Die Zukunft der Sicherheit: Optimierte Crashstrukturen für die Elektromobilität

07.01.2025

Crashstrukturen sind ein zentraler Bestandteil moderner Fahrzeugentwicklung – sie schützen Insassen und andere Verkehrsteilnehmer und gewinnen im Kontext der Elektromobilität zunehmend an Bedeutung. Mit schwereren Fahrzeugen und empfindlichen Batteriepaketen steigen die Anforderungen an ihre Leistungsfähigkeit.

Innovative Optimierungsmethoden wie die Graphen- und Heuristikbasierte Topologieoptimierung (GHT) bieten bereits Lösungen: Sie ermöglichen eine präzise FE-gestützte Optimierung des Profilquerschnitts, beispielsweise für stranggepresste Aluminiumprofile. Allerdings sind den bisherigen Verfahren Grenzen gesetzt – insbesondere hinsichtlich Materialauswahl und Gewicht.

Rollformen als Gamechanger

Die Anwendung der GHT auf rollgeformte Profile zur Herstellung von Crashstrukturen aus hochfestem Stahl wurde in Kooperation mit dem Lehrstuhl Optimierung mechanischer Strukturen (OMS) der Bergischen Universität Wuppertal erforscht. Dies eröffnet neue Möglichkeiten:

  • Hoch- und höchstfeste Stähle ermöglichen leichtere und festere Strukturen.
  • Diese Materialien sind zudem recyclebar und schweißbar – perfekt für nachhaltige Mobilität.

Die Ergebnisse sprechen für sich: Durch die Anpassung der GHT in Kombination mit dem Rollformen werden die Materialeigenschaften optimal genutzt. Die Validierung in Fallturmversuchen zeigt die gute Übereinstimmung von Simulation und realem Crashverhalten.

Fazit: Die Kombination aus rollgeformten, hochfesten Stahlprofilen und optimierter Konstruktion setzt neue Maßstäbe in der Crashsicherheit – besonders für die Elektromobilität.

Wir danken der FOSTA, der AiF und allen Projektpartnern für die Unterstützung bei der Durchführung des Forschungsprojekts.

StaProCrash – Entwicklung und Herstellung crashoptimierter Mehrkammerstrukturen aus Stahl durch Profiliertechnik.pdf (wird in neuem Tab geöffnet)