Bionic on the Road: Street Shark

Bionic on the Road: Street Shark

Was ist der Street Shark?

Ein Auto? Wäre zwar naheliegend, aber nein, nicht ganz. Auch keine neue Marke, kein Amphibienfahrzeug, keines mit Finne auf dem Dach oder auflackierten Flossen. Aber wir kommen der Sache näher, denn zumindest mit Oberflächen hat es etwas zu tun. Der Name ist auch berechtigt, nur geht es hier nicht in erster Linie um die Optik, sondern eher die Haptik. Oder vielmehr Aerodynamik. Und in dem Bereich sind Autobauer und –fahrer ja immer auf Verbesserungen aus.

Wir lösen auf:
Uns begegnen tagtäglich Ergebnisse aus der Bionik-Forschung – Technologien, die ihr Vorbild in der Natur haben. Vom Klettverschluss über Saugnäpfe bis hin zu Flugzeugen. Im Falle des „Street Shark“ diente – der Name verrät’s – nun der Hai als Vorbild. Nicht die schnell mit ihm assoziierten Zähne, sondern seine Haut. Denn Haie reduzieren den Strömungswiderstand im Wasser zum einen durch ihren extrem stromlinienförmigen Körper und zum anderen durch die Struktur ihrer Hautschuppen. Als Hersteller von Werkzeugen und Fertigungsanlagen für die Produktion von Kunststoffkomponenten, u.a. für die Automobilindustrie, hat sich die FRIMO Group aus Lotte dieses Phänomen zu Nutze gemacht und gemeinsam mit Partnerfirmen ein Fertigungsverfahren entwickelt, mit dem bionische Fahrzeugoberflächen im Serienmaßstab realisiert werden können. Dafür hat sogar ein echter Hai Modell gestanden.

Die Technik

Dabei wurde von einer Kooperationsfirma eine Negativ-Abformung der Haihaut erstellt, die für ein Modell und im Nachgang für ein spezielles Werkzeug verwendet wurde. Mit diesem kann nun durch die Verwendung eines speziellen Lacks und eines PU-Harzes die filigrane Struktur der Haihaut auf verschiedene Fahrzeug-Bauteile aufgebracht werden – neben Anwendungen für Autos gilt das z.B. auch für Züge, Flugzeuge oder Schiffe. Bisher war das nur durch das Aufbringen einer speziellen Folie möglich, jetzt können Bauteile direkt und werkzeugfallend, d.h. ohne weitere Nachbearbeitung mit der Haihautstruktur angefertigt werden. Wir haben mit Herrn Stelzl gesprochen, Leiter der Technologieentwicklung bei FRIMO und „Street Shark“-Experte, und uns die Besonderheit des Fertigungsverfahrens und des verwendeten Materials noch einmal zusammenfassen lassen:

FRIMO_Street-Shark3

„Im Vergleich zu herkömmlichen Harzsystemen verursacht das neue PUR-Matrixmaterial weniger Korrosion und bringt eine Reihe weiterer positiver Eigenschaften mit: die niedrige Viskosität (es ist sehr dünnflüssig, wie Wasser), die Fähigkeit zur extrem schnellen, zeitlich einstellbaren Aushärtung („Snap-Cure“) sowie die geringere Wärmeentwicklung (Exothermie), die einen robusten Prozess mit Standardequipment möglich macht. Der intelligente Sandwichaufbau reduziert Gewicht, erhöht aber gleichzeitig die Steifigkeit des Bauteils. Aufgrund der niedrigeren Schließkräfte kann u.a. mit keramischen Werkzeugen gearbeitet werden, mit denen detailgetreue Abbildungen von Strukturen – wie z. B. der Haihaut – werkzeugfallend abgebildet werden können. Durch die Verwendung von nachwachsenden bzw. recycelten Materialien kann der Einsatz von teuren Carbonfasern deutlich reduziert werden – die Einsparung beträgt dabei ca. 50-60%.“

Neben den sinkenden Materialkosten ist eine weitere positive Folge natürlich die deutliche Gewichtsreduktion – und der damit verbundene niedrigere Kraftstoffverbrauch. Und wie sieht das ganze nun aus? Werfen wir einen Blick auf die Prototypen:

Der Street Shark 1.0 ist ein modifizierter BMW Z4 mit Motorhaube und Hardtop, die beide mit der neuen Haihaut-Oberfläche versehen sind. Das wichtigste Argument dieser Technik – der verringerte Strömungswiderstand – wurde in einem unabhängigen Windkanal getestet. Darüber hinaus werden auch Aspekte wie Verschmutzungsanfälligkeit, Abriebfestigkeit, Waschstraßenverhalten und vieles mehr untersucht. In den weiterentwickelten Ausführungen 2.0 (ein Alzen Porsche Mission 400) und 3.0 (wiederum auf der Basis eines modifizierten BMW Z4) wurde die Haihaut-Struktur nochmals vergrößert und dadurch weitere Verbesserungen, unter anderem des für den Strömungswiderstand wichtigen cw-Wertes, erzielt.

FRIMO_Street-Shark2

Für das Kooperationsprojekt „Street Shark“ wurde die FRIMO Group 2014 mit dem JEC Innovation Award in Atlanta ausgezeichnet. Auch bei den als „Kunststoff-Oscars“ bekannten SPE Awards, bei denen FRIMO bereits 22 mal platziert war, gab es Anfang Juli 2015 gleich zwei weitere Auszeichnungen – jeweils den Innovation Award für Body Interior (als Partner der Firma RÜHL PUROMER) und im Bereich Body Exterior selbst als Werkzeug-, Maschinen- und Teilehersteller. Letzteren gab es für die bereits erwähnten Bauteile Motorhaube und Hardtop mit Haihaut-Oberfläche, die in Sachen Leichtbau und Aerodynamik punkten. Im Innenbereich stellen dagegen die selbstheilenden Eigenschaften des eingesetzten Materials bei Interior-Zierleisten die eigentliche Innovation dar. In einem nächsten Schritt soll dieser selbstheilende Effekt auch für den äußeren Bereich umgesetzt werden, womit eine Symbiose von Interior und Exterior hinsichtlich „natürlicher“ Sportlichkeit und Dynamik erreicht werden soll – der Street Shark 4.0.

Insgesamt also eine vielversprechende Technik, die im Bereich des Fahrzeug-Tunings verständlicherweise bereits auf großes Interesse stößt – man darf gespannt sein, wann sie zum ersten Mal im Motorsport eingesetzt wird.

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