Autoscheiben Den Durchblick erleichtern

Seit einigen Jahren umgeben sich Autofahrer am liebsten mit Fenstern, ersetzen den Himmel aus Blech durch Glas. Das wiegt schwer, und das zusätzliche Gewicht sitzt auch noch oben - an der ungünstigsten Stelle im Auto. Dass es anders geht, zeigt der Smart ForTwo mit seinem Panoramadach. Es besteht nicht aus schwerem Mineral-Verbundglas, sondern aus Polycarbonat (PC). Der Dachhersteller Webasto fertigt diese knapp 1,2 Quadratmeter große transparente Scheibe in einem neuen Spritzgussverfahren. Sie wiegt nur noch 7,6 Kilogramm, das ist halb soviel wie aus konventionellem Verbundglas.

Die im neuen Produktionsprozess hergestellte Scheibe ist nicht nur bedeutend leichter, sie ist in ihrer optischen Qualität Glas ebenbürtig und dabei beachtlich schlagzäh. Trotzdem kann man in einem Fahrzeug Glas nicht einfach durch Polycarbonat ersetzen, weil dieser Kunststoff längst nicht so steif ist, dass die tragende Funktion in einer Karosse ein deutlich steifer konstruierter Dachrahmen übernehmen muss.

Mehr Gewicht erhöht nicht nur den Spritverbrauch

Dadurch wird das System unter Umständen etwas schwerer und büßt einen Teil der durch den Kunststoff erzielten Gewichtseinsparung wieder ein. Um abzuschätzen, wie viel das ausmachen könnte, hat Webasto versuchsweise ein Mercedes-Benz Sportcoupé mit einem transparenten PC-Deckel ausgerüstet: Wären alle drei Scheiben des Dachsystems aus Kunststoff gefertigt, würden sie nur elf Kilogramm auf die Waage bringen. In Glasbauweise sind es mehr als 16 Kilo, also rund 45 Prozent mehr.

Ein solch leichtes Dach hätte auch dem erst im vergangenen Herbst vorgestellten Porsche 911 Targa 4 gutgetan. Denn sein Dachmodul bringt rund einen Zentner zusätzlich auf die Waage. Höchstwahrscheinlich ist es dieses Zusatzgewicht, das viele Sportwagenkunden, die von der Idee dieses Coupé-Cabriolets begeistert wären, vom Kauf eines solchen Dachs zurückschrecken lässt. Der „normale“ Elfer ist mit seinen fast 1,4 Tonnen für einen Sportwagen ziemlich schwer. Denn Gewicht erhöht nicht nur den Kraftstoffverbrauch, er bremst auch die Agilität - vor allem in Kurven. Dass Porsche anders kann, zeigen die hochsportlichen Kleinserien des GT3RS, bei dem Heckscheibe und seitliche Fenster aus Kunststoff sind.

Selbst beim Splittern kommt nichts nach innen

Doch beim Targa wären Spritzgussscheiben einfach zu teuer gekommen, weil die hohen Werkzeugkosten sich nicht innerhalb einer Fahrzeuggeneration amortisiert hätten. Vom Vorgängermodell Porsche Targa 996 sind über die ganze Laufzeit nur 5000 Exemplare verkauft worden. Beim neuen Targa rechnet Porsche mit einer Quote von fünf bis zehn Prozent der Jahresproduktion von rund 37 000 Carrera 911.

Wenigstens zehn Prozent Gewicht - immerhin rund fünf Kilogramm - hätte Porsche zumindest mit einem technischen Zwischenschritt sparen können, wenn nämlich das Targa-Dach aus sogenanntem ProTec - einer Glasscheibe mit einer auf der Innenseite angebrachten Schutzfolie - gefertigt wäre. Die beiden Panoramadächer in der R- und S-Klasse von Mercedes-Benz senken damit das Dachgewicht und machen es bei einem Unfall sicherer. Selbst wenn das Glas außen splittert, kann kein Teilchen in den Fahrgastraum eindringen; es kann sich auch niemand an scharfkantigen Bruchstücken verletzen oder selbst aus dem Fahrzeug geschleudert werden.

Nur bei den Fenster tun sich die Autobauer schwer

Dass Polycarbonat konventionelles Glas vollständig ersetzen kann, ist im Grunde nicht neu. Bereits 1991 hatten erste Fahrzeuge Scheinwerferabdeckungen aus Kunststoff, heute sind nahezu alle daraus gefertigt, weil sie auch harten Steinschlägen widerstehen und nicht brechen können, inzwischen einigermaßen kratzfest sind und vor allem dem Designer alle Gestaltungsmöglichkeiten geben. Nur bei den Fenstern tun sich Autobauer bisher etwas schwerer: 1999 bestanden beim Smart City Coupé die hinteren Seitenfenster aus diesem Material; Mercedes fertigt seit 2000 in seinem Sportcoupé den Heckspoiler daraus, 2002 setzt die Corvette bei ihrem mittleren Dachmodul auf diesen Werkstoff, genauso wie der Smart Roadster bei seinen beiden hinteren Seitenfenstern.

Zwei Jahre später gab es das Lamellendach bei der Mercedes-Benz-A-Klasse. Im Jahr 2005 bekamen der Honda Civic einen transparenten Heckspoiler und der Seat León eine Seitenscheibe mit integrierter Griffmulde. Der 2006 vorgestellte lange Mercedes-Benz GL hat über der dritten Sitzreihe eine PC-Scheibe. Der Smart trägt jetzt ein Dach der neuesten Generation.

„Mit optischer Eigenschaft das Nonplusultra erreicht“

„Ich bin auf die Resonanz beim Smart gespannt“, erklärt Helmut Leube, Vorstandsmitglied bei Webasto und zuständig für Dachsysteme. Im Gegensatz zum bisher verwendeten Expansionsprägen ermöglichen beim neuen Produktionsprozess, dem sogenannten Parallelprägen, niedrige Drücke eine materialschonende und spannungsarme Herstellung der Scheiben. Der eigentliche Spritzgussprozess dauert nur ein paar Minuten, das gesamte Produktionsverfahren bis zum fertigen Dachmodul rund viereinhalb Stunden. Die riesige Spritzmaschine arbeitet im Reinraum, den jedes einzelne Bauteil erst verlässt, wenn es komplett beschichtet worden ist. „In den optischen Eigenschaften unserer Scheibe haben wir ein Nonplusultra erreicht“, sagt Webasto-Dachentwickler Martin Pollak.

Das Ziel ist die gleiche optische Qualität wie Glas. Aber aufgrund seiner anderen physikalischen Eigenschaften ist Polycarbonat sehr viel weicher als Mineralglas und kann deswegen bei einem Unfall weder brechen noch splittern. Es dehnt sich bei hohen Temperaturen etwas aus und zieht sich bei tiefen zusammen, das muss beim Fugenkonzept eines Fahrzeugs berücksichtigt werden. Speziell aufgebrachte Beschichtungen schützen die Scheiben vor Kratzern und Chemikalien sowie die Insassen vor schädlicher UV-Strahlung. Nur niederfrequenten Schall wie etwa von Regentropfen dämmen doppelte Verbundglasscheiben besser als solche aus Polycarbonat; aber das wird während der Fahrt durch andere Geräusche überlagert. Höhere Töne wie beispielsweise die Sprache lässt zwar das Glas durch, nicht aber der Kunststoff.

Fenster des VW-Prototyps komplett aus Kunststoff

Es gibt auch noch Tabus für Fenster aus Polycarbonat: Versenkbare Seitenscheiben könnten hässlich verkratzen. Vielleicht können einmal abriebfeste Nanobeschichtungen gegen solch mechanische Beschädigung immun machen. Dann freilich könnte auch die Frontscheibe aus diesem Material gegossen werden, und der Scheibenwischer könnte ihr das ganze Autoleben lang nichts anhaben. Aber das ist nicht zulassungsfähig, es ist eindeutig Verbundglas vorgeschrieben - noch.

Jedenfalls hat Ferdinand Piëch im Jahr 2000 auf seiner letzten Dienstfahrt als Vorstandsvorsitzender von VW gezeigt, wo einmal die Reise hingehen könnte: Die Fenster seines zweisitzigen Prototyps waren alle aus Kunststoff. Und der ultraleichte Wagen begnügte sich auf 100 Kilometer mit einem einzigen Liter Kraftstoff und produzierte dementsprechend wenig Kohlendioxid.