Smart Forvision

Wenn im Jahr 2020 wirklich eine Million Elektrofahrzeuge auf unseren Straßen herumfährt, wie das die Kanzlerin will, werden es wohl kleine, leichte Cityfahrzeuge sein. Autos wie der neue Elektro-Smart, der auf der Frankfurter Automesse IAA (15. bis 25. Spetember 2011) präsentiert wird. Neben diesem wird die serienferne Studie Smart Forvision stehen, die wir nun vorab begutachten konnten. Sie zeigt Technologien für Elektroautos, die nichts mit dem Antriebsstrang zu tun haben. Die Innovationen ranken sich um die Bereiche Leichtbau, Energie- und Thermomanagement.

Leichte Felgen und Sitze
Auf den ersten Blick unterscheidet sich der Forvision gar nicht mal so stark vom aktuellen Fortwo. Die Proportionen sind die gleichen, und auch die Maße weichen nur geringfügig ab. Doch soll das Auto stattliche 120 bis 150 Kilo leichter als der Elektro-Smart sein und dadurch zwanzig Prozent mehr Reichweite bieten. Das klingt toll, auch wenn es dann in absoluten Zahlen nur ein Plus von 25 Kilometer ist. Drei Kilo pro Stück spart die ,erste großserientaugliche Vollkunststoff-Felge", wie Smart sie nennt. Das klingt spektakulär: Fahren unsere Autos demnächst auf Plastik-Felgen? Nicht ganz. Die Experten von BASF, die die Materialien des Forvision entwickelt haben, stellen klar, dass es sich um Glas-Faserverstärkten Kunststoff (GFK) handelt.

Lange Fasern bringen Stabilität
Im Fall der innovativen Felgen wurden besonders lange Glasfasern verwendet. Sie messen etwa zehn Millimeter statt weniger als einen halben Millimeter wie sonst. Die langen Fasern machen die Felge stabil: Stellt man sie in einen Ofen und verascht das als Matrix verwendete Polyamidharz, bleibt die Struktur erhalten, während bei kurzfasrigem GFK nicht mehr als ein Häufchen Asche übrig bleibt. Problematisch sind bei diesen Felgen aber weder Hitze noch hohe Geschwindigkeiten, sondern harte Schläge – etwa wenn man mit Karacho gegen einen Bordstein brettert. Hier wird weiter geforscht, auch wenn erste Materialerprobungen Erfolg versprechen.

Sicherheitszelle aus CFK
Für die Tridion-Sicherheitszelle, die beim aktuellen Smart aus Stahl gefertigt wird, verwendet man beim Forvision Carbon-Faser-verstärkten Kunststoff (CFK). Die Carbonfasern werden hier nicht in Polyamid-, sondern wie im Flugzeugbau in Epoxidharz eingelegt. Doch anders als dort, wo ein Flugzeugflügel schon mal 30 Minuten zum Ausbacken im Ofen bleibt, hat die Sicherheitszelle nur drei Minuten Zeit zum Aushärten, da Smarts nun mal in schnellerem Takt gefertigt werden als Aeroplane. Die Chemiker haben es offenbar hinbekommen, und es hat sich gelohnt: Gegenüber Stahl spart der neue Werkstoff etwa 50 Prozent Gewicht.

Sitze mit körpernaher Heizung
Eine Besonderheit an der Studie sind auch die Sitze, die Leichtbau und Thermomanagement miteinander verquicken. Ein Elektromotor produziert weniger Abwärme als ein Verbrenner, und so muss hier elektrisch geheizt werden. Damit der Strom nicht für das Anwärmen der Luft im Auto verpufft, wärmt Smart bei der Studie nur bestimmte Körperteile wie Ellbogen und Rücken. Anders als bei einer konventionellen Sitzheizung gibt es hier keine Heizdrähte, denn die würden sich durch die Leichtbau-Sitzmaterialien drücken und Druckstellen auf den Hinterteilen der Insassen hinterlassen.

Ein Material für Sitze, Handtaschen und Schuhe
Stattdessen zeigen uns die Materialexperten eine unscheinbare, graue Matte, die elektrisch beheizt werden kann – ein so genanntes E-Textil. Darüber kommt ein Feuchtigkeit absorbierendes Vlies und schließlich eine atmungsaktive Deckschicht, deren Optik und Haptik die Chemiker feintunen können, gerade wie's gewünscht wird: Vom Lederimitat bis zum hochglänzenden Plastik ist alles möglich. Das Material namens Steron würde sich sogar eignen, um gleich die passenden Accessoires wie Handtaschen oder Schuhe zu beziehen, damit die Dame von Welt ihrem Smart im passenden Outfit entsteigt.

Scheibendämmung: Wenig Glamour, große Wirkung
Nicht ganz so viel Glamour haben die Dämmstoffe, die die BASF zur Abschottung gegen Hitze und Kälte entwickelt hat. Sie sind jedoch um ein Vielfaches dünner und leichter als konventionelle Polyurethan-Schäume. Die Scheiben im Forvision lassen durch eine neuartige Folie ebenfalls weniger Wärme ins Auto. Anders als die metallbedampften Folien gängiger Lösungen wird hier weder die Sicht behindert noch der Handy- oder GPS-Empfang eingeschränkt. Denn die neue Folie hindert nur das Infrarotlicht am Eindringen, und die ist an der Hälfte der Aufheizung über die Scheiben schuld.

,Cool Pigments"
Wer ein schwarzes Auto fährt, der weiß, dass sich ein Fahrzeug auch über das Karosserieblech aufheizt, wenn es nur lange genug in der Sonne steht. Dagegen hat die BASF so genannte Cool Pigments entwickelt. Diese Lackpigmente absorbieren weniger Infrarotstrahlung. Deutlich wird das, als wir unsere Hand nacheinander an zwei schwarz lackierte Blechstreifen halten, die sich im Licht eines Scheinwerfers aufgeheizt haben: Der Temperaturunterschied zwischen dem konventionell lackierten Blech und dem mit den kühlen Pigmenten ist frappierend. Allerdings ist das innovative Blech auch lang nicht so tiefschwarz wie das normale. Besser also, man bestellt seinen Smart in hellen Farben.

Turbo-Ventilatoren statt Rücklichter
Wärme, die trotz aller Mühen ins Auto gelangt ist, wird beim Forvision über Ventilatoren entsorgt. Die werden aber nicht irgendwo in der Heckschürze verborgen, sondern die turbinenartigen Auslässe sitzen da, wo sonst die Rückleuchten sind. Die Leuchtarbeit übernehmen kranzförmig angeordnete LED-Streifen. Wie Rundinstrumente zeigen sie beim Batterieaufladen über die Ladebuchse am Heck auch den Ladezustand an.

Die Zukunft ist organisch und transparent
Den Strom für die Propeller liefern Solarzellen im Dach. Doch auch hier ist den Experten von Smart und BASF eine spezielle Lösung eingefallen: das erste lichtdurchlässige Dach, das auch noch Energie produziert. Ins Dach sind handtellergroße Löcher gestanzt, in denen organische, transparente Solarzellen arbeiten. Beide Adjektive muss man betonen: Organisch sind die Zellen, also nicht siliziumbasiert, und transparent statt opak wie die schwarzen Kacheln, die man von manchen Hausdächern kennt. Darunter stecken als zweite Schicht organische LEDs, auch OLEDs genannt. Diese flächigen Leuchtdioden sorgen bei Dunkelheit für ein angenehmes Ambientelicht von oben. Im ausgeschalteten Zustand ermöglichen die Materialien einen Blick nach außen, wenn er auch bislang noch milchig getrübt ist, wie wir an der Studie bemerkten.

Schnödes Plastik statt edlem CFK?
Insgesamt zeigt die Studie, wie wichtig neue Materialien für den Automobilbau sind. Leichtbau und andere Energieparmaßnahmen können bei Elektroautos die Reichweite erhöhen und bei konventionell angetriebenen Autos den Spritverbrauch senken. Während Marken wie BMW oder Lamborghini CFK in den Vordergrund stellen, ist es bei Smart das viel günstigere GFK – wie schon bei der Studie Forspeed, dem Glasfaser-Cabrio vom Genfer Autosalon im März 2011. Also schnödes Plastik statt edlem CFK? Nun, auch CFK wird beim Forvision verwendet. Aber mit dem Wort Plastik hat Smart kein Problem: Die Designer haben von jeher ehrlichen Kunststoff den Leder- und Holzimitaten vorgezogen – genau wie bei den Swatch-Uhren von Smart-Erfinder Nicolas Hajek.

Kein schnödes Plastik