FutureCarProduction: Neue Karosseriekonzepte für einen nachhaltigen Fahrzeugbau

Ein Leitprojekt der Fraunhofer-Gesellschaft

Das Projekt FutureCarProduction steht für ganzheitliche Lösungsansätze zur Bewertung und Entwicklung integraler Karosseriekonzepte für einen nachhaltigen Fahrzeugbau.
© Fraunhofer IWS
Das Projekt FutureCarProduction steht für ganzheitliche Lösungsansätze zur Bewertung und Entwicklung integraler Karosseriekonzepte für einen nachhaltigen Fahrzeugbau.

Die Automobilbranche durchlebt derzeit den größten Wandel ihrer bisherigen Geschichte. Die Transformation zur Elektromobilität gilt als wichtiger Baustein zum Erreichen einer klimaneutralen Mobilität bis spätestens 2050, wie es der EU-Plan »Zero Pollution Action« vorsieht. Während bisher ca. 80% der CO2-Emissionen durch Abgase in der Nutzungsphase entstanden, verschiebt sich mit der Elektromobilität der CO2-Hotspot von der Nutzungs- in die Produktionsphase. Neben der Batterie steht die Karosserie als zweitgrößter Emissionstreiber im Fokus zur Erzielung ökologischer Nachhaltigkeit. Zukünftig wird erwartet, dass der Nachweis der Nachhaltigkeit – neben technischer Performance und Kosten – zu einem bestimmenden Erfolgsfaktor für neue Karosseriekonzepte wird.

Das Konsortium des Leitprojektes »FutureCarProduction« entwickelt ganzheitliche Lösungsansätze für die Bewertung neuer Karosseriekonzepte der Automobilindustrie. Dazu gilt es, Methoden, Prozesse und Technologien zu etablieren, mit denen die ökologische Nachhaltigkeit im Zielkonflikt mit technischer Performance und Kosten methodisch bewertet und technologisch gewährleistet werden kann.

FutureCarProduction reagiert damit auch auf das neuartige Giga-Casting Konzept von Tesla, das weltweit etablierte Design- und Produktionsweisen für den Karosseriebau infrage stellt. Bei dieser neuen Bauweise werden hoch integrierte Großgussteile in einem Stück aus Aluminium gegossen und ersetzen ganze Karosseriesegmente, die bisher aus vielen Einzelblechen und -komponenten gefügt wurden. Das Fraunhofer-Konsortium berücksichtigt in seinem Ansatz einer ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung auch Optimierungen bei Material- und Produktqualität, Reparaturfähigkeit und Crashsicherheit.

 

FutureCarProduction: Nachhaltigkeit als Wettbewerbsvorteil

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Was bietet das Fraunhofer-Konsortium »FutureCarProduction«?

Das Fraunhofer-Konsortium des Projekts »FutureCarProduction« bietet seinen Kunden und Partnern ein umfassendes Leistungsangebot und einen Zugang zu Innovationen in den Bereichen Werkstoffe und Recycling, Fertigungstechnologien, Life Cycle Engineering und Kreislaufwirtschaft sowie Qualitätssicherung und Prüftechnik.

Werkstoff und Recycling

Wir bieten 

  • Analyse, Aufbereitung und Bewertung von Aluminiumlegierungen und Bauteilen 
  • Entwicklung und Bewertung von Recycling- und Aufbereitungsverfahren
     

Ihr Mehrwert

  • Reduktion des CO2-Fußabdrucks durch Erhöhung des Anteils an Sekundäraluminium in Gusslegierungen bei gleicher Qualität und Performance
  • Sicherheit beim Einsatz durch verlässliche Bewertung der Leistungsfähigkeit
  • Kreisläufe schließen durch sortenreine Schrotte und moderne Aufbereitungstechnologien

Fertigungstechnologien

Wir bieten 

  • Entwicklung neuer Prozesse wie fusionCASTING, Gießfügen, werkzeugarme Blechfertigung
  • Innovative Fügetechniken für effiziente Karosseriestrukturen

Ihr Mehrwert

  • Kostengünstige und flexible Herstellung komplexer und großer Karosseriekomponenten auf bestehenden Maschinen – ohne Giga-Casting
  • Neue Designkonzepte und Fügetechnologien für Aluminiumstrukturen für den Leichtbau
  • Höhere Effizienz durch kürzere Prozessketten und ressourcenschonende Produktionsverfahren

Life Cycle Engineering und Kreislaufwirtschaft

Wir bieten 

  • Entwicklung von LCE-Plattformen sowie LCA-Modelle und Methoden zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung
  • Toolbasierte Beratung und Begleitung von Unternehmen bei der Entwicklung und Umsetzung von maßgeschneiderten Circular Economy-Lösungen

Ihr Mehrwert

  • Fundierte ökologische und ökonomische Bewertungen bereits in der frühen Produktentwicklung
  • Sicherheit bei regulatorischen Vorgaben durch Unterstützung beim CO2-Reporting und Nachhaltigkeitsnachweisen
  • Entwicklung zirkulärer Wertschöpfungsprozesse und Geschäftsmodelle
  • Erleichterung der Transformation hin zur Kreislaufwirtschaft durch digitale Tools, professionelle Begleitung und strategische Beratung

Qualitätssicherung und Prüftechnik

Wir bieten 

  • Entwicklung und Integration von zerstörungsfreien In- und At-Line-Prüfverfahren wie RoboCT zur Sicherung der Produktqualität von Bauteilen beliebiger Größe

Ihr Mehrwert

  • Produktionsintegrierte zerstörungsfreie Sicherung der Qualität von großen Karosseriestrukturen
  • Minimierung von Ausschuss

Warum lohnt sich die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Konsortium »FutureCarProduction«?

Das Fraunhofer-Konsortium bietet im Rahmen des Projekts FutureCarProduction praxisorientierte und wissenschaftlich fundierte Lösungen für Unternehmen, um Nachhaltigkeit wirtschaftlich erfolgreich umzusetzen.

Automobilhersteller profitieren insbesondere von regulatorischer Sicherheit, höherer Effizienz und einem klaren Imagevorteil durch nachhaltige Produktionsprozesse. Zulieferern eröffnet sich durch die Kooperation die Möglichkeit, sich als Technologieführer im Leichtbau zu positionieren und sich Kostenvorteile durch optimierte Werkstoffe und Fertigungstechnologien zu sichern. Gießereien und Druckgusshersteller können durch den Einsatz von Rezyklaten und nachhaltigen Produktionsverfahren ganz neue Märkte erschließen.

Alle Partner, große Industrieunternehmen ebenso wie KMUs, profitieren unabhängig von der Branche von der Zusammenarbeit, denn sie erzielen messbare Vorteile durch mehr Planungssicherheit, CO2-Transparenz und durch die Unterstützung bei der Entwicklung und Umsetzung einer Circular-Economy-Strategie.

Die Partnerinstitute

Im Leitprojekt »FutureCarProduction« bündeln acht Fraunhofer-Institute ihre Kompetenzen:

Nachhaltige Produktentwicklung und Life Cycle Assessment

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST  (Koordinator) 

Fraunhofer IST (ist.fraunhofer.de)

Zuverlässigkeit und Sicherheit von Karosseriestrukturen

Fraunhofer-Institute für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF  

Fraunhofer LBF (lbf.fraunhofer.de)

Aluminium-Druckguss und fusionCASTING

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM   

Fraunhofer IFAM (ifam.fraunhofer.de)

Ressourceneffiziente Gießerei- und Recyclingtechnoloigen

Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV   

Fraunhofer IGCV (igcv.fraunhofer.de)

Qualitätssicherung und Prüftechnik

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS / EZRT (Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT)   

Fraunhofer IIS (iis.fraunhofer.de)

Digitalisierung und Circular-Economy-Strategien

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS / SCS (Arbeitsgruppe für Supply Chain Services des Fraunhofer IIS)   

Fraunhofer SCS (scs.fraunhofer.de)

Werkstoffmechanik und Simulation

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Fraunhofer IWM (iwm.fraunhofer.de)

Werkstoff- und Fügetechnologien für den Leichtbau

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Fraunhofer IWS (iws.fraunhofer.de)

Nachhaltige Fertigungsprozesse und Leichtbaukonzepte

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Fraunhofer IWU (iwu.fraunhofer.de)

Veranstaltungen und Publikationen

Die Mitglieder des Fraunhofer-Konsortiums »FutureCarProduction« präsentieren ihre Forschungsergebnisse auf zahlreichen Veranstaltungen, Konferenzen und Messen. Die Präsentationen finden Sie jeweils in den entsprechenden Ankündigungen. Sprechen Sie uns gern an. 

WerkstoffPlus Auto (February 19 - 20, 2025, Stuttgart)

Keynote

Thursday, February 20, 2025, 8:35 a.m.

»Umwelt – Kosten und Technikperformance zirkulärer und CO2 armer Werkstoffe im Karosseriebau«

Prof. Dr. Stephan Krinke (Fraunhofer IST)

3. InCeight Casting (March 5 - 6, 2025, Stockstadt)

Lecture

Thursday, March 6, 2025, 9:15 a.m.

»Die casting tool design for the development of a production-ready aluminum-steel compound casting process«

Dipl.-Ing. Jan Clausen (Fraunhofer IFAM)

European Automotive Decarbonization Summit (March 19 - 20, 2025, Düsseldorf)

Keynote

Thursday, March 20, 2025, 9:00 a.m. 

»Decarbonization of the automotive value chain – optimizing CO2 reduction and costs«

Prof. Dr. Stephan Krinke (Fraunhofer IST)

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WCX™ 2025 World Congress Experience (April 8 - 10, 2025, Detroit)

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Light Metal Technology (June 16 - 18, 2025, Jönköping)

Lecture

Tuesday, June 17, 2025, 10:40 a.m.

»Influence of part quality level on mechanical properties and weldability of high pressure die cast AlSi10MnMg with varied secondary material content«

Leonardo Fernandes Gomes (Fraunhofer IFAM)

International Conference on Engineering Against Failure (June 22 - 25, 2025, Kalamata)

Lecture

Topics: secondary metallurgy, die casting

Dr. Dirk Lehmhus (Fraunhofer IFAM)

Lasers in Manufacturing 2025 (June 23 - 26, 2025, Munich)

Lecture

Tuesday, June 24, 2025, 11:30 a.m.

»Qualification of a 532nm cw single mode CBC fiber laser with high power for laser welding of copper«

Dr.-Ing. Dirk Dittrich (Fraunhofer IWS)

 

Lecture

Tuesday, June 24, 2025, 3:00 p.m.

»Aluminum content on casting and weldability of die-cast material for new car body concepts with improved sustainability«

Dr.-Ing. Dirk Dittrich (Fraunhofer IWS)

 

12th international conference on life cycle management (September 7 - 11, 2025, Palermo)

Lecture

Wednesday, September 10, 2025, 6:00 p.m.

»Cost efficient decarbonization and circular economy technologies«

Viktoria Rohwer (Fraunhofer IST)

Euromat 2025 (September 14 - 18, 2025, Granada)

Session

Monday, September 15, 2025, 2:30 p.m.

»Additive manufactured complex cooling channels for High Pressure Die Cast (HPDC) electric power train components for automotive applications«

Dr. Dirk Lehmhus (Fraunhofer IFAM)