Karbon: Superkunststoff aus Karbon

Karbon: Superkunststoff aus Karbon

Bild vergrößern

Der Stoff der Zukunft: Kohlenstoffverstärkter Kunststoff

von Jürgen Rees

Highend-Kunststoffe machen Flugzeuge und Autos leichter, sparsamer und sicherer. Das Potenzial ist gigantisch, die technischen Herausforderungen für die Hersteller nicht minder.

Zumindest die Ingenieure sind sich sicher: 2011 werde die Serienfertigung von Boeings neuem Hoffnungsträger starten, dem Dreamliner. Er wäre das erste Großraumflugzeug mit bis zu 300 Sitzplätzen, das zur Hälfte aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff – kurz CFK – besteht. Die extrem feste und zudem leichte Faser soll helfen, den Kerosinverbrauch des Jets um 20 Prozent gegenüber herkömmlichen Flugzeugen zu senken. Kein Wunder, dass die Industrie seit Jahren von einem massenhaften Einsatz des Werkstoffs träumt.

Doch nicht nur beim Dreamliner wird sich im nächsten Jahr zeigen, was die leichte Karbonfaser leisten kann. Neben Flugzeugbauern wie Boeing und dem europäischen Airbus setzt auch der Münchner Autohersteller BMW bei seinem Elektroauto Project i auf den neuen Werkstoff. Die neue BMW-Karosserie soll nicht mehr wie üblich aus Stahl oder Aluminium, sondern aus CFK gefertigt werden.

Anzeige

Leichter als Aluminium

Gerade für die Elektromobilität ist der Superkunststoff wichtig: Denn je schwerer das Auto ist, desto größer, leistungsfähiger und teuerer ist auch die benötigte Batterie.

CFK aber ist nochmals 30 Prozent leichter als Aluminium und wiegt sogar nur halb so viel wie Stahl. „Wird die Karosserie leichter, können wir auch den Akku und den Elektromotor verkleinern und sparen so Kosten“, hofft BMW-Projektleiter Ulrich Kranz. Kranz hat zudem gezeigt, dass die Fahrgastzelle aus dem neuen Material bei einem Unfall die Insassen sogar besser schützt als ein Auto aus Metall.

Die Kehrseite: Kohlenstofffasern, rabenschwarz und 50 Mal dünner als menschliches Haar, sind teuer. Ein Kilogramm kostet heute etwa 15 Euro. Ein Kilogramm Aluminium gibt es für 2,50 Euro, ein Kilo Stahl gar für nur 60 Cent.

50 Mal dünner als ein Haar

Um den Wagen, wie geplant, 2013 zu vertretbaren Preisen auf den Markt bringen zu können, müssen die Ingenieure auch ein automatisiertes Fertigungsverfahren für den Superkunststoff entwickeln. Nur so lässt sich die Serienproduktion auf einem bezahlbaren Niveau halten.

Was einfacher klingt, als es ist. Denn bisher werden die High-Tech-Fasern – auch bei Boeing – weitgehend von Hand verarbeitet. Eine automatisierte Fertigung gibt es noch nicht. Deshalb ist BMW mit dem Spezialisten SGL Carbon ein Joint Venture eingegangen. Ab kommendem Jahr werden die Fasern im SGL-Werk im amerikanischen Moses Lake hergestellt. Im bayrischen Wackersdorf werden sie in einem Gemeinschaftsunternehmen von BMW und SGL Carbon weiterverarbeitet und in Leipzig schließlich zu Karosserieteilen vorgeformt.

So viel ist klar: Gelingt den Münchner Entwicklern ihr Meisterstück, wird es den Karosseriebau dramatisch verändern.

Anzeige
Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%