Motivation
Nachhaltigkeit ist für viele, und auch für mich, ein wichtiges und zentrales Thema. Viele Teile der Gesellschaft werden im Namen der Nachhaltigkeit stetig verbessert und verändert, um die negativen Einflüsse auf die Umwelt zu reduzieren. Dabei geht auch häufig um die Automobilindustrie, welche viel Kritik bekommt. Oftmals geht es dabei um die Verbrennungsmotoren, welche zu viel CO2 Ausstoßen, oder um das Voranschreiten der Elektromobilität. Aber was ist mit dem Innenraum der Fahrzeuge?
Über die Fahrzeuginnenräume hört man vergleichsweise sehr wenig, dabei sind diese genauso wichtig und sollten auch angepasst und verändert werden. Welche Ansätze gibt es oder welche Entwicklungen sind berits geschehen? Genau das wollte ich in meiner Arbeit herausfinden und untersuchen.
Research
In der Recherchephase verschaffte ich mir erstmals einen Überblick über das Thema und schaute in welche Richtung ich gehen möchte. Ursprünglich wollte ich eher den Fokus auf die visuellen Verbindungen zwischen dem Innenraum und der Außenwelt gehen aber es zeigte sich bereits recht schnell, dass das Thema beziehungsweise dieser Punkt noch zu früh ist. Ich erkante aber auch, dass das Thema der recycelten Kunststoffe und auch Kunststoffe mit Naturfasern immer bedeutender wird. Also beschloss ich, mich in der Bachelorthesis darauf zu stützen und in diese Materie einzutauchen.
Problem: Nachhaltigkeit in der Automobilindustrie
Nachhaltigkeit ist das Leitmotiv des 21. Jahrhunderts und so aktuell wie nie. Besonders die Automobilindustrie, als zentraler Wirtschaftsfaktor in Deutschland, steht unter großem Druck nachhaltiger zu werden. Dabei fordern politische Vorgaben, veränderte Präferenzen der Kund:innen und auch interne Ziele die Branche heraus. Derzeitige Trends und wichtige Punkte in diese Richtung sind unter anderem Elektromobilität, Leichtbau und die CO2-Reduktion, aber auch das Interieur der Fahrzeuge spielt eine Rolle. Der Fahrzeuginnenraum wird zunehmend wichtiger für Kaufentscheidungen. Die Frage lautet daher nicht mehr, ob die Automobilindustrie nachhaltig werden kann, sondern wie.
Der Automobilinnenraum
Der Automobilinnenraum ist eine komplexe Umgebung. Dieser besteht aus einer Vielzahl von Materialien, die ästhetische und funktionale Aspekte wie Komfort, Langlebigkeit und Sicherheit erfüllen müssen. Gleichzeitig müssen diese Materialen auch anpassbar sein an die ständig wechselnden Trends und Entwicklungen in der Automobilbranche. Viele Materialien aus dem Innenraum haben bereits nachhaltigere oder recycelte Alternativen: Kunstleder statt Leder, Zellulose statt Textilien, Naturfasern statt Kunststoff oder Rezyklate. Diese Materialien müssen aber den selben hohen Qualitäts- und Wertigkeitskriterien entsprechen wie neues Material, was die Hersteller unter hohen Innovations- und Kostendruck setzt.
Meine Arbeit konzentriert sich auf die häufig und am meisten eingesetzte Kunststoffe im Automobilinnenraum und deren Ansätzen, um diese nachhaltiger zu gestalten. Kunststoffe sind in fast jedem Element des Innenraums, von Armaturenbrettern und Mittelkonsolen bis zu Türverkleidungen.
Kunststoffe
Kunststoffe spielen eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie, aufgrund des Trends zum Leichtbau wurden viele metallische Werkstoffe ersetzt durch Kunststoffe. Ein Drittel des Fahrzeuginnenraums bestehen aus Polymeren wie zum Beispiel Polypropylen, Polyamid, Polycarbonat (weitere sind in der Übersicht zu sehen). Polymere sind Kunststoffe die besonders robust und langlebig sind.
Obwohl Kunststoffe zur Entlastung der Umwelt beitragen können, verursacht die Produktion aber erhebliche Umweltschäden. Recycling ist aufgrund einiger Herausforderungen noch wenig verbreitet, da recycelte Kunststoffe oft schwächere Materialeigenschaften mit sich bringen. Oftmals sind auch zu viele Kunststoffe miteinander vermischt und durch zu komplexe Bauweisen und Strukturen nicht trennbar. Dennoch strebt die Industrie eine Kreislaufwirtschaft an, um die ökologischen Vorteile des Kunststoffrecyclings weiterhin zu erforschen und zu nutzen.
Aktueller Stand und Trends
Die Gestaltung von Fahrzeuginnenraum entwickelt sich rasant weiter. Dies kommt durch veränderte Ansprüche der Kunden, technologische Fortschritte, Nachhaltigkeit und sich verändernde Trends. In diesem Kapitel geht es um aktuelle Trends und Entwicklungen im Innenraumdesign. Dabei geht es um die Bedeutung von Personalisierungen, digitale und vernetzte innenräume, Modularität, Minimalismus und Gesundheit. Diese Trends setzen nicht nur Maßstäbe für zukünftige Entwicklungen, sondern gestalten auch das Fahrerlebnis neu.
Derzeitige Trends sind: Digitale Technologien, Vernetzungen, Personalisierung, Modularität, Minimalismus, Reduktion, Gesundheit und Wellness.
Beispielbilder für minimalistische und reduzierte Fahrzeuginnenräume.
Naturfasern und Organische Materialien
Die Verwendung von Naturfasern und organischen Materialien im Fahrzeuginnenraum gewinnt immer mehr an Bedeutung, da die Automobilindustrie bestrebt ist nachhaltigere und umweltfreundlichere Lösungen zu finden und zu entwickeln. Diese Materialien tragen zur Entwicklung leichterer, stabiler und nachhaltiger Fahrzeugkomponenten bei. Durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen wie Flachs, Hanf, Sisal und anderen Pflanzenfasern können Automobilhersteller ihre Fahrzeuge umweltfreundlicher gestalten.
Naturfaserverstärkte Kunststoffe und Naturfasern im Innenraum
Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) sind Verbundwerkstoffe, die aus Kunststoffen und Naturfasern bestehen. Die Verwendung von NFK bieten ökologische Vorteile, da sie aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, und sind wirtschaftlicher als herkömmlichen Verbundwerkstoffe wie zum Beispiel glasfaserverstärkte Kunststoffe. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Steifigkeit und geringen Dichte werden NFK häufig im Fahrzeugbau eingesetzt, insbesondere im Innenraum.
Naturfasern wie zum Beispiel Hanf, Flachs, Kenan und Sisal werden zunehmend in Fahrzeuginnenräumen eingesetzt, da sie die Umwelt weniger belasten und biologisch abbaubar sind. Früher wurden die Naturfasern oft verdeckt und unsichtbar gemacht, da diese den Designansprüchen nicht gerecht wurden. Mittlerweile haben sich die Anforderungen und Technologien weiterentwickelt, und Naturfasern werden als Designelemente geschätzt, die für Naturverbundenheit und Nachhaltigkeit stehen. Des Weiteren bieten die Fasern auch technische Vorteile wie beispielsweise eine höhere Steifigkeit und Vibrationsdämpfung. Sie reduzieren auch das Gewicht des Fahrzeugs und sind oftmals kostengünstiger als synthetische Alternativen.
Automobilinnenraum von KIA mit Elemente aus einem Hanf NFK
Organische Materialien
Ein weiterer Schritt Richtung Nachhaltigkeit ist auch die Integration von organischen Materialien wie Sojaschaum, Bambus und recyceltem Holz in den Automobilinnenraum. Diese biobasierten Stoffe stammen aus erneuerbaren Quellen und bieten Vorteile wie eine geringere Umweltbelastung, Förderung einer Kreislaufwirtschaft und Reduzierung von Treibhausgasemissionen.
Organische Materialien unterscheiden sich von den Naturfasern in Herkunft und Zusammensetzung. Während Naturfasern direkt aus den Pflanzen gewonnen werden, entstehen organische Materialien durch industrielle Prozesse aus recycelten oder pflanzlichen Quellen. Naturfasern werden häufig als Verstärkungsmaterial in Verbundwerkstoffen verwendet, die in verschiedenen Formen vorliegen können, einschließlich kurzer, verteilter Fasern, langen, orientierten Fasern oder Fasergewebe. Biobasierte, organische Materialien Materialien werden direkt als Struktur- oder Polstermaterialien eingesetzt.
Recyceltes Holz als dekoratives Element.
Fazit
Nachhaltigkeit im Automobilbereich ist ein entscheidendes Thema. Doch was bedeutet Nachhaltigkeit und wofür steht sie? Gibt es die vollkommene Nachhaltigkeit überhaupt oder ist sie ein Ideal, dem man sich nähern kann?
Die Automobilindustrie muss gesellschaftliche, technische, wirtschaftliche und ästhetische Aspekte berücksichtigen. Der gesamte Lebenszyklus eines Produkts muss betrachtet werden und spielt eine Rolle: Beschaffung der Ressourcen, Produktionsprozesse, Recycling und Entsorgung.
Die Automobilkonzerne stehen unter Druck, nachhaltige Konzepte und Praktiken umzusetzen, angetrieben werden diese von politischen Richtlinien, internen Vorgaben, Trends und Kundenpräferenzen. Elektromobilität, Leichtbau und CO2-Reduktion sind dabei Schlüsselthemen. Die Materialien und Gestaltung des Innenraums beeinflussen Kaufentscheidungen und Fahrerlebnisse. Das Recycling von Kunststoffen im Innenraum ist eine Herausforderung, da diese oft in komplexen Strukturen angewendet werden und dadurch schwer trennbar sind, dadurch ist auch die Verfügbarkeit dieser Materialien begrenzt, aber dafür gibt es Ansätze.
Die perfekte und vollkommene Nachhaltigkeit gibt aktuell es nicht, aber durch kontinuierliche Innovationen und Anpassungen kommt man näher an dieses Ideal.
Konzept für eine Mittelkonsole
Für den praktischen Teil meiner Arbeit habe ich mich dazu entschieden, eine Mittelkonsole für den Fahrzeuginnenraum neu zu interpretieren. Ursprünglich dachte ich zuerst an eine Kopfstütze, Türverkleidung oder Türgriffe zu entwickeln. Diese Komponenten sind jedoch technisch zu komplex und würden den vorgegebenen zeitlichen Rahmen sprengen. Außerdem sind diese bereits modernisiert wurden, die Mittelkonsole ist jedoch eher gleich geblieben.
Ich bin der Überzeugung, dass die traditionelle Mittelkonsole in Zukunft verschwinden wird. Trends wie Elektromobilität und Leichtbau erfordern minimalistische, platz- und gewichtssparende Konzepte. Die derzeitigen Mittelkonsolen sind groß, da sie den Getriebetunnel abdecken müssen, der bei Elektromobilen nicht mehr benötigt wird. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur effizienteren Nutzung des Innenraums.
Deshalb habe ich beschlossen, eine Mittelkonsole zu gestalten, die in die Automobilinnenräume der nächsten fünf bis zehn Jahre integriert werden kann. Mein Ziel ist es, ein Design zu entwickeln, das den zukünftigen Anforderungen an Funktionalität, Ästhetik und Nachhaltigkeit entspricht. Die neue Mittelkonsole soll platzsparend sein und neue Nutzungsmöglichkeiten bieten, um Komfort und Benutzerfreundlichkeit im Fahrzeug zu erhöhen. Dabei werde ich innovative Materialien und Technologien berücksichtigen, die auf Leichtbau basieren und gleichzeitig die Umweltbelastung reduzieren.
Inspirationen
Inspirationen für die Mittelkonsole der Zukunft habe ich hauptsächlich aus dem Innenraum des Hyundai Ioniq 5 gewonnen. Besonders beeindruckt hat mich der ebene Fahrzeugboden, der individuell gestaltet werden kann, sowie das flexible Schienensystem für verschiedene Sitzkonstellationen. Bei der Betrachtung weiterer Konzepte und Modelle von Automobilinnenräumen fiel mir auf, dass der Trend zu einem reduzierten und minimalistischen Design mit leicht abgerundeten Formen und vereinfachten Bauweisen geht. Diese Bauweise erleichtert Reparaturen und den Austausch von Komponenten und ermöglicht eine bessere Trennung und Recyclingfähigkeit nach der Nutzungsdauer.
Kriterien
Reduziertes Design
sollte leicht zu reinigen sein
Verschiebbar
Modular
Details
Getränkehalter
Ablage für Smartphone
Stauraum
Entwurfsprozess
Der Entwurfsporzess für das Konzept einer Mittelkonsole war sehr herausfordernd, da ich in kurzer Zeit etwas ganz Neues und Zukunftsweisendes entwickeln wollte. Obwohl es bereits Mittelkonsolen gibt, wollte ich nur bedingt auf den bisherigen Formen aufbauen. Dennoch habe ich mir die Entwicklung leichter und schneller vorgestellt.
Hier sind ein paar Einblicke in mein Notizbuch und erste Ideen.
Konzept "LEAN"
Lean ist ein minimalistisches Konzept für moderne Mittelkonsolen, das sich durch eine reduzierte Formensprache auszeichnet, wobei die Funktionalität im Fokus steht. Nachhaltigkeit wird durch den Einsatz von ressourcenschonenden Materialien und wenig unterschiedlichen Materialeinsatz betont. Leicht trennbare Komponenten ermöglichen ein separates Recycling am Ende der Lebensdauer und reduzieren den Abfall.
Die schlanke Bauweise der Konsole spart Platz und bietet gleichzeitig Stauraum in verschiedenen Aussparungen, der durch modulare Systeme optimiert werden kann. Diese Vielseitigkeit ermöglicht den Einsatz in verschiedenen Fahrzeuggrößen und besonders für Carsharing-Fahrzeuge.
Ein Schienensystem am Boden erlaubt es, die Konsole nach Bedarf zu verschieben und den Innenraum effizient zu nutzen. Die Konstruktion aus einem Verbundwerkstoff aus Hanf- oder Flachsfasern kann mit dekorativen Elementen aus recyceltem Holz eine natürliche Optik erhalten. Diese Materialien sind leicht, nachhaltig und schaffen eine visuelle Verbindung zwischen Innenraum und Umwelt.
Die Mittelkonsole verfügt über eine verschiebbare Armlehne und Ablage, die auf integrierten Schienen läuft. Ein einfacher Knopf ermöglicht die Verstellung entlang mehrerer Fixierungspunkte. Die Armauflage kann mit Stoff oder veganem Leder bezogen werden. Darunter befindet sich Stauraum für kleinere Gegenstände und eine Smartphone-Ladefläche. Der Rahmen könnte aus Hanf- oder Flachsfaserverbundstoff hergestellt werden.
Der untere Teil der Konsole bietet modularen Stauraum, der durch Magnetbefestigungen flexibel gestaltet werden kann. In meinem Beispiel habe ich modulare Box verwendet mit USB Anschlüssen, Getränkehalter und Ablagefach für kleine Gegenstände.
1:1 Prototyp
Zukunft
Das „Lean“ Konzept für eine moderne Mittelkonsole steht für Minimalismus, reduziertes Design, Nachhaltigkeit und Funktionalität. Es bietet zahlreiche Möglichkeiten für Erweiterungen und Anpassungen, wie beispielsweise integrierte Ladelösungen für Laptops, klappbare Arbeitsflächen, sowie Fächer für Dokumente und Büromaterialien, iPad Halterungen, ...
Das „Lean“ Konzept ist eine flexible Basis, die durch Modularität erweitert werden kann. Zukünftige Versionen könnten intelligente Technologien wie kabelloses Laden oder Temperaturkontrolle integrieren. Das Konzept bleibt zukunftsorientiert und anpassungsfähig an die sich wandelnden Anforderungen der Nutzer.
Bachelorthesis Dokumentation
