Smart Forvision: Mit neuen Tricks zu 20 Prozent mehr Reichweite

, 02.09.2011


Smart geht auf clevere Weise bei der urbanen Elektromobilität einen Schritt weiter und präsentiert mit der Studie „Forvision“ ein futuristisches Design mit Technologien rund um die Themen Energieeffizienz, Leichtbau und Temperatur-Management. Mit dem klaren Ziel vor Augen, die emissionsfreie Reichweite deutlich zu erhöhen, setzte Smart an allen Stellhebeln rund um das Fahrzeug an. Das Ergebnis sind völlig neuartige Konzepte und Materialien in den Bereichen Isolation, Reflektion, Leichtbau und Energie-Management.


Das rein elektrisch angetriebene Konzeptfahrzeug entstand zusammen mit BASF, dem größten Autozulieferer der chemischen Industrie. Neben transparenten organischen Solarzellen, durchsichtigen und energiesparenden Leuchtdioden sowie infrarotreflektierenden Folien und Lacken werden Hochleistungsschaumstoffe zur Kälte- und Wärme-Isolierung verwendet. Neue Maßstäbe in Sachen Leichtbau definieren die Macher ferner durch den Einsatz der ersten Vollkunststoff-Felge

Die in dem Smart Forvision integrierten Technologien leisten in Summe einen spürbaren Beitrag zur Erhöhung der Reichweite. Diese steht bei der Diskussion um batterie-elektrisch betriebene Fahrzeuge stets im Mittelpunkt. Mit einem Höchstmaß an Energieeffizienz sowie intelligentem Temperaturmanagement und konsequentem Leichtbau lässt sich die Reichweite um bis zu 20 Prozent steigern. Ein zusätzliches Plus für die Elektromobilität der Zukunft.

Beim Smart Forvision achteten die Forscher und Designer bewusst darauf, dass im Konzeptfahrzeug eine Mischung aus visionären, teils noch im Laborstadium befindlichen Materialien und Technologien angewendet wird, die prinzipiell gute Chancen auf eine Serieneinführung haben.

Futuristischer Design-Trendsetter

Perlweiß lackiert, akzentuiert durch die mit einem kupferfarbenen Liquid-Metal-Lack beschichtete Tridion-Sicherheitszelle, bezieht sich der Smart Forvision in seiner Grundstruktur ganz bewusst auf das Design des Smart Fortwo. Trendy besticht die durch Aluminiumflakes im Liquid-Metal-Lack erzeugte spiegelnde Oberfläche der Sicherheitszelle mit einem - abhängig vom Betrachtungswinkel - Hell-Dunkel-Wechsel. Sowohl die Panels als auch die Zelle des Smart Forvision sind zusätzlich mit einem kratzfesten Klarlack überzogen.

Einen echten Hingucker stellen die facettierten Seitentüren mit integrierten Türöffnern dar, mit denen das Thema Kunststoff in einer neuen, expressiv dreidimensionalen Form dargestellt wird. Die präzisen Facetten geben der Fläche Stabilität und ermöglichen eine geringere Materialstärke. Die Front und das Heck sind dagegen mit fließenden Übergängen von den Türen aus weicher gestaltet. So wie der integrierte Türgriff ohne zusätzliches Bauteil auskommt, ist auch der bekannte Smart-Lufteinlass durch direkt in die Außenhaut gesetzte, kleine Sechsecke dargestellt.

 

Die düsenartig verbauten Rückleuchten muten wie kleine Flugzeugantriebe an und geben dem Heck einen futuristisch-sportlichen Look. Im Inneren der Leuchten transportieren winzige Propeller die Innenluft nach außen. Transparente Stacks, kranzförmig um die Leuchten gelegt, zeigen neben allen erforderlichen Leuchtfunktionen auch den Ladezustand der Batterie während des Ladens an.


Die Scheinwerfer sind durch einen Ring betont, der das Tagfahrlicht und die Blinkfunktionen beinhaltet. Die Leuchten unterstützen den sympathischen Blick, den der Smart Forvision in seiner Front trägt.

Energieeffizienz: Licht und Energie von oben

Ein Blickfang beim Smart Forvision sind die hexagonförmigen transparenten Flächen auf dem Fahrzeugdach - dem ersten lichtdurchlässigen Dach, das gleichzeitig Energie erzeugt. Technologisch handelt es sich dabei um vollflächig transparente Solarzellen, die auf organischen Farbstoffen basieren und in einem Sandwichdach eingelassen sind. Die transparenten Farbstoffe der Solarzellen werden durch Licht angeregt.

Selbst bei Streulicht und schwachen Lichtverhältnissen erzeugen die Solarzellen ausreichend Energie, um die Multimediakomponenten und drei im Fahrzeuginneren angebrachte Ventilatoren anzutreiben, welche die Fahrzeugklimatisierung unterstützen. Steht das Fahrzeug in der Sonne, wird die Lüftung mithilfe der Photovoltaik dauerhaft betrieben und das Auto somit laufend gekühlt. Mit dieser neuen Zelltechnologie lassen sich weitere Effizienzpotenziale erschließen und die so erzeugte Energie für zusätzliche Anwendungen im Auto nutzen.

Unter den Solarzellen brachten die Macher eine weitere Neuheit an: Transparente OLEDs (organische Leuchtdioden) erhellen beim Türöffnen oder auf Knopfdruck den Fahrzeuginnenraum und ermöglichen im ausgeschalteten Zustand den freien Blick nach draußen. Dadurch ergibt sich bei Tageslicht ein Glasdacheffekt, während die Flächen nachts angenehm und blendfrei leuchten. Durch die freie Farbwahl bieten die neuartigen OLEDs mehr Freiheiten für das Design und verbrauchen zudem nicht einmal halb so viel Energie wie herkömmliche Energiesparlampen.

Leichtbau: Anders, besser, stylish

Im Smart Forvision sorgt eine weitere Weltneuheit für eine deutliche Gewichtsreduzierung und unverwechselbare Designanmutung: die erste großserientaugliche Vollkunststoff-Felge. Ganze drei Kilogramm Gewichtsersparnis pro Rad bringen die aus einem neuartigen von BASF entwickelten Hochleistungswerkstoff hergestellten Felgen schon nach heutigem Stand.

 

Dieser neue Kunststoff enthält im Gegensatz zu klassischen Polyamid-Komposit-Werkstoffen lange Verstärkungsfasern, die seine mechanischen Eigenschaften verbessern. Das Resultat: eine hervorragende thermische und chemische Beständigkeit, dynamische Festigkeit, Zähigkeit und gute Dauergebrauchseigenschaften. Erste intensive Produktprüfungen bei Smart zeigen die Leistungsfähigkeit der Vollkunststoff-Felge und untermauern das Potenzial für einen möglichen Serieneinsatz.


Neben der Tridion-Fahrgastzelle bestehen weitere Bauteile, wie zum Beispiel die Türen aus kohlefaserverstärktem Epoxidharz, einem Hochleistungsverbundwerkstoff. Der Einsatz solcher Werkstoffe ermöglicht eine Gewichtsersparnis von über 50 Prozent gegenüber Stahl oder circa 30 Prozent gegenüber Aluminium. Dank der kurzen Aushärtungszeiten eignen sich die Harzsysteme von BASF auch für die Produktion größerer Stückzahlen.

Heizen: Körpernah und effizient

Als eine einzigartige Verschmelzung von effizientem Temperatur-Management und energiesparendem Leichtbau erweisen sich die multifunktionalen Leichtbau-Komfortsitze des Smart Forvision. Gleich mehrere innovative Produkte werden hier erstmals miteinander kombiniert. Die Basis bildet eine neuartige, leichte und selbsttragende Kunststoff-Sitzschale.

Zahlreiche Untersuchungen ergaben, dass der Körper nur über ganz spezielle Kontaktpunkte effizient Wärme aufnimmt. Deshalb treten im Smart Forvision sogenannte E-Textilien - dünne Textilstoffe mit maßgeschneiderten, leitfähigen Beschichtungen - an die Stelle der herkömmlichen Sitzheizung und sorgen mit einer direkten körpernahen Beheizung im mittleren sowie unteren Rückenbereich der Sitze für ein angenehmes Wärmeempfinden.

Die energie-, platz- und gewichtsparende E-Textil-Technologie findet sich auch in den Armablagen der Türen wieder, um die Erwärmung der kälteempfindlichen Kontaktpunkte des Körpers auch in diesem Bereich sicherzustellen.

Für Komfort bei gleichzeitiger Gewichtsersparnis sorgt der Sitz-Schaumstoff. Rund 10 bis 20 Prozent leichter als andere Materialien, bietet der BASF-Werkstoff die Möglichkeit, unterschiedliche Härtegrade auf verschiedenen Bereichen der Polsterung in nur einem Arbeitsgang zu generieren, was deutliche ergonomische Vorteile bringt.

 

Ein im Sitz integrierter Vliesstoff trägt durch seine passive Klimatisierung wesentlich zur Steigerung des Sitzkomforts bei. Im Vergleich zu herkömmlichen Klimasitzen verzichtet der Leichtbausitz im Smart Forvision auf die Komplexität und den Energiebedarf, der bisher durch die mechanische Belüftung entsteht.


Temperatur-Management: Hitze muss draußen bleiben

Da für Klimatisierung und Heizung eines Fahrzeuges eine große Menge an Energie aufgewendet werden muss, stand das Temperatur-Management im Fokus der Smart- und BASF-Forscher. Im Smart Forvision steckt ein ganzes Maßnahmenpaket, das die effizientere Klimatisierung des Fahrzeugs sicherstellt und gleichzeitig eine energieaufwändige Beheizung des gesamten Innenraumes überflüssig macht.

Ein Hitzeschild, das im automobilen Bereich bisher noch nicht zum Einsatz kam, ist eine neuartige infrarotreflektierende Folie von BASF, die Windschutz- und Seitenscheiben vor Sonneneinstrahlung schützt. Integriert zwischen den Scheiben des Sicherheitsglases, sorgt die metallfreie Folie dafür, dass Infrarot-Strahlung wirkungsvoll reflektiert wird. Dank ihrer hohen Transparenz lässt sich die Folie auch auf getönten Scheiben aufbringen und gewährleistet so eine bisher unerreichte Strahlen- und Hitzereflektion.

Im Gegensatz zu metallbeschichteten Folien, die in manchen Fahrzeugen bereits zur Anwendung kommen, reflektiert die neue Folie ausschließlich die Infrarotstrahlung der Sonne. Radiowellen, die für den Einsatz von GPS, Bluetooth, Mobiltelefon oder an Mautanlagen benötigt werden, können die Glasflächen ungehindert passieren.

Für ein angenehmes Innenraumklima sorgen außerdem die in die Karosseriepanels eingebrachten Hochleistungsschaumstoffe von BASF, die das Fahrzeug im Sommer angenehm kühl halten und es im Winter gleichzeitig gegen Kälte dämmen. Dank ihrer hohen Effizienz, lassen sich die Schaumstoffe auch in geringer Dicke überall im Fahrzeug verbauen.

 

Coole Lackierung - kühler Innenraum

Gleich zwei wichtige Aspekte deckt das infrarotreflektierende und extrem kratzfeste Lacksystem ab: Zum einen unterstützt es das umfassende Temperatur-Management und zum anderen unterstreicht der Lack durch seinen brillanten und wertigen Look das einzigartige Design des Smart Forvision.


Das Konzeptfahrzeug besticht mit seinem weißen Effektlack, in dem Glasflakes für einen strahlenden Metallic-Look sorgen. Wichtiger Begleiteffekt: Die weiße Farbe reflektiert Wärmestrahlen durch Sonne und Licht besonders gut. Aber auch mit dunklen Lacken beschichtete Oberflächen bleiben dank spezieller Farbpigmente von BASF deutlich kühler und bewirken, dass die Wärmeeinstrahlung reflektiert statt absorbiert wird. Das führt zu einer Temperaturreduktion von bis zu 20 Grad Celsius auf der Lackoberfläche und bis zu circa vier Grad im Innenraum.

Türen öffnen für die Zukunft

Das Interieur des Smart Forvision schlägt mit einem Mix aus polygonalen Flächen und organischen Volumina eine Brücke zur architektonischen Formensprache des Exterieurs. Das gilt auch für das Farbkonzept: Im Innenraum dominiert ebenfalls kühles Weiß, akzentuiert durch den inneren Teil der Armaturentafel, der in Liquid Kupfer ausgeführt ist. Hexagone in Form von weißen Gumminoppen auf weißem Boden beziehen sich ebenso auf die Formensprache des Gesamtentwurfes wie die Ton-in-Ton-Designs der Sitzbezüge.

Die facettierte Oberfläche der Seitentüren findet sich auf deren Innenseite wieder. Die polygonalen Flächen mit integrierten Armablagen und Staufächern wölben sich in den Innenraum und sind in Wagenfarbe lackiert sowie mit farbigen LEDs hinterlegt. Diese empfangen mit einer Lichtanimation beim Öffnen und Schließen der Tür den Fahrer mit von außen nach innen laufendem Licht im Fahrzeug und leiten ihn wieder hinaus. Nach dem Schließen der Tür wandelt sich die Animation in eine dezente Ambiente-Beleuchtung.

Semitransparent erscheint die kupferfarben eingefasste ellipsenförmige Bedienoberfläche im ausgeschalteten Zustand. Nach dem Einschalten des Fahrzeuges werden alle Cockpit-Informationen auf die dann lichtdurchlässige Fläche projiziert. Die Bedienmenüs kann der Fahrer nach dem Touchscreen-Prinzip wechseln. Einen zusätzlichen Future-Look erhält das Cockpit durch das in Weiß gehaltene Lenkrad, das dem Steuerhorn eines Flugzeuges ähnelt; neben Funktionstasten findet sich hier die LED-Anzeige für den Batterieladestand.

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