E-Mobilität boomt. Nicht nur in Deutschland, sondern inzwischen weltweit. Dies führt zu so manchen Herausforderungen für den Automobilmarkt. Zugleich ergeben sich für einige Branchen neue Chancen – zum Beispiel für die Polyurethan-Industrie.

E-Mobilität ist eine Entwicklung, die vor ein paar Jahren gekommen ist, um zu bleiben. Das belegen etliche Statistiken eindrucksvoll. So überstieg die Anzahl an zugelassenen Elektroautos in Deutschland Ende des Jahres 2022 erstmals die Millionenmarke. Und bis zum 1. Juli 2024 kletterte diese Zahl sogar auf rund 1,52 Millionen Fahrzeuge hinauf. Zwar brach der Verkauf von E-Autos im August 2024 sodann ein, allerdings wurden im gleichen Monat auch deutlich weniger Benziner und Diesel-Pkw neu zugelassen. Die Deutschen scheinen also diesbezüglich in der warmen Jahreszeit generell etwas zurückhaltender gewesen zu sein. Fakt ist auch: Im Dezember 2023 kündigte die Bundesregierung das vorzeitige Ende der Förderung für E-Autos an. Dies führte bereits im Jänner 2024 zu einem Rückgang bei den Neuzulassungen – und könnte auch nach wie vor ein Grund für die Zurückhaltung sein. Dennoch wird der Siegeszug der E-Mobilität trotzdem nicht mehr aufzuhalten sein, schließlich hat die EU bereits ein Verbot von Verbrennungsmotoren in neu zugelassenen Pkws ab 2035 verlautbart. Und das Ziel der EU, den CO₂-Ausstoß neu zugelassener Pkw bis dahin auf null Emissionen zu reduzieren, wird ohne Elektroantriebe wohl nicht umsetzbar sein.

Neue Herausforderungen für den Automobilbau

Keine Schadstoffe, unkompliziertes Aufladen, leises Fahren oder eine günstigere Instandhaltung – die Liste der Vorteile, die sich durch ein E-Auto ergeben, ist lang. Gleichzeitig ergeben sich für Automobilhersteller dadurch aber auch neue Herausforderungen in puncto Design und Konstruktion der Fahrzeuge. Vor allem Innovationen rund um effektive Batteriegehäuse oder Anforderungen in Hinblick auf Schall- und Wärmedämmung rücken dabei in den Fokus. Und hierbei kommt immer mehr ein bestimmtes Material zum Zug: Kunststoff, genauer gesagt Polyurethan. Während dieser Werkstoff im klassischen Automobilbau nur eine geringfügige Rolle spielt, kann das Material bei Elektro-Wägen und damit verbundenen neuartigen Spezifikationen viele seiner Vorzüge ausspielen – und davon profitiert die dahintersteckende Polyurethan-Industrie. Ein paar Beispiele:

• Gewicht: Herzstück eines jeden Elektroautos ist der Akku. Die gute Nachricht in diesem Zusammenhang: Akkus werden immer leistungsfähiger. Die schlechte: Sie sind schwer. Und das kann die Reichweite des Wagens ordentlich einschränken. Um dieses Manko auszumerzen, forschen Experten seit Jahren an verbesserten Batterie-Technologien. Zugleich wollen viele Auto-Hersteller das Gesamtgewicht der Fahrzeuge mindern – teils um bis zu 50 Prozent. Dabei sollen unter anderem kleinere und leichtere Motoren eingesetzt werden, das Thema schließt aber mittlerweile alle Komponenten ein – auch Stoßstangen, Türverstärkungen, A- und B-Säulen oder Boden- und Dachteile. Und hier sind leichte Konzepte, die den Werkstoff Polyurethan nutzen, gefragt.

• Sicherheit: Lithium-Akkus, die meist in E-Autos verbaut sind, haben einen weiteren Schwachpunkt: Sie können bei Überhitzung zu brennen beginnen. Hersteller sind daher nicht nur darauf bedacht, möglichst leichte Batterien zu fertigen, sondern auch solche, die eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen. Immer öfter kommen dabei faserverstärkte Kunststoffe zum Zug – sie punkten mit wenig Gewicht und schützen Akkus bei Unfällen außerdem gegen mechanische Schäden. Auch der Batterierahmen muss leicht und dabei zugleich stabil und modular sein. Viele Firmen setzen dabei mittlerweile auf Pultrusion, ein hocheffizientes Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffprofile bzw. Verbundrahmenteile. Als Ausgangsmaterial dienen auch hier Polyurethanharz bzw. Glas- oder Kohlenstofffasern.

• Wärmeleitung: Die Wärmeabfuhr von Batterien ist essenziell – nicht nur, um vor Überhitzung zu schützen, sondern auch, um den Durchsatz der Batteriezellen zu verbessern. Für eine hervorragende Wärmeabfuhr werden dabei sogenannte „TIM“ als Lückenfüller und Klebstoff herangezogen. Hinter dieser Abkürzung verbirgt sich das Wort „Thermal Interface Materials“ oder zu Deutsch „Thermisches Interface-Material“. Diese leichteren und wärmeleitfähigeren Komponenten verbessern die Wärmeübertragung von den Batteriezellen zu den Kühllösungen. Für das E-Fahrzeug bedeutet das wiederum: mehr Leistung und ein schnelleres Aufladen. Und in dieses Material sind einmal mehr Polyurethane integriert.

• Dämmung: Bei Benzin- und Diesel-Fahrzeugen lässt sich das Innere des Autos mit der sowieso anfallenden Abwärme des Motors heizen. Elektromotoren geben allerdings kaum Wärme ab, daher musste hier ein Umdenken stattfinden: E-Autos greifen diesbezüglich somit auf elektrische Lösungen zurück, die allerdings erneut die Reichweite reduzieren können. Neue Designkonzepte des Fahrgastraumes und wärmedämmende Materialien sind somit gefragter denn je. Und auch hier kommt Polyurethan ins Spiel – vor allem als Schaumkunststoff. Polyurethan verbessert aber nicht nur die Wärmedämmung, sondern fungiert auch als Schalldämmung. Denn da Elektromotoren sehr leise sind, werden nicht selten plötzlich Nebengeräusche, die bei Benzin- oder Dieselfahrzeugen nicht auffallen, laut – und möglicherweise unangenehm. Abhilfe schaffen Lösungen auf Basis geschäumter Kunststoffe.

Die E-Mobilität ist mehr als nur ein Trend – sie ist die Zukunft der individuellen Mobilität. Die damit verbundenen Anforderungen an Materialien und Bauweisen eröffnen der Polyurethan-Industrie neue Geschäftsfelder. Durch ihre vielseitigen Einsatzmöglichkeiten tragen Polyurethane dazu bei, die E-Mobilität noch effizienter, sicherer und komfortabler zu gestalten.

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