27.05.2008

Carbonfasern erleben Boom

Eine «Revolution im Flugzeugbau» erkennt die Landesbank Baden-Württemberg (LBBW) in einer Studie. Carbonfasern können Stahl und Aluminium auf immer mehr Gebieten ersetzen.

Carbonfasern erleben Boom

Wiesbaden (dpa) - Chemisch sind die schwarzschimmernden Fäden mit einem im Ofen vergessenen Kuchen verwandt, doch in punkto Begehrtheit zählen Carbonfasern eher zur Familie der warmen Semmeln: Bislang eher als Luxuswerkstoff für Hochleistungsrennräder oder Formel-1-Boliden bekannt, reißen sich Luftfahrtindustrie und Windradbauer angesichts steigender Ölpreise um das so leichte wie dauerhafte Material, das Stahl und Aluminium auf vielen Gebieten ersetzen kann. Schon reichen die weltweiten Fertigungskapazitäten nicht mehr aus, nur wenige Firmen beherrschen den aufwendigen Herstellungsprozess. Einziger europäischer Anbieter ist die Wiesbadener SGL Group.

Eine «Revolution im Flugzeugbau» erkennt die Landesbank Baden-Württemberg (LBBW) in einer Studie. Kam der in den 60er Jahren konstruierte Jumbojet Boeing 747 noch fast ausschließlich mit Aluminium aus, besteht der Super-Airbus A380 schon zu einem Viertel aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK). Der Boeing «Dreamliner» soll es sogar auf die Hälfte bringen. Denn CFK ist etwa ein Drittel leichter als Aluminium, gleichzeitig aber härter und korrosionsfester als Stahl. So erlaubt er neue Bauweisen und verlängert die Wartungsintervalle. Unterm Strich sinkt der Spritverbrauch um 17 bis 20 Prozent gegenüber heutigen Maschinen.

35 000 Tonnen Carbonfasern wurden im vergangenen Jahr weltweit produziert, und gegenwärtig bauen alle acht Herstellerfirmen - neben SGL je drei aus Japan und den USA sowie eine aus Taiwan - ihre Kapazitäten aus. SGL etwa plant eine neue Fertigung, für die der bayrische Standort Meitingen gute Chancen hat . Wenn sie 2011 in Betrieb geht, dürfte der weltweite Bedarf nach LBBW-Schätzung schon 60 000 Tonnen übersteigen.

Zweiter Hauptnachfrager neben den Flugzeugbauern sind Windkraftfirmen, die um die Jahrtausendwende begonnen haben, die bisherigen Glasfaser-Kunststoffe durch CFK zu ersetzen. Anders lassen sich die immer größeren Rotorblätter kaum noch realisieren.

Allerdings ist CFK derzeit noch teurer als Konkurrenzwerkstoffe. Zwar hat sich der Preis seit 2004 fast halbiert, aber er liegt noch immer rund 50 Prozent über dem von GFK. Im Vergleich zu Aluminium kosten Carbon-Bauteile rund 15 bis 20 Prozent mehr.

Grund ist, dass die Herstellung bisher nicht auf industrielle Massenproduktion ausgelegt ist, sondern mit ihren vielen einzelnen Schritten eher Manufakturmethoden folgt. Ausgangsstoff ist meist die Kunststoff-Faser Polyacrylnitril, ein elfenbeinweißes Gespinst, das bei bis zu 2500 Grad kontrolliert verkohlt wird. Was übrigbleibt, ist zehnmal feiner als ein menschliches Haar und bis zu fünfmal zugfester als der beste Stahl. Steif und hart werden die Fasern, wenn sie anschließend zu Bändern aus vielen Einzelfäden gelegt, mit Kunstharz fixiert, zur fertigen Form gewickelt - oder geflochten - und anschließend im Hochtemperaturofen gebacken werden.

Die LBBW-Analysten rechnen damit, dass eine Automatisierung der Fertigung die Preise in den kommenden Jahren drückt, was wiederum die Nachfrage stimuliert - eine Abwärtsspirale, der von unten die Spritkosten entgegenkommen. Mittelfristig könnten deshalb auch Autokonzerne, die Baubranche und Maschinenbauer mehr und mehr zu CFK greifen. Zuvor wären allerdings einige Probleme zu lösen. Dazu zählen Recycling und Crashsicherheit - wenn Carbonfaserteile zersplittern, bilden sie scharfe Kanten. Dennoch stimmen die LBBW-Banker fast lyrische Töne an: «The Age of Composites is dawning» überschreiben sie ihre Studie: «Das Zeitalter der Verbundwerkstoffe bricht an.»

Wolfgang Harms, dpa

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