Land Rover Leichtbau-Strategie

Nachhaltigkeit bis ins Detail

Seinen Erfahrungsschatz hinsichtlich leichter und leistungsfähiger Aluminium-Materialstrukturen hat der englische Hersteller über 20 Jahre hinweg zusammengetragen. Nach den Lösungen aus Semi-Monocoque und Fahrgestellrahmen in der Vergangenheit punktet die aktuelle Generation von Range Rover und Range Rover Sport durch ihre Monocoque-Aluminiumkarosserie mit beeindruckenden Gewichtsreduzierungen. Beispielsweise bringt der Range Rover Sport in der SDV6-Variante ganze 420 kg weniger auf die Waage als sein Vorgänger. Für dieses Ergebnis hat Land Rover 1,3 Milliarden Euro (ca. 1 Milliarde Pfund) in ein umfassendes Entwicklungs- und Optimierungsprojekt gesteckt - das aufwändigste Investitionsprogramm der Firmengeschichte.

Die Kombination verschiedener Aluminiumkomponenten ist dabei der Schlüssel: stranggepresste, gegossene und gewalzte Elemente werden zusammen mit Pressteilen zu einer hochfesten Struktur zusammengefügt. An den am stärksten belasteten Stellen bietet sie die höchste Festigkeit. Auf diese Weise schützt die Karosseriestruktur die Passagiere besonders wirkungsvoll durch eine stabile Sicherheitszelle. Gleichzeitig bietet die steife Plattform ein optimiertes NVH-Verhalten (Noise Vibration Harshness), ist dabei aber um 39% leichter als die des Vorgängermodells. Das macht sich auch im Fahrverhalten bemerkbar: Range Rover und Range Rover Sport bieten dem Fahrer noch mehr Agilität und eine besonders hohe Fahrdynamik. Zusätzlich steht das reduzierte Gewicht für eine erhöhte Nachhaltigkeit, die auch durch den Einsatz von bis zu 75% wiederverwertetem Aluminium bei der Karosseriefertigung unterstrichen wird.

Pionierarbeit

Am Land Rover-Stammsitz im englischen Solihull nahe Birmingham werden bereits seit über 60 Jahren die unterschiedlichsten Modelle gefertigt. Zur Umsetzung der Leichtbaustrategie wurde am Standort ein fortschrittliches Karosseriewerk komplett neu errichtet. Entsprechend findet sich hier modernste Entwicklungs- und Fertigungstechnik. So wird in der von Luft- und Raumfahrt inspirierten Fügetechnik beispielsweise das energieintensive Punktschweißen durch energiesparende Verfahren ersetzt: sämtliche Verbindungen der Alukarosserie werden genietet und geklebt. Gleichzeitig bietet diese Leichtbau-Lösung eine enorme Festigkeit, schließlich muss sie die markentypischen Offroad- und Belastungsstandards erfüllen.

Um eine hohe Steifigkeit und Sicherheit bei bestem Komfort sicherzustellen, setzt Land Rover zum Simulieren von Crashtests auf mehrdimensionale computergestützte Entwicklungsprogramme (CAE) und leistungsfähige elektronische Werkzeuge. Mit zahlreichen Innovationen gelang es den Ingenieuren, die umfassenden Forderungen nach Gewichtsersparnis und hoher Leistung zu erfüllen. So fertigt Land Rover beispielsweise die Karosserieseitenteile aus einem einzigen gepressten Aluminium-Werkstück. Dies verbessert nicht nur die Festigkeit der Karosserie, sondern verringert auch die Anzahl der Verbindungspunkte und macht komplexe Montagevorgänge überflüssig.

Im Rahmen des Entwicklungs- und Optimierungsprozesses schöpfen die Ingenieure alle Möglichkeiten aus, um das Fahrzeuggewicht zu verringern. Folglich ist jedes Modell von konsequentem Leichtbau geprägt und punktet in den Bereichen Karosserie, Chassis, Antrieb und Innenraum mit zahlreichen Neuentwicklungen. Sowohl beim aktuellen Range Rover als auch beim Range Rover Sport sind beispielsweise Seitenaufprallträger ebenso wie die Achsantriebseinheiten aus leichtem Aluminium gefertigt. Auch andere Leichtbaumaterialien kommen zum Einsatz. So bestehen Armaturenbrettträger und Frontend-Montageträger aus besonders leichtem Magnesiumguss und für die Produktion der Heckklappe verwenden die Briten SMC(Sheet Moulding Compound)-Kunststoff.

Mit Sicherheit

Beim Optimierungsprozess der Karosserie steht neben den bereits genannten Aspekten vor allem die Sicherheit der Passagiere im Mittelpunkt. Deshalb verfügen Range Rover und Range Rover Sport über eine besonders steife und stabile Sicherheitszelle, bei deren Konstruktion erstmals in der Automobilindustrie hochfestes AC300-Aluminium zum Einsatz kommt. Bei der Optimierung der Crashstruktur sind stets zahlreiche aufwendige Testreihen und intensive Analysen notwendig. Um möglichst viele Tests bereits im Vorfeld der Prototypen-Produktion durchzuführen, kommen Computersimulationen zum Einsatz, die virtuell eine hohe Anzahl unterschiedlicher Crashsituationen berechnen. Die gewonnenen Daten können so unmittelbar in den Entwicklungsprozess einfließen. Im weiteren Verlauf folgen zahlreiche reale Crash- und Schlittentests, um die Sicherheitsmerkmale weiter zu optimieren.

Neben dem verbauten AC300-Aluminium sorgen im Ernstfall auch die mit Verbundwerkstoffen verstärkten B-Säulen für einen optimalen Aufprallschutz. Die vergrößerte Motorhaube und die optimierten Hauben- und Stoßfängerprofile sind weit mehr als nur Designmerkmale. Genau wie die detaillierte Abstimmung der Verbindungsstellen zwischen Karosserieoberflächen und den darunter liegenden Elementen tragen sie durch ein hohes Maß an Energieabsorption zum Fußgängerschutz bei.

Den Erfolg der fortlaufenden Optimierungsprozesse bei der Crashsicherheit spiegeln auch die Ergebnisse der Euro NCAP-Crashtests wider. Die Modelle Range Rover Evoque (2011) und Range Rover (2012) erhielten die Bestnote von fünf Sternen für die Gesamt-Fahrzeugsicherheit im NCAP-Crashtest.