Kabinenbau

GFK-Kabine

Warum eine GFK-Kabine?

GFK-Sandwichkabinen haben sich im Expeditions- und Reisefahrzeugbau aus gutem Grund etabliert. Sie vereinen mehrere entscheidende Eigenschaften in einem System: geringes Gewicht, hohe Steifigkeit, gute Isolationswerte und eine gute Verarbeitbarkeit.

Neben all den genannten Punkten ist für uns auch eines wichtig: Das Material verrottet nicht.

Auch die Verarbeitung der Paneele ist ein guter Pluspunkt. Sie lassen sich super schneiden ähnlich wie Holz. Nur der Werkzeugverschleiß ist etwas höher da in den Deckschichten ein Hoher Glasanteil enthalten ist, das macht eurer Sägeblatt schnell Stumpf. Im Gegensatz zu klassischen Rahmen- oder Holzaufbauten arbeitet eine GFK-Kabine als geschlossene Verbundstruktur. Lasten werden flächig verteilt, nicht punktuell eingeleitet. Das macht die Konstruktion robust, langlebig und gleichzeitig vergleichsweise leicht – ein wichtiger Faktor, gerade bei Fahrzeugen mit begrenzter Zuladung. Für uns war diese Kombination ausschlaggebend, weshalb wir beide Kabinen in dieser Bauweise umgesetzt haben.

Zwischenrahmen – kurz erklärt

Auch bei einer stabilen GFK-Kabine bleibt ein Punkt entscheidend: das Zusammenspiel mit dem Fahrgestell. Gerade bei LKW- und geländetauglichen Basisfahrzeugen arbeitet der Rahmen während der Fahrt erheblich. Diese Bewegungen dürfen keinesfalls in die Kabinenstruktur eingeleitet werden.

Hier kommt der Zwischenrahmen ins Spiel. Er dient nicht primär der Stabilität der Kabine, sondern der Entkopplung zwischen Fahrgestell und Aufbau. Wir empfehlen euch entweder vorhandene Mittel zu verwenden so wie wir. Wir haben den alten Pritscherahmen wiederverwertet oder aber wenn ihr einen benötigt, diesen lieber von einem erfahrenen Fahrzeugbauer anfertigen zu lassen, da dies ein sehr heikles Thema ist. Ist euer Zwischenrahmen schlecht verarbeitet oder schlecht konstruiert, zerstört ihr damit sehr schnell eure Kabine!

Warum Kleben statt Schrauben

Meist hat man bei dem Thema Kleben immer den typischen Baumarkt-Kleber vor Augen, der einem zwar zu verstehen geben mag, dass er total stark ist aber der Spiegel im Bad dann doch nach kurzer Zeit von der Wand fliegt. Bei modernen Industrieklebstoffen hingegen ist es genau umgekehrt. Man kann es zum Teil kaum glauben wie viel eine Klebung aushalten kann. Werte von bis zu 1,5Kg/mm² in der Theorie sind nicht unüblich (Zur Veranschaulichung: ein Stecknadelkopf hat etwa eine Fläche von 1 mm²).

Ein Beispiel gefällig? Mit dem von uns verwendeten Klebstoff für die Staukästen könnten wir in etwa 10.000 Kg im geraden Zug an einen Staukasten hängen – theoretisch –
Mal angenommen das nur 3% von der Herstellerangabe zutreffen würden, dann wären das immer noch 300Kg, bei weitem mehr wie unser Aluminium Staukasten aushalten würde.

Eine Verklebung stellt eine flächige Fügung dar. Es ist spannungsfrei und je nach Art des Klebstoffes dichtet es auch gleichzeitig ab. Man unterscheidet zwischen einer dauerelastischen und einer statischen Verklebung – Je nach zu verklebenden Werkstoffen. Bei einer statischen Verklebung sind höhere Klebekräfte realisierbar, bei einer dauerelastischen sind es zwar geringere Festigkeiten, aber dafür können hier Materialausdehnungen durch Hitze oder Kälte besser kompensiert werden.

Beim Schrauben hingegen müssen Löcher gebohrt werden, diese stellen eine potenzielle Schwachstelle was Rissbildung und Dichtigkeit betrifft dar. Ein Schraubverbindung ist immer eine punktuelle Belastung und Materialverformungen durch das Anziehen sind nicht auszuschließen. Ergo werden hier Spannungen in das Material eingebracht, die sich irgendwann entladen können und irreparabel Schäden erzeugen. Auch sind Schraubverbindungen erst einmal nicht vibrationsfest.

Einlagen

Da GFK-Sandwichpaneele in der Regel nicht von der Stange kommen, hat man bereits bei der Bestellung Einfluss darauf, wie die Kabine später innen aufgebaut werden kann. Voraussetzung dafür ist allerdings eine saubere und durchdachte Planung im Vorfeld.
Ist ein Paneel einmal gefertigt, lassen sich nachträglich keine Einlagen mehr ergänzen oder verändern. Man muss also bereits vor der Bestellung wissen, wo später Lasten eingeleitet, Anbauteile befestigt oder besondere Anforderungen entstehen. Entsprechend können unterschiedliche Materialien in die Paneele integriert werden. Hier ein kleiner Überblick über gängige Einlagen:

• Metallrohre oder Profile – Metalleinlagen werden vor allem dort eingesetzt, wo hohe Lasten auftreten oder Kräfte gezielt verteilt werden müssen. Typische Anwendungsfälle sind die Befestigung der Kabine auf dem Zwischenrahmen, schwere Außenanbauten oder stark belastete Punkte im Bodenbereich.
• Wabenkern – Im Innenbereich kann anstelle eines durchgehenden PUR-Schaums auch ein Wabenkern eingesetzt werden. Diese Bauweise reduziert das Gewicht deutlich und senkt gleichzeitig die Kosten, ohne dabei auf ausreichende Stabilität verzichten zu müssen. Wabenkern-Materialien zeichnen sich durch eine hohe Druck- und Schubfestigkeit sowie eine gute Schlagzähigkeit aus. Dadurch eignen sie sich besonders für Anwendungen, bei denen ein leichtes, robustes und langlebiges Leichtbaumaterial gefragt ist.
• PET-Hartschaum – Dort, wo später Schrauben eingesetzt werden sollen oder höhere Druckfestigkeit erforderlich ist, kommt häufig hochdichter PET-Hartschaum zum Einsatz. Er eignet sich gut als Druckverteiler, etwa im Bodenbereich oder an stark belasteten Zonen. Allerdings sollte man diesen Werkstoff gezielt und sparsam einsetzen: Je nach Dichte liegt das Gewicht bei etwa 70 bis 250 kg/m³. Zum Vergleich: ein klassischer PUR-Schaum mit RG40 bringt lediglich 40 kg/m³ auf die Waage – ein erheblicher Unterschied.
• Holzeinlagen – Holzeinlagen werden in erster Linie zur Druckverteilung eingesetzt, insbesondere in Bodenpaneelen. Ebenso ermöglichen sie eine zuverlässige Aufnahme von Schrauben und Verbindungselementen. Gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass Holz feuchtigkeitsempfindlich ist und bei dauerhafter Durchfeuchtung zur Verrottung neigt. Zudem besitzt es nur eine begrenzte Dauerhaltbarkeit, weshalb sich ein gezielter und bedachter Einsatz empfiehlt.

Ein wichtiger Hinweis zum Schluss:
Macht eure Paneele nicht unnötig kompliziert. Beschränkt euch auf das was wirklich gebraucht wird und plant Einlagen nur dort ein, wo sie technisch sinnvoll sind. Jede zusätzliche Einlage erhöht Kosten, Gewicht und Komplexität. Eine durchdachte, reduzierte Lösung ist am Ende fast immer die bessere.

Einkauf

Die Beschaffung von GFK-Sandwichpaneelen ist für Selbstbauer oft schwieriger, als man zunächst erwartet. Viele Hersteller beliefern keine Endkunden oder bieten ausschließlich komplette Leerkabinen an. Wer einen reinen Bausatz aus Paneelen sucht, stößt daher schnell an Grenzen. Hinzu kommt das notwendige Zubehör. GFK-Winkel für Innen- und Außenkanten sind als Privatperson schwerer erhältlich oder scheitern meist an hohen Mindestabnahmemengen. Ähnlich sieht es bei geeigneten Klebern und passenden Systemkomponenten aus. Einzelne Teile lassen sich zwar beschaffen – ein vollständiges, aufeinander abgestimmtes System hingegen deutlich schwerer.

Plattensatz vs. Leerkabine – was ist der Unterschied?

Es gibt es zwei Wege: Entweder ihr bestellt einen Plattensatz als Rohmaterial und baut die Kabine selbst zusammen – oder ihr lasst euch eine Leerkabine als fertigen Rohbau anfertigen.

Plattensatz
Bei einem Plattensatz bekommt ihr das Rohmaterial geliefert, aus dem ihr eure Kabine selbst zusammenklebt. Das heißt aber nicht „Plug & Play“: Die Platten kommen ohne Ausschnitte und nur auf ein rechteckiges Außenmaß. Ihr schneidet die Paneele selbst auf das finale Maß, erstellt Ausschnitte für Fenster, Türen und Klappen und bringt – je nach belieben – auch einen Stufenfalz an den Kanten an. Danach könnt ihr die Kabine zusammenkleben und alle Winkel sowie Anbauteile montieren. Bei dieser Variante übernehmt ihr die volle Verantwortung, spart euch aber auch viel Geld und Wartezeit da die Lieferung meist deutlich schneller erfolgt als bei eine Leerkabine.

Leerkabine
Bei der Leerkabine handelt es sich wie der Name schon sagt um einen fertigen „Rohbau“. Ihr müsst euch lediglich noch um den Innenausbau kümmern. Der Rest ist bereits fertig zusammen gebaut. Vor allem für die Selberbauer unter uns, die weniger Platz zur Verfügung haben oder jene, die ihre Zeit Anderweitig nutzen möchten ist das die perfekte Lösung. Man hat immer noch Freie Hand, spart sich aber die Zeit sich mit dem Thema Kabinenbauen auseinander zusetzten. Gleichzeitig muss man hier aber auch anmerken das es teurer ist als das komplette Selberbauen und auch die Lieferzeit ist meist deutlich länger. Wer also gerne auf Nummer sicher gehen möchte ist damit gut beraten.

Welche Variante besser für euch passt müsst ihr für euch selbst Abwägen.