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Innovation: Neue Plastik-Werkstoffe sind fester als Stahl

von Susanne Donner

Sie machen Autos und Flugzeuge leichter, Brücken und Tennisschläger stabiler: Innovative Superkunststoffe aus Hybridmaterialien sind fester als Stahl und halten Jahrzehnte. Das ist nicht immer eine gute Nachricht.

Audi R8: Sportwagen mit Quelle: AP
Audi R8: Sportwagen mit Plastikteilen Quelle: AP

Autoerfinder Carl Benz käme aus dem Staunen nicht mehr heraus: Mit seinem Patent-Motorwagen von 1886 hat die neueste Generation von Fahrzeugen nur noch wenig gemein. Aus Stahl besteht nur noch das Fahrwerk, die Karosserie wird zunehmend zu einem Materialmix aus Plastik und Fasern. Formel-1-Rennwagen werden bereits aus diesem leichten, hoch stabilen Material geformt. Aber auch die Hüllen der Supersportwagen von Audi, Mercedes und Porsche. Nun erobern die neuen High-Tech-Materialien auch den Fahrzeuginnenraum: Ein Flachs-Plastik-Gemisch etwa bedeckt die Innenseiten der Türen der aktuellen 3er-BMWs. Experten glauben, dass mittelfristig ganze Autos aus solchen Verbundwerkstoffen gebaut werden können – eine Art Trabbi 2.0.

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Das High-Tech-Material passt in die Zeit. Es macht Autos sparsamer und sicherer zugleich. Ein Mix aus Plastik und Fasern wiegt fünfmal weniger als Stahl und ist doch ähnlich fest. Und während reines Plastik bei einem Schlag zersplittert, halten die neuen Kunststoff-Verbundwerkstoffe sogar Unfällen stand,weil sie sich zwar verformen, aber nicht brechen. Im Wageninneren wiederum riechen Kunststoffmixturen aus Flachsfasern, Sisal oder Baumwolle weniger streng als vollsynthetisches Material und lassen sich trotzdem leichter formen als herkömmliches Plastik. Verbundwerkstoffe müssen auch nicht aufwendig geschweißt werden: Kleben genügt. Mit Nanoteilchen aufgepeppt, wird das Plastik sogar elektrisch leitend oder magnetisch.

Kein Wunder, dass Kunststoff im Duett mit einem anderen Material zunehmend reines Metall verdrängt. „Bisherwaren diese Materialien in Nischen zu´finden“, sagt Dietmar Drummer, Spezialist für Kunststofftechnik an der Universität Erlangen. Schon seit den Fünfzigerjahren experimentieren Wissenschaftler mit diesen Verbundwerkstoffen. Nun aber, glaubt Drummer, erobern sie die Industrie. Von der Konsumgüterproduktion bis hin zur Baubranche. Neuerdings stecken sie auch in Fahrrädern, Zügen, Skiern, Yachten, Robotern und Windrädern.

Vorreiter bei den neuen High-Tech-Materialien ist die Autoindustrie. Audi will dieses Jahr ein Verbundwerkstoffzentrum in Neckarsulm eröffnen, um die Fertigungstechnik für das Verbundmaterial zu verbessern. Plastikblech, verstärkt durch Aluminiumeinlagen, soll schon ab März serienmäßig in die Karosserie des neuen Audi A8 eingebaut werden. Damit speckt der Oberklassewagen 2,3 Kilo ab. Immerhin. Auch der Sportwagen R8 wird mit Plastikkarosserieteilen leichter.

Das Leverkusener Chemieunternehmen Lanxess produziert das Rohmaterial für das neue Plastikblech des Audi A8. Endlose Glasfasern werden dafür wie für eine Art Teppich verwebt. Anschließend gießen die Ingenieure den heißen Kunststoff auf die Fasern. Im Unterschied zu herkömmlichen Verbundwerkstoffen können Autohersteller diese Bleche beliebig formen. Erhitzt ist das neue Material leicht formbar. Das ist neu.

„Wir sehen die Zukunft dieses Materials überall da, wo große Kräfte wirken, etwa bei einem Unfall“, erklärt Ralf Zimnol, Leiter der Anwendungsentwicklung bei Lanxess. In der Bodengruppe von Autos, im Vorderbau oder an den Türen. Der irische Verbundkunststofffabrikant Éirecomposites presst aus einem ähnlichen Werkstoff beispielsweise Stoßstangen für Busse und eine Hecktür für Geländewagen.

15 KommentareAlle Kommentare lesen
  • 10.03.2010, 15:55 UhrAnonymer Benutzer: Franz Ferdinand

    im Artikel wird von erodieren gesprochen. Müsste es nicht oxidieren sein?
    Erosion (also erodieren) ist in meinem Verständnis der stetige Abtrag eines Stoffes durch Umwelteinflüsse o.ä.. Salz, Wasser und Sauerstoff erodiert jedoch den Stahl nicht, sondern beschleunigt die Oxidation (Rosten) und schädigt damit das Material.

  • 10.03.2010, 14:13 UhrAnonymer Benutzer: turner

    Es heisst DiAmond Aircraft industries nicht DAimond Aircraft industries.

  • 07.03.2010, 09:48 UhrAnonymer Benutzer: Bayer

    Die Frage ob "Kunststoff" oder "Plastik" ist von ähnlich weltbewegender bedeutung wie "Schraubenzieher" oder "Schraubendreher". Dies ist kein Fachmagazin, daher geht Verständlichkeit vor Fachterminologie. Wobei "Kunststoff" im Grunde erheblich mißverständlicher ist, da lediglich ein Composita, als der Eigenname Plastik der in allen anderen europäischen Sprachen der einzig gängige begriff ist.

    ich sehe dieser Entwicklung skeptisch entgegen. Wir haben bereits jetzt massive ungeklärte Entsorgungsfragen. in großen Teilen der Weltmeere übersteigt der Anteil des an der Oberfläche schwimmenden Plastikmülles (durch Erosian werden die Partikel immer kleiner) bereits den Anteil des Planktons um ein Mehrfaches. So landet unser Plastikmüll wieder am Ende der Nahrungskette, im bauch der Menschen. Da sich an jenen Plastikabfällen sonstige Schadstoffe, die wir ebenfalls reichlich in die Meere einleiten, bevorzugt anlagern handelt es sich um richtige leine "Giftpillen" die entsprechend ihre Giftstoffe in die Organismen der Meereslebewesen freisetzen. Das kommt zur schon vorhandenen belastung von immer mehr Fischarten (zb Thunfisch mit Quecksilber) noch dazu.

    Von den Langzeiteffekten auf das größte Ökosystem der Welt, den Ozean, ganz abgesehen. Die Deutschen neigen nun einmal dazu ihr Land und deutsche Standards geringzuschätzen. Dass bei uns die Landschaft aber sogut wie frei von jeglichem Müll sind ist nicht die Selbstverständlichkeit, in Schwellenländern und dritte Welt Staaten (nach wie vor ist die kleine Minderheit der Staatenwelt so hoch industrialisiert wie wir) muss man sich mit teils verzweifelten Methoden wie dem Verbot von Plastiktüten der Plastikflut erwehren die als Müll weite Landstriche bedeckt.

    ich denke man muss kein Umweltaktivist sein um da bedenken gegen noch stärkere Nutzung von Kunststoffen zu bekommen.

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