Der neue Mercedes-Benz SL: Leicht, athletisch, luxuriös
Stuttgart
12.03.2012
Karosserie und Rohbau: Aluminium ist Trumpf
  • Viele technische Innovationen
  • Verwindungssteifigkeit um 20 Prozent gesteigert
  • Modernste Fügetechniken für hohe Belastbarkeit
  • Beispielhafter NVH-Komfort
  • Drei Dachvarianten zur Wahl
Autos werden immer sicherer, komfortabler, aber oft auch schwerer. Der neue Mercedes-Benz SL wird diesen Trend nicht nur zum Stillstand bringen, sondern ihn umkehren. Trotz Zuwachs an Komfort, Performance und Sicherheit wird er bis zu 140 Kilogramm leichter als sein Vorgänger.
Den größten Anteil an der Gewichtsdiät verbirgt die Karosserie vor den Augen des SL-Betrachters. Unter der Aluminiumhülle steckt ein Rohbau, der nahezu vollständig aus Aluminium gefertigt ist. Nur wenige Teile bestehen aus anderen Materialien. Für die Abdeckung hinter dem Tank verwenden die Konstrukteure teilweise das noch leichtere Magnesium. Die A-Säulen und der Dachrahmen bestehen aus Stahlblechen, in die zusätzlich hochfeste Stahlrohre eingezogen sind. Stahl ist hier immer noch die beste Lösung, um bei einem eventuellen Überschlag den Überlebensraum für die Passagiere zu sichern.
Die Rohbaukarosserie des SL ist der erste Vollaluminium-Rohbau, der bei
Mercedes-Benz in Großserie gefertigt wird. Die vollständige Neuentwicklung wiegt 254 Kilogramm und ist damit rund 110 Kilogramm leichter als ein vergleichbarer Stahlrohbau. Weitere umfangreiche Leichtbaumaßnahmen gleichen das Mehrgewicht aus, das gestiegener Komfort, neue Assistenzsysteme sowie weitere technische Maßnahmen unvermeidlich verursachen. Unterm Strich bleibt für den neuen SL ein enormer Gewichtsvorteil. Als SL 500 wiegt er 125 Kilogramm weniger als sein gleichnamiger Vorgänger. Für den SL 350 zeigt die Waage sogar 140 Kilogramm weniger an. Dabei fuhr bereits der Vorgänger mit Motorhaube und Türen aus leichtem Aluminium.
„Der Effekt ist, als ob ein Beifahrer der Schwergewichtsklasse mitsamt schwerem Fluggepäck ausgestiegen wäre“, sagt Dr. Thomas Rudlaff, bei Mercedes-Benz verantwortlich für die Alu-Rohbaustruktur. „Das Ergebnis ist spür- und messbar. Weniger Gewicht bedeutet mehr Dynamik und weniger Verbrauch. Anders ausgedrückt: Der Fahrspaß steigt und Umweltbelastung sinkt.“
Der Alu-Rohbau ist beim Roadster einer Stahlausführung überlegen
Mit dem Gewichtsvorteil gaben sich die Entwickler von Mercedes-Benz nicht zufrieden. Die Alu-Struktur sollte sich auch in Sachen Steifigkeit und Komfort einer Stahlausführung überlegen zeigen. Um ihr hochgestecktes Ziel zu erreichen, setzten die Entwickler auf konsequenten, intelligenten Leichtbau und gingen viele neue Wege. Jedes einzelne Bauteil des Alu-Rohbaus optimierten sie speziell für seinen Einsatzzweck und seine zu erwartende Belastung. Deshalb kommen zum Beispiel verschiedene Aluminium-Verarbeitungen zum Einsatz. Sie werden je nach Aufgabe in Kokillenguss oder in Vakuum-Druckguss gefertigt, zu Strangpressprofilen verarbeitet oder zu Aluminiumblechen mit unterschiedlichen Wandstärken im Bauteil, sogenannten Tailored Welded Blanks. In Zahlen liest sich die Gewichtsverteilung des Rohbaus wie folgt: Alu‑Guss 44 %, Alu-Profile 17 %, Alu-Blech 28 %, Stahl 8 %, Sonstige 3 %.
Belastungsgerecht zusammengefügt werden die Bauteile in der Produktion in Bremen mit unterschiedlichen, zum Teil auch neuartigen Fügeverfahren. Für sichere Verbindung sorgen beispielsweise MIG-(Metall-Inertgas-)Schweißen, Falzen, Kleben, Vollstanznieten, Fließlochschrauben oder Reibrührschweißen – eine Fügetechnik, die eine hoch belastbare Schweißnaht mittels Reibungs-wärme erzeugt und wegen des niedrigen Schmelzpunkts für Aluminium besonders geeignet ist.
Besondere Highlights des Rohbaus:
  • Die Stirnwand ist derzeit das größte in Großserie gefertigte Aluminium-Gussbauteil im Karosseriebau.
  • Viele Blechteile sind so konstruiert, dass sie erstmalig mit 100 Prozent recyceltem Aluminium hergestellt werden können, wodurch 80 Prozent der Herstellenergie eingespart werden.
  • Der Hauptboden besteht aus einer 3-Lagen-Profil-Bodenplatte aus dünnwandigen, stranggepressten Hohlprofilen, die durch Reibrührschweißen miteinander verbunden sind.
  • Die Längsträger im Vorbau entstehen in Innenhochdruck-Umformtechnik (IHU). Damit lassen sich sehr komplexe und stabile Bauteile herstellen, um knapp bemessene Bauräume optimal zu nutzen.
  • Die Schweller (Längsträger) bestehen aus einem 1,7 Meter langen 7-Kammer-Strangpressprofil aus Aluminium und sorgen für Steifigkeit im Seitenbereich und Sicherheit im Crashfall. Flexible Kammeraufteilung ermöglicht minimales Bauteilgewicht bei optimalen Eigenschaften.
  • Der Tunnel besteht aus Aluminiumblech mit einer Verstärkung, die als Tailored Welded Blank (TWB) in ihrem Verlauf drei verschiedene Blechstärken hat.
  • Der Heckboden ist ein MIG-geschweißter Rahmen mit einem Kokillen-Hohlguss-Längsträger als zentralem Element. Diese Technik wird im neuen SL zum ersten Mal in einem Automobil-Rohbau eingesetzt.
  • Die Heckboden-Rahmenstruktur schließen Bodenbleche und die Kofferraumwanne aus Vakuum-Druckguss.
  • Die Kofferraummulde besteht aus Recyclingblech.
  • Der mittlere Träger verbindet Vorbau und Heckboden. Alle Befestigungspunkte für Gelenkwelle, Getriebebrücke, Tunnelstreben und die tunnelseitige Sitzverschraubung sind hier in einem einzigen Bauteil integriert. Für diese vielfältigen Aufgaben sind Wandstärken- und Rippenverteilung nach den jeweiligen Anforderungen und Belastungen bionisch ausgelegt.
  • Bei der Konstruktion wurden viele weitere Bauteile bionisch, also nach dem Vorbild der Natur, optimiert. Diese Strukturen senken das Gewicht nochmals gegenüber einer klassischen Konstruktion.
In der Summe führen alle konstruktiven Maßnahmen zu einem leichten, torsions- und biegesteifen Rohbau mit einem optimalen Verhältnis von Steifigkeit und Gewicht. Die Verwindungssteifigkeit der Karosserie konnte, im Vergleich zur bereits sehr steifen Vorgängerbaureihe, über 20 Prozent gesteigert werden. Dies unterstreichen auch Messwerte für die Torsionssteifigkeit des neuen SL – mit 19.400 Newtonmetern pro Grad erreicht der Roadster in dieser Disziplin einen absoluten Spitzenwert (der Vorgänger kam auf 16.400 Newtonmeter pro Grad).
Erfüllt höchste Sicherheitsanforderungen
Gleichzeitig machen die hochsteifen Strukturelemente des Alu-Rohbaus den neuen SL bei einem Crash noch sicherer als den Vorgänger. Strangpressprofile, verbindende Gussknoten und doppelwandiger Plattenboden bilden eine ebenso leichte wie stabile Fahrgastzelle. Je zwei Alu-Profile in den Türen sorgen zusammen mit den durch ihren inneren Kammeraufbau sehr steifen Seitenschwellern und crashsteifen Sitzen bei einer Seitenkollision für den größtmöglichen Überlebensraum.
Eine auf mehreren Ebenen wirkende vordere Deformationszone, in die der Aluminium-Vorderachs-Integralträger als zusätzliche dritte Längsträgerebene einbezogen ist, verteilt Aufprallkräfte großflächig und führt sie an der Fahrgastzelle vorbei. Auch im Heck steht genügend Energie absorbierender Verformungsweg zur Verfügung. Dazu trägt ein Strukturkäfig aus Kokillenguss-Längsträgern, Querprofilen und einer Magnesiumguss-Tanktrennwand bei. Hier ist auch der Kraftstoffbehälter über der Hinterachse crashsicher eingebettet. Damit werden alle aktuellen gesetzlichen sowie die hohen Sicherheitsanforderungen von Mercedes-Benz erfüllt.
Bestnoten beim NVH-Komfort
Dank des innovativen Aluminium–Rohbaukonzepts ist der neue SL auch hinsichtlich NVH-Komfort (Noise, Vibration, Harshness = Geräusch, Vibration, Rauheit) einzigartig unter den Roadstern. Zu seinem optimalen Schwingungs- und Abrollverhalten auf höchstem Niveau trägt unter anderem eine sehr steife Anbindung von Vorder- und Heckwagen bei. So erlaubt er entspanntes Reisen auch auf Langstrecken und bietet gleichzeitig begeisternde Fahrdynamik.
Obwohl Aluminium eine stärkere Schallabstrahlung hat als Stahl, ist der neue SL das leiseste Fahrzeug seiner Klasse. Die akustischen Nachteile des Aluminiums gleicht Mercedes-Benz durch ein konsequentes Dämmkonzept mit gezielter Anpassung der Dämmmaterialien an die jeweiligen Problemzonen und durch innovative Schallisolations-Werkstoffe aus:
  • Eine spezielle Stirnwandabdämpfung mit variierender Massenverteilung und deutlichem Schwerschichtanteil dämmt Motorgeräusche.
  • In Verbindung mit dem Plattenboden reduziert ein einteiliger, hinterschäumter Teppich fast ohne Durchbrüche im Innenraum die Rollgeräusche des Fahrzeugs.
  • Ein aufgespritzter Belag dämmt im Innen- und Außenbereich den Körperschall.
  • Textile Radlaufverkleidungen, akustisch absorbierende Abschirmbleche sowie Rohbauschäumlinge für kritische Zonen tragen ebenfalls zur Laufruhe bei.
  • Dämpfungen im Bereich des Rückwandquerträgers sowie der Kofferraumseitenteile und der Zwangsentlüftungsöffnungen verhindern, dass sich störende Abroll- und Windgeräusche unangenehm im Innenraum bemerkbar machen.
Ein weiterer Beitrag zur guten Innenraumakustik ist eine Windschutzscheibe aus Verbundglas mit Akustikfolie. Die transparente und zähelastische Folie nimmt Schwingungen der Windschutzscheibe auf und senkt bei vielen Frequenzen den wahrnehmbaren Schallpegel.
Die akustische Feinarbeit geht so weit, dass die Hydraulikpumpe für das
elektrohydraulische Variodach gekapselt und vom Rohbau entkoppelt ist. Zudem sorgt eine neu entwickelte Einsatzdüse dafür, dass die für Geräuschentwicklung verantwortliche Druckpulsation in der Pumpe von vornherein auf ein Minimum reduziert wird. Pumpengeräusche sind deshalb für Fahrer und Beifahrer nur dezent hörbar.
Auch Türen und Hauben sind Leichtgewichte
Den intelligenten Materialmix vervollständigt ein Heckdeckel in SMC-Hybrid-Bauweise (Sheet Molding Compound). Er setzt sich aus einer einschaligen Kunststoff-Beplankung und einer darunter liegenden Stahlverstärkung zusammen. Beide Werkstoffe haben einen nahezu identischen Wärme-Ausdehnungskoeffizienten und ergänzen sich sehr gut. Das Stahl-Innenteil ermöglicht bei minimalem Bauraum maximale Steifigkeit. Die Kunststoff-beplankung erlaubt es, die Antennen für Navigation, digitales Radio und Mobilfunk vollständige und unsichtbar im Heckbereich zu integrieren, sodass der SL keinen störenden Antennenstummel mehr auf seiner aerodynamisch ausgefeilten Karosserie trägt.
Die Motorhaube des SL besteht, wie bereits beim Vorgänger, aus Aluminium. Sie wurde durch Materialien und Geometrie optimiert und leistet so einen Beitrag zum hervorragenden Fußgängerschutz.
Auch die Türen sind Leichtgewichte aus Aluminium. Sie setzen sich aus einer Kombination von Blechteilen, Strangpressprofilen und Gussteilen zusammen, die durch Nieten, Kleben und Falzen gefügt sind. Die Scharniere bestehen aus Aluminium und Stahl. Sie arbeiten stufenlos und reibungsbasiert. Damit werden die Türen beim Ein- oder Aussteigen sicher in jedem beliebigen Öffnungswinkel offen gehalten, den der seitlich zur Verfügung stehende Abstand erlaubt. Das ist besonders bei beengten Platzverhältnissen angenehm – etwa in der Garage oder auf dem Parkplatz.
Einzigartiges Ausstattungsdetail MAGIC SKY CONTROL
Das bewährte elektrohydraulische Variodach, das den Roadster in wenigen Sekunden auf Knopfdruck in ein geschlossenes Coupé mit festem Dach verwandelt, wurde intelligent weiterentwickelt, sodass der Mercedes-Benz hier nach wie vor die Pionierrolle innehat. Für den neuen SL bietet Mercedes-Benz zum ersten Mal die Wahl zwischen drei Varianten des Leichtbau-Variodachs:
  • Basisausführung ist ein in Wagenfarbe lackiertes Dach.
  • Alternativ dazu steht eine transparente Variante mit Rollo zur Wahl.
  • Die dritte wählbare Variante ist das Panorama-Variodach mit MAGIC SKY CONTROL. Dieses transparente Glasdach lässt sich auf Knopfdruck hell oder dunkel schalten. Hell ist es fast völlig durchsichtig und bietet auch bei kalter Witterung ein Open-Air-Erlebnis, im dunklen Zustand spendet das Dach wohltuenden Schatten und verhindert bei intensiver Sonneneinstrahlung das Aufheizen des Innenraums. Mit anderen Worten: Wellness-Atmosphäre auf Knopfdruck.
Die Technik des Dachs bedient sich der Physik eines Platten-Kondensators: Wird eine elektrische Spannung an die Glaskonstruktion angelegt, richten sich Teilchen im Glasaufbau so aus, dass Licht die Scheibe durchdringen kann. Bleibt die Stromversorgung hingegen ausgeschaltet, orientieren sich die Partikel nach dem Zufallsprinzip. Dadurch wird das Licht teilweise blockiert und die Scheibe ist dunkel. Steuergerät und Wandler sind im Vorderteil des Daches integriert, der Schalter befindet sich in der Dachbedieneinheit.
Neben dem einzigartigen Panoramaeffekt und der Lichtdurchflutung auf Knopfdruck bietet MAGIC SKY CONTROL Wellness-Atmosphäre. UV- und Infrarotlicht werden auch im durchsichtigen Zustand wirkungsvoll abgeschirmt, wobei die Isolation im dunkel geschalteten Zustand nochmals deutlich zunimmt und damit die Temperatur auf Interieurteilen wie Armauflagen um bis zu zehn Grad Celsius unter den Werten mit konventionellem Grünglas liegt.
Da das innovative Glas die Sonnenstrahlung wesentlich effektiver abschirmt als konventionelle Wärmeschutzgläser oder Rollos, genießen die Insassen des neuen SL gleichzeitig höchsten Klimakomfort. Wenn das Fahren mit offenem Dach wegen zu großer Hitze unangenehm wäre, bleiben Fahrer und Beifahrer unter dem MAGIC SKY CONTROL-Dach gelassen – ein wichtiger Beitrag zur Mercedes-typischen Konditionssicherheit. Auch im Stand wird der Innenraum nicht zu stark aufgeheizt, da das Dach im stromlosen Zustand dunkel geschaltet ist.
Von MAGIC SKY CONTROL profitieren nicht nur die Passagiere. Auch die Klimaanlage wird entlastet; dadurch kann CO2 eingespart werden.
Der Rahmen der drei Dachvarianten besteht aus Magnesium. Damit sind die Dächer rund sechs Kilogramm leichter als beim Vorgängermodell und ermöglichen einen niedrigeren Fahrzeugschwerpunkt und damit bessere Agilität.
Verfeinert haben die Ingenieure die Mechanik des Dachs und des Heckdeckels. Vollständiges Öffnen oder Schließen des Daches dauert unter 20 Sekunden.
Ausgeklügeltes Korrosionsschutzkonzept
Der Aluminium-Rohbau des neuen SL bietet der Korrosion keine Angriffspunkte. Für den Erhalt der brillanten Optik sowohl auf der Außenhaut als auch unter dem Blech und damit die bekannte Zuverlässigkeit und Wertstabilität von Mercedes-Benz Fahrzeugen sorgt ein ausgeklügeltes Oberflächenschutz-Konzept; es wurde auf Basis der Umweltbelastung in unterschiedlichen Weltklimaräumen und der spezifischen Fahrzeugbeanspruchung entwickelt und erprobt.
Die Grundlage für maximale Korrosionsbeständigkeit bilden korrosionsbeständige Aluminiumlegierungen und konstruktive Maßnahmen. Die wenigen Bauteile aus Stahl sind vollverzinkt. Hochwertige Zink-Nickel-Beschichtungen oder spezielle elektrochemische Isolationen verhindern Kontaktkorrosion zu Aluminium. Alle Nähte sind sorgfältig abgedichtet, die Oberflächen durch eine kathodische Tauchlackierung und mehrschichtig aufgebauten Lack geschützt. Für korrosiv hoch belastete Bereiche ergänzt eine zusätzliche Konservierung mit Wachs diese Maßnahmen, damit selbst hier lange die Anmutung des Neuzustandes erhalten bleibt.
Intelligent Light System und LED-Rückleuchten serienmäßig
Die Scheinwerfer des neuen SL wurden weiterentwickelt. Serienmäßig erhält der neue Roadster das Intelligent Light System ILS mit Bi-Xenon-Scheinwerfern. Fahrrichtungsanzeiger, Positionslicht sowie das Tagfahrlicht in LED-Technik ergänzen das Intelligent Light System.
Die Rückleuchten des neuen SL nutzen die Vorteile der LED-Technik. LEDs leuchten um zirka 150 Millisekunden schneller auf als herkömmliche Glühlampen, haben eine deutlich höhere Lebensdauer und sparen Strom. In den Rücklichtern des SL leuchten die LEDs zudem je nach Lichtfunktion in bestimmten Bereichen der Rückleuchte gezielt mit unterschiedlicher Intensität. Diese Technik sorgt für ein unverwechselbares Nacht-Design.
Rückfahrscheinwerfer und Nebelschlussleuchte sind im hinteren Stoßfänger integriert. Das dritte Bremslicht in LED-Technik ist im Heckdeckel oberhalb des Mercedes-Sterns integriert.
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