Aluminium als Karosseriewerkstoff, Recycling und energetische Betrachtungen:
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| adam_text | Titel: Aluminium als Karosseriewerkstoff, Recycling und energetische Betrachtungen
Autor: Rink, Carsten
Jahr: 1996
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
1.1 Einführung in die Thematik 1
1.2 Arbeitsschwerpunkte 4
1.3 Ziel der Arbeit 5
2. Aluminium als Karosseriewerkstoff, allgemeine Zusammenhänge 6
2.1 Werkstoffkundliche Grundlagen 6
2.2 Aluminium-Karosserielegierungen 10
2.2.1 Blechlegierungen 10
2.2.2 Strangpreßlegierungen 12
2.2.3 Gußlegierungen 14
2.3 Aluminium-Karosseriebauweisen 18
2.3.1 Aluminium-Blechbauweisen 18
2.3.2 Aluminium-Space-Frame-Bauweisen 26
2.3.3 Anmerkungen zu den Aluminium-Karosseriebauweisen 31
3. Leichtbau mit Aluminium und Kraftstoffeinsparung 32
3.1 Grundsätzliches zum Leichtbau 32
3.2 Dimensionierungskriterien und -einflüsse 33
3.2.1 Festig- und Steifigkeit 33
3.2.2 Energieaufnahme 35
3.3 Leichtbaugrade von Pkw-Rohkarosserien 37
3.4 Auswirkungen des Leichtbaus auf den Kraftstoffverbrauch 42
3.4.1 Fahrwiderstände und Kraftstoffverbrauchsberechnung 42
3.4.2 Leichtbau und Fahrwiderstandskennlinien 46
3.4.3 Simulation mit „BetaSim und Messungen 49
3.4.4 Der Kraftstoffeinsparungsfaktor 55
4. Recycling von Aluminium, bestehende Materialkreisläufe 59
4.1 Allgemeines zum Recycling 59
4.2 Der Schrottanfall und -rücklauf 62
4.2.1 Der Neuschrottanfall 63
4.2.2 Der Altschrottanfall 66
4.2.3 Der Schrottrücklauf 67
4.3 Der allgemeine Recyclingweg von Altautos 68
4.4 Recycling von Aluminiumbauteilen aus Altautos 70
4.4.1 Der Altautoverwerter 70
4.4.2 Die Shredderanlage 71
4.4.3 Die Schwimm-Sink-Anlage 72
4.5 Die Sekundäraluminiumhütte 75
4.5.1 Schrottausbeute, Schmelzverlust und Elemente der Schmelze.... 76
4.5.2 Das Prinzip des Aluminium-Recyclings 78
5. Recycling von Aluminiumkarosserien am Beispiel des Audi A8 80
5.1 Recyclingtechniken zur Ausbildung von Knetkreisläufen 80
5.1.1 Möglichkeiten zur Separation 80
5.1.2 Entfernung störender Bestandteile aus der Schmelze 83
5.1.3 Neue Verarbeitungswege vermischter Schrotte zu Halbzeug 84
5.2 Das Simulationsmodell „AluSim 84
5.3 Untersuchungen an Audi A8-Aluminiumkarosserien 87
5.3.1 Vollständige Demontage 89
5.3.2 Filetierung 90
5.3.3 Shredder und Schrottaufbereitung 92
5.3.4 Betrachtung weiterer Möglichkeiten 94
5.3.5 Ergebnisse mit dem Simulationsmodell „AluSim 95
5.4 Beurteilung des Recyclings von Aluminiumkarosserien 98
6. Energetische Betrachtungen 100
6.1 Energie- und Ökobilanzen 100
6.1.1 Ökobilanzen 101
6.1.2 Energiebilanzen 102
6.2 Bilanzierungsarten 105
6.2.1 Input-Output-Analyse (IOA) 105
6.2.2 Prozeßketten-Analyse (PKA) 105
6.3 Methodik zur Bilanzierung von Fahrzeugkarosserien 106
6.3.1 Das Stahl- und Aluminiummodell 107
6.3.2 Randbedingungen und Ergebnisse 109
7. Zusammenfassung 112
Literaturverzeichnis 115
Anhang 1: Bezeichnungen des Werkstoffzustandes 128
Anhang 2: Beschreibung der Legierungsgruppen 130
Anhang 3: Legierungselemente und Beimengungen 133
Anhang 4: Fahrzeugdaten des Audi 100 2,8E 140
Anhang 5: Stadtfahrzyklus nach DIN 70030 Teil I (ECE-Stadtzyklus) 142
Anhang 6: Fahrzyklus nach 80/1268/EWG (MVEG-Zyklus) 143
Anhang 7: Beschreibung des Programmes „BetaSim 144
Anhang 8: Fahrkurven der Messungen 13 und 14 150
Anhang 9: Fahrkurven der Verbrauchsmessungen 151
Anhang 10: Ergebnisse des Simulationsprogrammes „BetaSim 161
Anhang 11: Bestimmung der Fahrleistungen 172
Anhang 12: Physikalische Eigenschaften und Separationsprinzipien 175
Anhang 13: Beschreibung des Programmes „AluSim 178
Anhang 14: Ergebnisanaiysen der Versuche 189
Anhang 15: Thermische und mechanische Trennverfahren 191
Anhang 16: Ergebnisdatei der Berechnung mit „AluSim 193
Anhang 17: Verwendete Legierungsanalysen 194
Anhang 18: Vergleichende Lebenswegbilanzen 195
Anhang 19: Variation der Einflußgrößen 209
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