Bodenlösungen im Fahrzeugbau

Menschen steigen ein und aus, Gepäck oder Waren werden herumgerutscht und auch Nässe und Steine sind an der Tagesordnung: Ein Fahrzeugboden wird stark beansprucht und durch unterschiedliche Einflüsse strapaziert.

Deshalb verlangt der Fahrzeugbau witterungsbeständige, robuste, einbaufreundliche, aber auch optisch ansprechende Komponenten. Je nach Fahrzeugart, Anforderungsprofil und Einsatzzweck eignen sich verschiedene Bodenplatten für Bodenlösungen im Fahrzeugbau.

Doch eines steht für alle Fahrzeuge fest: Eine Bodenplatte ist ein Teil der Bodenkonstruktion, unterstützt diese maßgeblich und ist essenziell für die Stabilität des Fahrzeugs, denn es bildet die solide Basis des Gefährts. Denn ohne Bodenplatte kann der Boden im Innenraum eines Busses oder Caravans sowie die Ladefläche eines Nutzfahrzeugs oder Auslieferfahrzeugs schnell beschädigt werden.

Deshalb gilt: Die Ausstattung des Fahrzeugs mit einer Bodenplatte verlängert die Lebensdauer und hilft teure Reparaturen zu vermeiden.

Für Bodenlösungen im Fahrzeugbau werden unterschiedliche Materialien verwendet, welche alle unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen. Am häufigsten kommen Bodenlösungen aus Holz, Aluminium und glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) zum Einsatz. Aber welche Bodenlösungen haben welche Vorteile? Wir haben zusammengefasst, was Sie über Bodenlösungen im Fahrzeugbau wissen müssen.

Eines der bekanntesten und auch bewährtesten Materialien für eine Bodenplatte ist das Naturmaterial Holz. Genau genommen sind es Sperrholzplatten, die am häufigsten im Einsatz bei Bodensystemen im Fahrzeugausbau sind. Die Platten aus zusammengepresstem Holz werden besonders als Laderaumschutzböden für Kastenfahrzeuge, Anhängerbodenplatten, aber auch als hoch beanspruchte Bodenplatte für Pritschen und schwere Nutzfahrzeuge verwendet. Auch im Innenausbau von Transportern setzen Hersteller vermehrt auf Sperrholzplatten. Aber wieso ist das so? Und was spricht gegen die Verwendung von Sperrholzplatten in der Bodenkonstruktion? Das sind die Vor- und Nachteile von Holz-Bodenlösungen:

Vorteile von Holz-Bodenlösungen:

Holz-Bodenlösungen sind umweltfreundlich, da das Material ein natürlich nachwachsender Rohstoff ist. Da Sperrholz ein Naturprodukt ist, besteht auch die Möglichkeit es am Ende seiner Lebensdauer zu recyceln. Holzbodenplatten bieten vielerlei Gestaltungsfreiheit sowie eine natürliche, ästhetische Erscheinung.
Sperrholz ist relativ langlebig, aber nur wenn mindestens drei Holzschichten ausgedünnt und zusammengeklebt sind.
Zudem ist Sperrholz ein sehr wirtschaftliches Material, da es in den Anschaffungskosten im Vergleich zu anderen Materialien günstiger ist.

Nachteile von Holz-Bodenlösungen:

Sperrholz basiert zwar auf dem Naturprodukt Holz und lässt sich mittlerweile besser und häufig recyceln lässt, aber nicht in allen Fällen. Denn da die Sperrholzplatten miteinander verklebt werden, beeinflusst das maßgeblich die Rezyklierbarkeit des Produktes.
Holz ist ein natürlicher Werkstoff, welcher sich ausdehnt und zusammenzieht aufgrund von Nässe, Temperaturschwankungen oder Änderungen der Luftfeuchtigkeit. Durch solche Schwankungen können mit der Zeit Fugen und Risse entstehen.
Holz ist unbehandelt nicht wasserresistent, kann im schlimmsten Fall schimmeln und bietet wenig Schutz gegen äußere Einflüsse wie etwa Kratzer, Nässe oder UV-Strahlung.
Stichwort: UV-Strahlung. Die Holzbodenplatte kann je nach Art im Laufe der Jahre ihre Farbe verlieren, da diese auf UV-Strahlen reagiert. Eine Ausvnahme bilden hier spezielle Böden, die mit besonderen Verfahren behandelt werden und dadurch farbstabil bleiben.
Holz ist kein einheitlicher Baustoff, denn jeder Baum ist anders. Deshalb kommt es im Hinblick auf die Reproduzierbarkeit zu Problemen. Denn die Fahrzeugindustrie fordert eine sehr große Reproduzierbarkeit über hunderttausend Stück. Um die Unregelmäßigkeiten des Naturstoffes Holz auszugleichen, kommt meist schichtverleimtes Sperrholz zum Einsatz. Das Schichtverhalten verbessert zwar die Festigkeitseigenschaften der Bodenplatte, macht das Holz jedoch porös und anfällig für Wasserschäden, wenn die Schichten im Laufe der Zeit undicht werden und zwischen den Schichten Wasser eindringt und die Bodenplatte aufquillt.
Das Material Holz ist grundsätzlich leichter als GFK oder Aluminium, aber Schichtholzplatten können in einer vergleichbaren Konstruktion schwerer sein als die beiden Materialien. Deshalb eignet sich Holz daher schlecht für den Leichtbau.

Was genau ein Boden leisten muss, hängt stark von der Fahrzeugart ab: Bus, Caravan, Lkw oder Auslieferfahrzeug sind nur ein paar der verschiedenen Arten. Nicht in allen Fahrzeugen stehen ausschließlich mechanische Eigenschaften im Vordergrund, denn auch das Auge entscheidet mit - wie beispielsweise bei dem Kauf eines Caravans. Böden müssen nicht nur stabil sein, sondern auch die Möglichkeit zu verschiedenen Designoptionen bieten. Hier kommen Bodenlösungen aus glasfaserverstärkten Kunststoffen ins Spiel. Im Vergleich zu den Konkurrenzwerkstoffen ist GFK ein Material, welches eine leichte, stabile und optisch ansprechende Bodenlösung darstellt. Es gibt einen einzigen Punkt, der gegen die Verwendung von glasfaserverstärkten Kunststoffen im Boden eines Fahrzeugs spricht: der Preis. Im Vergleich zu Holz oder Aluminium ist GFK in den Anschaffungskosten teurer. Jedoch rentieren sich diese leicht erhöhten Kosten im Laufe des Produktlebenszyklus.

GFK – Allrounder der Bodenlösungen

Das Gewicht ist ausschlaggebend im Fahrzeugbau. Hier punktet GFK, denn Sandwichkonstruktionen mit GFK sparen Gewicht ein und ermöglichen so ein erhöhtes Zuladungsgewicht des Fahrzeugs oder einen reduzierten Kraftstoffverbrauch. Sandwichkonstruktionen setzten sich wie folgt zusammen: zwei äußere Deckschichten, meist aus GFK, und einem Kernmaterial.

Eine solche Gewichtseinsparung von Sandwichplatten verdeutlicht der Verbundbodenbelag LAMILUX Composite Floor. Er bringt spezifische PVC-Decklagen stoffschlüssig direkt auf die GFK-Verstärkung auf. Somit kann das GFK direkt als Deckschicht in der Sandwichkonstruktion eingesetzt werden, da der Bodenbelag bereits aufgebracht ist. Außerdem ist durch das kontinuierliche Herstellungsverfahren von LAMILUX Composites eine gleichmäßige Anbindung des Bodenbelags an das GFK gewährleistet.

So ist auch die Ablösung des PVCs vom Trägermaterial kein Thema mehr und die Weiterverarbeitung gestaltet sich schlank und problemlos. Das spart dem Fahrzeug Gewicht, zusätzliche Kosten und Zeit durch den verschlankten Produktionsprozess. Trotz des geringen Gewichts muss eine Bodenplatte auch eine hohe mechanische Festigkeit bei gleichzeitig guter Verschleißbeständigkeit aufweisen. Auch hier punktet LAMILUX Composites Floor mit seinem geringen Gewicht bei gleichzeitig hoher mechanischer Festigkeit, Stabilisierung und Belastbarkeit.

Glasfaserverstärkte Kunststoffe bieten zudem die Möglichkeit zu speziellen Antirutschsystemlösungen für Fahrzeugböden. Für einen solchen rutschfesten Bodenverbund ist der Hersteller LAMILUX Composites bekannt.

Mit LAMILUX AntiSlip bietet der Spezialist ein glasfaserverstärktes Laminat, welches die hervorragenden mechanischen Eigenschaften und die Widerstandsfähigkeit glasfaserverstärkter Kunststoffe mit einer effektiven und abriebbeständigen Anti-Rutsch Beschichtung kombiniert.

Die Anti-Rutsch Oberfläche eignet sich besonders für den Einsatz in Auslieferfahrzeugen oder als Bodenbelag in Nutzfahrzeugen. Einer turbulenten Fahrt steht dann nichts mehr im Weg, denn die körnige AntiSlip Oberfläche verhindert das Herumrutschen von Paketen oder Gepäck und sorgt dafür, dass alle Transportgüter unversehrt am Zielort ankommen.

Welche Vorteile bietet GFK für den Leichtbau und welche Rolle spielen dabei Werterhalt und Sicherheit durch TÜV zertifizierte Qualität? Sie wollen mehr über das Potenzial von faserverstärkten Kunststoffen erfahren? Dann sind Sie genau richtig bei der LAMILUX Academy. In zahlreichen, spannenden Webinaren informieren Sie die Experten von LAMILUX über alles, was Sie rund um GFK wissen müsen.

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Schon seit einigen Jahren ist Aluminium in der Automobilbranche im Kommen: Autobauer setzen immer mehr auf Aluminium, um ihre Autos leichter zu machen. Aber Aluminium eignet sich nicht nur für die Karosserie, sondern auch als solide Bodenlösung im Fahrzeugbau. Bodenbeläge aus Aluminium schützen die Ladefläche zuverlässig gegen Beschädigungen, zu denen es im Alltag immer kommen kann. Für hohe Anforderungen, wie beispielsweise bei starker Abnutzung oder Belastung des Bodens, besteht die Möglichkeit den Boden mit Alu-Riffelblech zu verkleiden und so einen hochwertigen, speziellen Schutz zu erhalten.

Der Boden aus Riffelaluminium besteht aus einer extra gehärteten Aluminiumlegierung, die widerstandsfähiger und auch härter als Rohaluminium ist. Aluminium besticht zusätzlich durch sein geringes Gewicht. Den Namen „Riffelaluminium“ erhielt das Material übrigens durch seine geriffelte Oberfläche, die durch die Oberflächenstruktur rutschhemmende Eigenschaften aufweist. Doch nach dem Motto „Es ist nicht alles Gold, was glänzt“, haben Aluminium-Bodenlösungen auch einige Schattenseiten.

Leichtgewicht Aluminium – die Nachteile

Fahrzeuge werden durch den Einsatz von Aluminium zwar viel leichter, aber die Aluminium-Produktion verschlingt Unmengen an Energie. Denn die Produktion ist sehr energieaufwendig und keinesfalls umweltschonend. Das liegt an dem aufwendigen Herstellungsprozess von Aluminium. Im Rohmaterial Bauxit ist Aluminiumhydroxid enthalten, das zuerst mit einer Natronlauge ausgelöst und anschließend durch Erhitzen in Aluminiumoxid überführt wird. Danach folgt ein sehr energieaufwendiger Schritt: die Schmelzflusselektrolyse. Hier wird das reine Aluminium gewonnen. Bei der Aluminiumherstellung für Fahrzeuge wird also eine große Menge an Kohlendioxid (CO2) emittiert.

Weitere Nachteile sind Härte und Formstabilität von Aluminium. Diese lassen vorwiegend bei kostengünstigeren Produkten oft zu wünschen übrig. Schnell kommt es zu Kratzern oder Dellen im Bodenbelag, die sich nicht mehr entfernen lassen oder nur sehr teuer repariert werden können.

Zusätzlich besteht auch immer die Gefahr von Lochfraß. Lochfraß ist eine Reaktion von unterschiedlichen Metallen, bei denen das weniger edle der zwei Metalle korrodiert. Zu erkennen ist das an Pickeln und später Löchern, deren Reparatur sehr aufwendig und teuer ist. Zu Lochfraß kommt es meist nach Undichtigkeiten, da das eingedrungene Wasser plötzlich eine leitende Verbindung herstellt, wo vorher keine war. Dann können plötzlich das Alublech der Außenhaut und eine Stahlschraube, mit der beispielsweise ein Möbelstück im Caravan oder ein Regal im Nutzfahrzeug angeschraubt ist, miteinander reagieren.

In der Praxis haben sich für den Fahrzeugbau Sandwichplatten mit Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) besonders bewährt. Denn Fakt ist: Der Boden nimmt in Fahrzeugen eine große Fläche ein. Holz, insbesondere Birkensperrholz, ist zwar ein oft verwendetes Material für Bodenkonstruktionen im Mobilitätsbereich, aber nimmt auf die große Fläche gesehen auch sehr viel Gewicht ein. Die Tatsache, dass der Boden im Fahrzeug eine große Fläche einnimmt, zeigt jedoch auch, welches enorme Leichtbaupotential Bodenlösungen bieten. Eine Einsparung an Gewicht bringt unterschiedliche Vorteile mit sich. Betrachten wir den Liefer- und Transportverkehr: Hier bewirkt eine Gewichtseinsparung, wie bereits erwähnt, eine erhöhte Zuladung des Fahrzeugs sowie reduzierten Kraftstoffverbrauch. Das Gewicht ist in der Anwendung aber nicht der einzige Faktor, hinzu kommen unter anderem:

die Dicke der Konstruktion
die Durchbiegung bei flächiger Belastung
die Druckfestigkeit unter punktueller Belastung
die Maximalbelastbarkeit der Bodenkonstruktion

All diese Faktoren erfüllen holzfreie Sandwichplatten für den Leichtbau. Holzfreie Sandwichkonstruktionen mit Deckschichten aus faserverstärkten Kunststoffen, meist GFK, und Schaumkernen sind die Sieger in der Praxis unter den Bodenlösungen. Bei den schier endlos erscheinenden Möglichkeiten zur Kombination verschiedener Kernmaterialien und geeigneter Deckschichten steht LAMILUX als kompetenter Partner bei der Auslegung und Auswahl passender Komponenten gerne zur Seite. Erfahrung in der Produktion faserverstärkter Kunststoffe gekoppelt mit anwendungstechnischer Unterstützung bei der Entwicklung und Umsetzung für die vorgesehene Anwendung: Das Gesamtpaket wird komplettiert durch die LAMILUX Bodenprodukte, die für jede individuelle Anwendung passend ausgerüstet sind.