Der Audi Space Frame, kurz ASF, ist Audis Verfahren, eine Fahrzeugkarosserie weitgehend aus Aluminium statt aus dem in den meisten Großserienfahrzeugen verwendeten Pressstahl aufzubauen. Es wurde entwickelt, um das Problem des Gewichts anzugehen: Eine leichtere Karosserie verbessert Beschleunigung, Bremsverhalten, Handling und Verbrauch, darf aber jene Festigkeit und Steifigkeit nicht beeinträchtigen, von der Sicherheit, Kultiviertheit und Langlebigkeit abhängen. Aluminium bot einen Weg zu erheblichen Gewichtsersparnissen, jedoch nur, wenn es den Ingenieuren gelang, die höheren Materialkosten und die Schwierigkeit der Verarbeitung im Serienmaßstab zu meistern.
Das prägende Merkmal der Bauweise ist ihr Rahmen. Statt allein auf eine aus Stahlblech gefalzte und verschweißte Karosseriehülle zu setzen, baut ASF ein Skelett aus stranggepressten Aluminiumprofilen, komplexen Aluminium-Gussknoten und großen Strukturpaneelen auf. Die Strangpressprofile bilden gerade Träger, die Gussteile verbinden sie an Ecken und lasttragenden Punkten, und Aluminiumbleche werden mit dieser Struktur verklebt und verschweißt, sodass auch sie Last aufnehmen. Das gesamte Gefüge wirkt als integrierte Einheit zusammen, wobei das Fügen über eine Mischung aus Schweißen, Nieten und Strukturklebstoffen erfolgt, die auf das Metall abgestimmt ist.
Der Lohn ist eine drastische Massereduzierung bei gegebener Steifigkeit. Aluminium hat etwa ein Drittel der Dichte von Stahl, und obwohl ein Bauteil dickwandiger ausgeführt werden muss, um die Festigkeit von Stahl zu erreichen, kann ein gut ausgelegter Space Frame dennoch deutlich leichter sein als eine vergleichbare Stahlkarosserie und dabei mindestens ebenso steif bleiben. Diese Steifigkeit kommt der Lenkpräzision, dem Crashverhalten und der Unterdrückung von Knarzgeräuschen und Verwindung zugute, während das geringere Gewicht unmittelbar in bessere Effizienz und Agilität mündet.
Die Bauweise ist nicht ohne Zielkonflikte. Aluminium ist teurer als Stahl, und die spezialisierten Strangpressprofile, Gussteile und Fügetechniken erhöhen Fertigungsaufwand und Kosten. Auch die Reparatur ist anspruchsvoller: Beschädigte Aluminiumstrukturen lassen sich nicht in derselben Weise richten und schweißen wie Stahl und erfordern Karosseriebetriebe mit spezieller Ausrüstung, Schulung und Zertifizierung, was Unfallreparaturen teurer und langwieriger machen kann.
ASF feierte 1994 seinen öffentlichen Einstand in der ersten Generation der Audi-A8-Oberklasselimousine, bei der die Gewichtsersparnis besonders wertvoll war, um die schwere Ausstattung eines großen Flaggschiffs auszugleichen. Audi verfeinerte das Konzept anschließend über mehrere Modellgenerationen hinweg und übertrug es in verschiedenen Ausprägungen auf weitere Fahrzeuge, entwickelte das Verhältnis aus Gussteilen, Strangpressprofilen und Paneelen weiter und kombinierte Aluminium später mit anderen Werkstoffen, wo sich das als vorteilhaft erwies.
Als Karosseriebau-Philosophie steht ASF im Gegensatz zur selbsttragenden Stahlbauweise, dem Monocoque, das den meisten Fahrzeugen zugrunde liegt und bei dem die Karosserie selbst das Chassis bildet. Es ist eng mit der Gesamtstruktur des Fahrzeugs verbunden, einschließlich lasttragender Bauteile wie der A-Säule, und das von ihm eingesparte Gewicht ergänzt weitere Effizienzmaßnahmen wie eine sorgfältige Aerodynamik auf dem Weg zu einem leichteren, leistungsfähigeren Auto.
- Audis Aluminium-Karosseriebauweise
- Ein Gerüst aus Aluminiumprofilen und -gussteilen mit Strukturpaneelen
- Bei gleicher Steifigkeit deutlich leichter als Stahl
- Teurer in Bau und Reparatur; Debüt 1994 im A8