Die Karosserie

Die Aluminiumkarosserie des neuen Audi A8 L ist groß, stark, stabil und dabei verblüffend leicht. Ihr Gewicht von nur 241 Kilogramm ist ein zentraler Faktor für die hohe Dynamik und die vorbildliche Effizienz der Limousine. Inklusive seines serienmäßigen quattro-Antriebs bringt der A8 L 3.0 TFSI quattro ohne Fahrer nur 1.880 Kilogramm auf die Waage – viel weniger als seine Rivalen. Audi, der Leichtbau-Pionier der Automobilindustrie, demonstriert seine Führungsrolle einmal mehr.

Die Technologie des Audi Space Frame (ASF) erzielt gegenüber einer vergleich­baren Stahlkarosserie einen Gewichtsvorteil von etwa 40 Prozent. Das Layout der ASF-Karosserie folgt bionischen Prinzipien. Ihr Gerüst besteht aus Strangpressprofilen und Druckgussteilen aus Aluminium; die Aluminiumbleche – etwa die Dachhaut oder die Seitenteile – sind kraftschlüssig in sie eingebunden.

Wie die Knochen in einem Skelett vereinen alle Komponenten optimale Funktion mit geringem Gewicht. Das Material kommt nur dort zum Einsatz, wo es notwendig ist, und stets in der maßgeschneiderten Konfiguration – Audi nutzt im neuen A8 L 13 unterschiedliche Aluminiumgüten.

Die Gussbauteile bestehen mehrheitlich aus weiterentwickelten Legierungen. Sie kommen vor allem dort zum Einsatz, wo lokal hohe Kräfte eingeleitet werden und Vielseitigkeit und Gestaltungsfreiheit gefragt sind. Der A-Säulen-Knoten etwa ist solch ein multifunktionales Bauteil – er verbindet den Längsträger, den Scheibenquerträger, den Dachrahmen, die Federbeinaufnahme und den Omega-Träger vor dem Fußraum miteinander.

Die meisten der 25 Gussbauteile sind im Vakuumstrukturguss gefertigt – ein Verfahren von besonders hoher Präzision.

Auch die Strangpressprofile bestechen durch ihre gestalterische Flexibilität, jedes von ihnen ist exakt für seinen Einsatzzweck optimiert. Der Dachbogen des neuen A8 L etwa entsteht per Innenhochdruckumformung. Über seine gesamte Länge ändert sich der Querschnitt mehrfach, die Übergänge verlaufen fließend.

Bei den höherfesten Karosseriekomponenten im A8 L hat Audi die Festigkeit um bis zu 25 Prozent gesteigert und dabei die Materialdicke und das Gewicht um bis zu 20 Prozent reduziert. Zu den Erfolgsfaktoren zählt ein neuartiges Verbund­material für die Aluminiumbleche; die so genannte Fusion-Legierung spart alleine 6,5 Kilogramm Gewicht. 15 Fusion-Bleche sind bei den tragenden Teilen der Struktur im Einsatz – beim Mitteltunnel, bei den Querversteifungen im Boden, beim Scheibenquerträger und im Bereich unter den Rücksitzen.

Die jüngste Evolutionsstufe des ASF-Prinzips ist die Mischbauweise mit Stahl, mit der die Crashsicherheit noch höher wird. Die B-Säulen des A8 L bestehen aus so genanntem formgehärteten Stahl. Bei ihrer Produktion werden die Blechplatinen in Durchlauföfen auf etwa 900 Grad Celsius erhitzt; direkt danach gelangen sie in die hydraulische Presse.

Im Presswerkzeug fließt kaltes Wasser durch eingegossene Kühlrohre – das Blech wird auf zirka 200 Grad abgeschreckt. Dabei entsteht ein Gefüge von extremer Zugfestigkeit. Sie liegt im oberen Bereich der Säulen bei 1.500 Newton pro Quadratmillimeter, im unteren etwas niedriger, weil hier beim Seitenaufprall die meiste Energie abgebaut wird.

Innovative Prozesse: Der Karosseriebau
Im ASF-Gerippe des A8 L kann man die stählernen B-Säulen nicht einfach in die Aluminiumkarosserie einschweißen. Den festen Zusammenhalt in höchster Präzision besorgen so genannte selbst furchende Schrauben. Die Flow-Drill Screws (FDS) werden mit hoher Drehzahl und Anpresskraft von einem Roboter gesetzt; dabei schmelzen sie das Material leicht an und furchen sich ihr Gewinde selbst. Ein Strukturkleber steigert die Festigkeit weiter.

Im Materialmix der A8 L-Karosserie nehmen die formgehärteten B-Säulen 9 Prozent des Gewichts ein, der große Rest ist Aluminium – 35 Prozent Bleche, 34 Prozent Gusskomponenten sowie 22 Prozent Strangpressprofile. Die Verbindung dieser Halbzeuge und der Einzelteile, aus denen die Karosserie des A8 L besteht, ist ein Hightech-Prozess. Audi verwendet unterschiedlichste Fügeverfahren –Stanznieten, selbst furchende Schrauben, Schweißpunkte, MIG-Schweißnähte (MIG = Metall Inert Gas), Laserschweißnähte, Klebenähte und Schweißpunkte.

Das Laserschweißen ist eine Domäne der Marke mit den Vier Ringen. Es erlaubt die Anbindung großer Blechteile an die Struktur, weil die Nähte sehr fest und steif sind. Unter anderem entsteht die Aluminium-Nullfuge zwischen dem Dach und dem Seitenteil in diesem Verfahren. Sie ist ein Bereich, in dem sich die ganze Präzision von Audi beim Design und im Karosseriebau fokussiert – bei der Außenhaut sind maximal 0,1 Millimeter Toleranz erlaubt. Der A8 L kommt ohne Dachzierleisten oder sichtbare Fugen aus.

Auch bei den Anbauteilen haben die Entwickler jedes unnötige Gramm Gewicht eliminiert. Der untere Querträger des Frontends etwa besteht aus einer neuartigen Matrix aus faserverstärktem Kunststoff, die durch drei eingelegte Aluminiumbleche verstärkt ist. Mit 5,2 Kilogramm unterbietet das Bauteil eine vergleichbare Lösung aus massivem Aluminium deutlich. Auch die Türen bauen besonders leicht, dank eines neuen, vollintegrierten Konzepts bei der Einbindung der Fensterrahmen.

Das ruhige Audi-Gefühl: Der Schwingungskomfort
Die ASF-Karosserie ist nicht nur extrem leicht, sondern auch besonders steif. Ihre statische Torsionssteifigkeit legte gegenüber dem Vorgänger, der hier bereits führend war, um etwa 25 Prozent zu. Die dynamische Torsionssteifigkeit verbesserte sich um 15 Prozent, die so genannte Leichtbaugüte – die Relation aus Gewicht, Torsionssteifigkeit und Größe – um 20 Prozent.

Das ASF-Prinzip sorgt für hohen Schwingungskomfort und für souveräne Ruhe an Bord – für das typische Audi-Gefühl.

Die Entwickler des A8 L haben alle Schwingpegel an den Kontaktpunkten zwischen den Passagieren und der Karosserie – am Bodenblech, an den Sitzen, am Lenkrad und am Innenspiegel – gezielt minimiert. Großes Augenmerk galt auch der Schallabstrahlung der größeren Blechfelder und den lokalen Steifigkeiten. Alle Stellen, an denen im Fahrbetrieb Kräfte eingeleitet werden, wurden gezielt für die Anforderungen ausgelegt.

Der Vorderachsträger etwa leitet die Impulse, die er von den Rädern aufnimmt, in ein Fachwerk von Trägern und Profilen – so sank das Abrollgeräusch der Reifen in wichtigen Bereichen stark ab. Akustikschotts, Dämmungen und Schaumlagen verhindern, dass die großen Hohlräume der Karosserie in Schwingungen geraten; Feinnaht-Abdichtungen verschließen Fügestellen und sperren so den Luftschall aus. Auch der Innenraum ist sorgsam gedämmt – hier spielt ein neues, leichtes Mikrofaser­vlies eine wichtige Rolle.

Geschmeidig durch den Wind: Die Aerodynamik
Der neue Audi A8 L gleitet ruhig, geschmeidig und leise durch den Wind. Sein cW-Wert beträgt – beim 3.0 TFSI quattro – nur 0,26, die Stirnfläche misst 2,41 Quadratmeter. Niedrige Auftriebsbeiwerte an der Vorder- und Hinterachse gewähren bei hohem Autobahntempo souveräne Stabilität.

Die Durchströmung des Motorraums stand im Lastenheft ebenfalls weit oben. Das Umfeld des Singleframe-Grills ist aufwändig abgedichtet – die einströmende Luft gelangt fast verlustfrei zum Kühler, statt zu verwirbeln. Ein weiteres großes Arbeitsfeld bildeten der Unterboden, die Räder und die Radhäuser – ein Bereich, in dem ein Auto 40 bis 50 Prozent seines gesamten Luftwiderstands produziert.

Die fast vollständige Verkleidung des Unterbodens, die Audi entwickelt hat, lässt nur die Abgasanlage und die Hinterachse frei. Eine so genannte NACA-Düse leitet den Fahrtwind zum Getriebeölkühler. Im Heck bildet eine Abdeckplatte zusammen mit den Endschalldämpfern eine ansteigende Diffusorfläche. Der Feinschliff des Unterbodens brachte eine Verbesserung von etwas mehr als cW 0,03 – 13 Prozent Anteil am Gesamtwiderstand. Zugleich schützen die Kunststoffplatten das Blech und die Aggregate vor Salz, Nässe und Steinschlag.

Der Feinschliff im Windkanal steigert die Effizienz des neuen Audi A8 L in hohem Maße. Gegenüber dem ersten Entwurf reduzierten die Aerodynamiker den Luftwiderstandsbeiwert um cW 0,05. Im EU-Fahrzyklus spart diese Verbesserung knapp 0,15 Liter Kraftstoff pro 100 km, gut 4 Gramm CO₂/km. Im Alltagsbetrieb bringt sie noch viel mehr – bei einer durchschnittlichen Reisegeschwindigkeit von 130 km/h auf der Autobahn sind es 1,3 Liter Einsparung pro 100 km.

Auch im Windgeräuschkomfort fährt der Audi A8 L an die Spitze seiner Klasse. Die Audi-Ingenieure senkten den Geräuschpegel des Fahrtwinds mit zahlreichen Detaillösungen. Hier spielen eine Wasserfangleiste mit einer abgerundeten Vorderkante, ein komplexes Türdichtungskonzept mit drei Dichtlinien und ein akustisch hochkomfortables Schiebedach zusammen.

Auch die serienmäßige Frontscheibe des neuen A8 L erzielt akustische Vorteile – sie besteht aus Verbundsicherheitsglas; eine spezielle Zwischenfolie dämmt das Geräusch. Auf Wunsch liefert Audi geräuschdämmende Seitenscheiben aus Doppel-Akustikglas, optional auch abgedunkelt. Das so genannte Dämm-Akustikglas (Serie beim W12) reflektiert durch eine Metallbedampfung den Infrarotanteil im Sonnenlicht und verringert so die Aufheizung des Innenraums. Es lässt sich mit einer Frontscheibenheizung kombinieren.

Gute Umweltbilanz: Das Recycling
Audi sieht die Entwicklung eines neuen Fahrzeugs als ganzheitliche Aufgabe – auch beim neuen A8 L lag ein wichtiger Fokus auf der Effizienz und der Nachhaltigkeit. Bei der Entwicklung erstellten die Ingenieure eine Umweltbilanz; alle Prozessschritte wurden in ihren ökologischen Auswirkungen beschrieben.

Die energetische Gesamtbilanz ergab, dass der neue A8 L in den Kriterien Treibhauseffekt, Sommersmog und CO₂-Emission besser abschneidet als sein Vorgänger. Diese Bilanz umfasst das gesamte Fahrzeugleben, von der Herstellung der Werkstoffe bis zur Verwertung. Die Phase der Nutzung bestimmt die CO₂-Summe zu 70 Prozent. Hier wirken sich vor allem die neuen Motoren und die Technologien aus dem Modularen Effizienzbaukasten positiv aus.

Auch das Karosseriematerial Aluminium liegt in punkto CO₂ weit im grünen Bereich, verglichen mit Stahl. Es verursacht zwar bei der Primärproduktion einen höheren Energieaufwand – sein großer Gewichtsvorteil macht ihn jedoch schon nach 50.000 gefahrenen Kilometern wett. Am Ende des Fahrzeuglebens lassen sich alle Aluminiumkomponenten mit geringem Energieaufwand recyceln. Die Karosserie des neuen A8 L besteht bereits zu 38 Prozent aus umweltschonend produziertem Sekundäraluminium.

Die angegebenen Ausstattungen und Daten beziehen sich auf das in Deutschland angebotene Modellprogramm. Änderungen und Irrtümer vorbehalten.