Der Lichtspezialist Hella etwa entwickelt berührungslose Lichtfunktionen, bei denen ein elektrisches Feld in der Seitentasche, an den Türgriffen oder im Handschuhfach registriert, sobald die Finger einer Hand in die Nähe kommen. Ist dies der Fall, geht augenblicklich die Beleuchtung des Handschuhfaches, des Türgriffs oder eben der Kartentasche an und erleichtert das Zugreifen und die Orientierung in der Dunkelheit. Auch mit Leuchtfolien wird experimentiert. Die Bayer-Tochterfirma Lyttron Technology etwa entwickelt elektrolumineszente Folien, die in nahezu jede Form gebracht werden können und so bestimmte Bereiche im Autoinnenraum flächig erhellen können - und das natürlich auch berührungslos.
Schalter im Verborgenen, Lacke als Kraftwerk
Der Zulieferer Benoac wiederum entwickelt derzeit die "Touchskin"-Technologie für die Armaturentafel zur Serienreife. "Sämtliche Bedienelemente und Warnhinweise bleiben hinter dieser Oberfläche verborgen, so dass keine störende Schalterwelt zu sehen ist", sagt Geschäftsführer Heribert Decher. Doch sobald der Finger des Autofahrers über die Oberfläche streicht, werden darunter die Schalter sichtbar und können durch berühren betätigt werden. Auch Warnhinweise sind zunächst unsichtbar unter der genarbten Oberfläche verborgen. Wenn sie aber nötig sind, leuchten sie sehr viel größer und damit auffälliger als bislang auf.
Auch die Lackhersteller forschen an smarten Farbschichten. Eine der liebsten Visionen der Lackexperten: Per Knopfdruck ändert das Auto seine Farbe, weil feinste Lackbestandteile im Nanobereich mittels eines Elektroimpulses angeregt werden und dadurch die Lichtbrechung verändert wird. Bis so etwas auf den Markt kommt, werden allerdings noch viele Jahre vergehen. Etwas wahrscheinlicher ist jedoch der stromliefernde Lack, denn dass das Prinzip funktioniert, hat ein Forscherteam von DaimlerChrysler bereits bewiesen. Die Idee dahinter: Wenn das ganze Auto aufgrund seiner Lackierung als Solarzelle fungiert, muss die Lichtmaschine nicht so viel Strom produzieren, was wiederum den Spritverbrauch um einen halben Liter je 100 Kilometer senken könnte.