Farbiges PMMA statt Lack: Volkswagen fertigt Heckspoiler des ID. Buzz aus PLEXIGLAS® Formmasse in Piano Black

• Mold-in-Color-Fertigung von Komponenten aus Kunststoff ist eine Stellschraube zur CO₂-Reduktion im Automobilbau
• Volkswagen und Zulieferer Magna setzen auf Ressourceneffizienz bei Prozessen und Werkstoffen
• Durchgefärbte PLEXIGLAS® Formmassen bieten sehr gute Produkteigenschaften für Mold-in-Color-Anwendungen

Dekarbonisierung ist ein großes Thema in der europäischen Automobilindustrie. Dabei geht es nicht nur um den Antrieb, sondern um CO₂-Reduktion über den gesamten Lebenszyklus von Fahrzeugen hinweg, einschließlich der Materialauswahl und Produktion. Auch kleinere Maßnahmen tragen dazu bei, den CO₂-Fußabdruck zu senken – zum Beispiel das Mold-in-Color-Verfahren (MIC) beim Spritzgießen von Karosserieanbauteilen und Interior-Blenden aus Kunststoff. Die Verwendung farbiger Kunststoffgranulate erspart das Lackieren. Ebenso machen spezielle Materialeigenschaften wie UV-Stabilität und Oberflächenhärte eine nachträgliche Schutzbeschichtung überflüssig.

Nachfrage nach Mold-in-Color-Lösungen

„Auf der Kunststoffmesse K verzeichnete unser Automotive-Team großes Interesse an Mold-in-Color-Lösungen, weil die Anforderungen an Nachhaltigkeit im Automobilbau steigen – sowohl aus Verbrauchersicht als auch wegen gesetzlicher Regulatorik“, so die Erfahrung von Eugen Fichter, Global Senior Product Manager im Geschäftsbereich Molding Compounds bei Röhm.

PLEXIGLAS® Formmasse bietet passende Lösungen: Das Marken-Polymethylmethacrylat (PMMA) von Röhm ist nicht nur glasklar und farbig transparent, sondern auch gedeckt durchgefärbt in vielen Farben erhältlich. Zudem zeichnet es sich durch außerordentliche UV- und Witterungsbeständigkeit aus und kann in allen thermoplastischen Verfahren verarbeitet werden.

Fahrzeughersteller weltweit schätzen PLEXIGLAS® als Werkstoff für Exterieur-Anbauteile mit Class-A-Oberflächen. Speziell dafür hat Röhm die Farbvariante „Schwarz 9V022“ entwickelt, die an Klavierlack erinnert. Auch Volkswagen verwendet tiefschwarz eingefärbte PLEXIGLAS® Formmasse, unter anderem für die Säulenblenden, das große Frontemblem sowie Heckspoiler und Wingflaps des ID. Buzz, der Neuinterpretation des legendären VW Bulli.

„Neben transparenten Komponenten für die Fahrzeugbeleuchtung sind Hochglanzbauteile in Schwarz unsere Hauptanwendungen für PLEXIGLAS® Formmassen“, erläutert Eckart Herrmann, verantwortlich für Werkstoffentwicklung Exterieur bei der Marke Volkswagen. „PLEXIGLAS® ist ein Mold-in-Color-Werkstoff, der sich in einem sehr tiefen Schwarz einstellen lässt. Im Zusammenspiel mit der perfekt glatten Oberfläche sehen die Komponenten sehr hochwertig aus.“

Volkswagen positioniert den ID. Buzz und den ID. Buzz Cargo, die beiden ersten vollelektrischen Modelle von Volkswagen Nutzfahrzeuge, als attraktive Zugpferde für moderne Mobilität mit Elektroantrieb und einem umfassenden Nachhaltigkeitskonzept für Materialien und Prozesse. „Nachhaltigkeit ist ein Fokusthema bei der Auswahl von Werkstoffen“, betont Herrmann. Er verweist auf die neue Altautoverordnung, die 2026 in der Europäischen Union in Kraft treten soll und für jedes Kunststoffbauteil im Fahrzeug ein Recyclingkonzept verlangt.

„Für Fahrzeughersteller ist dies ein komplexes Abwägen zwischen Recyclinganforderung, Funktion, Ästhetik, Qualität und Kosten. Langzeitqualität ist entscheidend, damit ein Auto nicht nur im Showroom gut aussieht, sondern auch während der gesamten Nutzungszeit beim Kunden“, verdeutlicht Herrmann. Deshalb muss jedes Modell von Volkswagen einen zweijährigen Freibewitterungstest in verschiedenen Klimaregionen bestehen, mit Extrembedingungen wie starker UV-Strahlung.

Langlebigkeit der Komponenten ist das eine, kosteneffiziente und ressourcenschonende Fertigung das andere. „Bei Volkswagen reduzieren wir kontinuierlich die CO₂-Emissionen, die in der Herstellungsphase unserer Fahrzeuge entstehen“, so Herrmann. „Die Ökobilanzanalyse errechnet das Treibhauspotenzial nach der Norm DIN EN ISO 14040/44 und berücksichtigt dabei mehrere zehntausend Prozesse in der Herstellungsphase.“

Lackieren ist teuer und verbraucht viel Energie

Mold-in-Color bietet ein relevantes Sparpotenzial, denn Lackierung ist ein enormer Energie- und Kostentreiber im Automobilbau. Beim Lackieren werden flüchtige organische Verbindungen (VOC) freigesetzt, die nötige Wärme zum Trocknen des Lacks verbraucht viel Energie – und je nach Konzeption der Lackieranlage wird viel Wasser verbraucht, das anschließend wieder mit Energieaufwand aufbereitet werden muss.

Werkstoffspezialist Herrmann verdeutlicht die Größenordnung mit Standardwerten von Volkswagen: „Rund 40 Prozent des Energieverbrauchs bei unserer Fahrzeugfertigung in Wolfsburg entfallen auf das Lackieren. Den größten Anteil daran hat zwar die Karosserielackierung – doch bei Kunststoffkomponenten ist Mold-in-Color ein bedeutender Faktor, um den CO₂-Fußabdruck zu senken.“

Schon bei der Modellentwicklung werde diese Möglichkeit bedacht, sofern sich Mold-in-Color-Kunststoffkomponenten harmonisch ins Exterieurdesign einfügen – wie Heckspoiler und Wingflaps beim ID. Buzz: Die Komponenten aus PLEXIGLAS® in Piano Black mit ihrer tiefschwarzen, glasähnlichen Oberfläche umrahmen das dunkel getönte Glas der Heckscheibe.

Hohe Anforderungen an Ästhetik, UV-Beständigkeit und chemische Beständigkeit

Die Entscheidung für PLEXIGLAS® traf Volkswagen in diesem Fall gemeinsam mit dem Zulieferer Magna, dem Entwicklungspartner bei der Gestaltung der Heckklappe des ID. Buzz. „Gefragt war ein Hochglanzkunststoff, der die höchsten Anforderungen an Ästhetik, Witterungsbeständigkeit und chemische Beständigkeit erfüllt“, sagt Petr Staněk, Lead Engineer bei Magna Exteriors (Bohemia). Die chemische Beständigkeit spielt beim Heckspoiler eine besondere Rolle, weil dieses Bauteil eine Öffnung für die Spritzwasserdüse hat und unmittelbar mit Scheibenreinigungsmitteln in Kontakt kommt. „Ein weiteres Kriterium war die Eignung des Kunststoffs für das Mold-in-Color-Verfahren, weil wir auf eine Lackierung verzichten wollten.“

Fertigung im Spritzprägeverfahren

Zufrieden mit der Auswahl des Werkstoffs war nicht zuletzt der Fachbetrieb, der die Heckspoiler und die Wingflaps des ID. Buzz nach den Vorgaben von Volkswagen und Magna produziert. „Ich arbeite schon seit etwa 20 Jahren mit PLEXIGLAS® Formmassen von Röhm. Das Material ist sehr hochwertig und lässt sich gut verarbeiten“, bekräftigt René Tillmann, COO bei der Finke Anwendungstechnik GmbH in Altenbeken.

Sowohl Spoiler als auch Wingflaps sind 2K-Spritzgießteile aus Polycarbonat und einer oberen Schicht aus PLEXIGLAS® Formmasse als schwarze, hochglänzende Veredelung. „Der Aufbau aus zwei Komponenten ist hier sinnvoll, um bei der enormen Wandstärke die nötige Dimensionsstabilität zu erzielen, denn der Heckspoiler misst 1222 mal 155 mal 44 Millimeter“, erklärt der Betriebsleiter.

Das auf Werkzeugentwicklung und Spritzgießtechnik spezialisierte Unternehmen hat das Mold-in-Color-Verfahren zu einem Mehrschichtverfahren weiterentwickelt. „Wir nutzen hier ein Spritzprägeverfahren mit einem dreiteiligen Würfelwerkzeug. Dabei verdichtet ein Hydraulikstempel die PMMA-Formmasse. So können wir bei diesem sehr großen Bauteil den materialbedingten Schrumpf bei der Aushärtung ausgleichen“, präzisiert Tillmann.

Besondere Lösungen fanden die Spezialisten von Finke Anwendungstechnik für weitere Herausforderungen: Der Anguss wird mit einem speziellen Laserverfahren entfernt und die Öffnung für die Spritzwasserdüse nachträglich in den Heckspoiler hineingefräst, damit die PLEXIGLAS® Oberfläche makellos bleibt – schließlich sorgt der Werkstoff mit seiner UV- und Witterungsbeständigkeit sowie seiner Abriebfestigkeit für eine langanhaltende Brillanz und dauerhafte Wertbeständigkeit.