Bereits 2024 haben wir darüber berichtet, wie sich der zunächst verschraubte Rahmen unseres Fahrerprobungsträgers zu einer überwiegend geklebten und genieteten Aluminiumstruktur weiterentwickelt hat.
Inzwischen sind wir einen entscheidenden Schritt weiter: Die vollständige, für die Serienfertigung vorgesehene Rahmenkonstruktion des TWIKE 5 ist im CAD eingefroren – einschließlich aller Gussknoten und Fügestellen.
Damit steht eine definierte konstruktive Grundlage für die abschließende technische Absicherung und die weitere Vorbereitung der Fertigung.
Doch was bedeutet dieser Schritt eigentlich?
Was steckt hinter dem Body in Black?
Wer das TWIKE 5 betrachtet, sieht zunächst seine ungewöhnliche Form.
Darunter befindet sich eine auf Leichtbau ausgelegte Aluminiumstruktur, die einen wesentlichen Teil unseres Fahrzeugkonzepts überhaupt erst möglich macht.
Der sogenannte Body in White (BIW) bildet die tragende Struktur des Fahrzeugs. Er verbindet die wesentlichen Baugruppen, nimmt Kräfte aus dem Fahrwerk auf und schafft die konstruktive Grundlage für die Integration von Antrieb, Batterie, Innenraum und Außenhaut.
Bei uns ist der Body in White übrigens schwarz. Daher sprechen wir gerne von unserem Body in Black.
Die Konstruktion folgt einem zentralen Gedanken des TWIKE: möglichst wenig Masse, ohne auf die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit zu verzichten.
Dafür setzen wir auf eine selbsttragende Aluminium-Blechstruktur mit gezielt angeordneten Verstärkungen und Verbindungselementen.
An besonders beanspruchten Stellen, beispielsweise an den Fahrwerksanbindungen, werden die Kräfte über entsprechend ausgelegte Anschlussbauteile in die umgebende Rahmenstruktur eingeleitet.
Vom ersten Fahrerprobungsträger zur vorgesehenen Serienkonstruktion
Beim ersten Fahrerprobungsträger stand zunächst im Vordergrund, die Fahrzeugarchitektur praktisch zu erproben und möglichst schnell erste Fahrerfahrungen zu sammeln.
Die Bleche des Rahmens waren deshalb zunächst verschraubt.
Diese Bauweise erfüllte ihren Zweck: Wir konnten das Fahrzeug in Bewegung bringen, die einzelnen Systeme im Zusammenspiel erleben und wertvolle Erkenntnisse für die weitere Entwicklung gewinnen.
Für den nächsten Entwicklungsschritt wurde der Rahmen grundlegend überarbeitet.
An die Stelle der zunächst verschraubten Verbindungen trat eine Konstruktion, bei der die Aluminiumbleche überwiegend geklebt und genietet werden.
Dabei übernimmt der Klebstoff einen wesentlichen Teil der Kraftübertragung. Die Nieten fixieren die Bauteile während des Aushärtens und tragen ebenfalls zur Verbindung bei.
Auch die Knotenpunkte wurden weiterentwickelt, um die Kräfte aus dem Fahrwerk gezielt in die Rahmenstruktur einzuleiten.
Diese Entwicklung haben wir bereits 2024 vorgestellt.
Was ist seitdem neu?
Während damals vor allem das Konstruktionsprinzip und seine erste praktische Umsetzung im Vordergrund standen, geht es inzwischen um die vollständige Ausarbeitung der für die Serienfertigung vorgesehenen Rahmenstruktur.
Dazu gehören nicht nur die äußere Geometrie und die einzelnen Blechteile, sondern auch die Gussknoten, sämtliche vorgesehenen Fügestellen und die Schnittstellen zu den angrenzenden Baugruppen.
Ein Fahrzeugrahmen muss schließlich nicht nur konstruktiv funktionieren.
Seine Einzelteile müssen sich mit der erforderlichen Genauigkeit fertigen lassen. Die Baugruppen müssen zusammenpassen. Und die gewählten Fertigungsverfahren müssen für die vorgesehene Stückzahl geeignet sein.
Gerade bei einem Leichtbaufahrzeug wie dem TWIKE 5 hängen diese Anforderungen eng zusammen.
Eine Änderung an einer Fahrwerksanbindung kann beispielsweise Auswirkungen auf angrenzende Bleche, Verbindungselemente oder den späteren Montageprozess haben.
Deshalb ist es wichtig, die Konstruktion als zusammenhängendes System zu betrachten.
Ein wichtiger Schritt: CAD frozen
Diesen Entwicklungsstand haben wir nun erreicht.
Die vollständige Rahmenkonstruktion einschließlich aller Gussknoten und Fügestellen ist im CAD eingefroren.
Damit haben wir einen definierten Konstruktionsstand, auf dessen Grundlage wir die noch ausstehenden technischen Nachweise und die Vorbereitung der Fertigung weiter vorantreiben können.
Grundlegende konstruktive Änderungen erwarten wir derzeit nicht mehr. Anpassungen, die sich aus der abschließenden Absicherung ergeben, bleiben selbstverständlich möglich.
Was passiert als Nächstes?
Mit dem eingefrorenen CAD-Stand rücken nun insbesondere drei Aufgaben in den Vordergrund:
Technische Absicherung: Die noch ausstehenden Berechnungen und Prüfungen sollen bestätigen, dass die Konstruktion die vorgesehenen Anforderungen erfüllt. Dazu gehören auch die geplanten Crashanalysen.
Lieferanten und Fertigungskosten: Auf Grundlage des aktuellen Konstruktionsstands werden die Herstellungsverfahren und Lieferantenangebote weiter konkretisiert beziehungsweise aktualisiert. Dabei betrachten wir nicht nur die einzelnen Bauteilpreise, sondern auch Fertigungsgenauigkeit, Montageaufwand und Qualitätssicherung.
Vorbereitung der Fertigung: Parallel geht es um die benötigten Werkzeuge und Vorrichtungen sowie um die Planung der Füge-, Montage- und Prüfprozesse für eine reproduzierbare Kleinserienfertigung.
Diese Schritte bauen aufeinander auf und müssen sorgfältig aufeinander abgestimmt werden.
Ein eingefrorener CAD-Stand bedeutet deshalb noch nicht, dass die technische Absicherung abgeschlossen ist oder die Serienfertigung unmittelbar beginnen kann.
Er schafft aber die notwendige Grundlage, um diese nächsten Aufgaben mit einer vollständig definierten Konstruktion anzugehen.
Stück für Stück zum vollständigen Fahrzeug
Im September haben wir Euch bereits einen Einblick in den Aufbau unserer HV-Batterie gegeben.
Mit dem Body in Black betrachten wir nun die Struktur, in die diese und viele weitere Baugruppen integriert werden.
Beide Themen zeigen, wie eng die Entwicklung eines Fahrzeugs miteinander verknüpft ist.
Nicht jede Baugruppe kann für sich allein betrachtet werden. Erst wenn die Schnittstellen zusammenpassen, entsteht daraus ein funktionierendes Gesamtsystem.
Der eingefrorene CAD-Stand unseres Body in Black ist deshalb ein wichtiger Schritt auf dem Weg vom Entwicklungsfahrzeug zur Serie.
Die abschließende Absicherung und die Vorbereitung der Fertigung liegen noch vor uns. Aber die konstruktive Grundlage, auf der wir diese nächsten Schritte aufbauen, steht.
Und genau diesen Weg möchten wir weiterhin möglichst transparent mit Euch teilen.
Weiterführende Beiträge
Diese beiden früheren Veröffentlichungen dokumentieren die Entwicklung unseres Body in Black:
