Materialien der Zukunft Stoffe, die Wunder wirken

AFP/ University of Manchester

Von Henning Zander

2. Teil: Karbon: Leicht und stabil


Wer Gewicht sparen möchte, setzt auf Karbonfasern. Im Verbund mit anderen Stoffen kann das Material seine enormen Vorzüge ausspielen. Die kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) sind extrem stabil, wobei sie um 30 Prozent leichter sind als Aluminium und nur halb so viel wiegen wie Stahl.

Das Gewicht ist ein entscheidender Ansatz, um den CO2-Ausstoß von Autos zu vermindern. Denn der Effizienzgewinn moderner Motoren wurde in der Vergangenheit durch das immer größere Gewicht der Fahrzeuge wieder relativiert. Karbon könnte da helfen. Auch beim großflächigen Einsatz in Elektrofahrzeugen. Schließlich ist es das Ziel der Bundesregierung, bis 2020 eine Million Stromautos auf die Straße zu bringen. Das hohe Gewicht der Batterien muss an anderer Stelle eingespart werden.

Doch noch ist die Herstellung aufwendig. Viele Arbeitsschritte bei der Fertigung werden per Hand erledigt. "Karbon macht sich im Augenblick in der Formel 1 gut, für die Serienfertigung ist es aber noch zu teuer", sagt Ehrenfried Zschech, Vizepräsident der Federation of European Materials Societies (FEMS), einem europaweiten Zusammenschluss von Materialforschungsgesellschaften. Nur im kleinen, luxuriösen Maßstab werden die CFK deshalb derzeit eingesetzt.



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Gebr.Engels 30.03.2011
1. Titel ? -nasowas
Zitat von sysopGanzen*Industrien stehen gewaltige Umbrüche bevor - Autobauer setzen schon heute*auf*Karbon,*weil die Kohlefasern*viel leichter leichter sind als Stahl.*Auch*in*anderen Branchen sollen Wunderstoffe die Produkte*revolutionieren. Aber was taugen sie wirklich? Ein Überblick. http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,753215,00.html
Ich will ja niemanden desillusionieren, aber schauen sie sich mal an in welcher preisklasse diese Autos aus carbon sich befinden, ausserdem aus was wird dieses denn hergestellt ? richtig -aus Öl. Im Flugzeugbau macht die sache schon mehr Sinn, aber auch hier gibt es Schwierigkeiten, nämlich der Blitzschutz. Kohlefaser-verbundstoffe sind nichtleitend, weshalb zusätzlich noch (schwere) Metalldrähte mit eingezogen werden müssen.
UnitedEurope 30.03.2011
2. Mitdenken
Zitat von Gebr.EngelsIch will ja niemanden desillusionieren, aber schauen sie sich mal an in welcher preisklasse diese Autos aus carbon sich befinden, ausserdem aus was wird dieses denn hergestellt ? richtig -aus Öl. Im Flugzeugbau macht die sache schon mehr Sinn, aber auch hier gibt es Schwierigkeiten, nämlich der Blitzschutz. Kohlefaser-verbundstoffe sind nichtleitend, weshalb zusätzlich noch (schwere) Metalldrähte mit eingezogen werden müssen.
Man Kohlefaser auch aus - wer hätts gedacht ? - Kohle herstellen. Der Aufwand ist nur größer. Im Endeffekt werden wir viele dieser Materialien wieder sehen, denn je teurer Öl, Stahl und Co. werden und je weniger es davon gibt, desto eher rentieren sich Graphen und Kollegen.
hansulrich47 30.03.2011
3. Lachhaft
Autobauer werden Kohlefaser nicht in grösserem Umfang einsetzen. Das Zeug ist zwar stabil, bei Überbelastung splittert es aber sofort. Um einen Crashtest zu bestehen, muß unter der Kohlefaserhülle weiterhin ganz normales verformbares Metall verwendet werden. Gewicht lässt sich so kaum einsparen, vor allem nicht, wenn weiterhin jeder technisch mögliche Firlefanz an Stellmotoren für Sitz, Spiegel usw. eingebaut wird, um die Existenz der Entwicklungsabteilung zu garantieren. Solang der "satte" Klang einer schweren Autotür ein wichtiges Verkaufargument ist, wird Kohlefaserwerkstoff nur als Feigenblatt verwendet, um von wirklichen Gewichtseinsparungen abzulenken. Merke: Der Passat hat im letzten Jahrhundert mal leer 750 kg gewogen, Golf, Kadett usw. waren noch leichter.
ArnoNym 30.03.2011
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Zitat von sysopGanzen*Industrien stehen gewaltige Umbrüche bevor - Autobauer setzen schon heute*auf*Karbon,*weil die Kohlefasern*viel leichter leichter sind als Stahl.*Auch*in*anderen Branchen sollen Wunderstoffe die Produkte*revolutionieren. Aber was taugen sie wirklich? Ein Überblick. http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,753215,00.html
Die Dichte von Aluminium beträgt ungefähr 2,7 g/cm³. 30% leichter ergibt 1,9 g/cm³, was halb soviel sein soll wie von Stahl. Also müßte es Stahl auf 3,8 g/cm³ bringen. Stahl, wie ich ihn kenne, wiegt aber ca. 7,85 g/cm³! Warum verwendet SPON nicht generell einfach Absolutwerte, die sich leicht recherchieren lassen? Diese komischen Relativangaben bringen erstens keinen Erkenntnisgewinn und bergen nur die Gefahr von Fehlern.
heinzelmann200 30.03.2011
5. bei Autos
Zitat von hansulrich47Autobauer werden Kohlefaser nicht in grösserem Umfang einsetzen. Das Zeug ist zwar stabil, bei Überbelastung splittert es aber sofort. Um einen Crashtest zu bestehen, muß unter der Kohlefaserhülle weiterhin ganz normales verformbares Metall verwendet werden. Gewicht lässt sich so kaum einsparen, vor allem nicht, wenn weiterhin jeder technisch mögliche Firlefanz an Stellmotoren für Sitz, Spiegel usw. eingebaut wird, um die Existenz der Entwicklungsabteilung zu garantieren. Solang der "satte" Klang einer schweren Autotür ein wichtiges Verkaufargument ist, wird Kohlefaserwerkstoff nur als Feigenblatt verwendet, um von wirklichen Gewichtseinsparungen abzulenken. Merke: Der Passat hat im letzten Jahrhundert mal leer 750 kg gewogen, Golf, Kadett usw. waren noch leichter.
Schön und diese Autos bekommen heute alle keine Zulassung mehr, weil sie solche Dreckschleudern sind. Von der geringen Sicherheit mal ganz abgesehen. Und ja auch im Komfort mangelt es da auch ganz gewaltig. Da ich einen dieser Uralt-Passats gefahren habe weiß ich das genau, reine Kraftanstrengung das Lenken alleine. Gewichtseinsparungen wird es geben und Karosserien aus Carbonfasern sicher irgendwann auch. Sie sind einfach sicherer und besser. Und nein da muß nichts verstärkt werden mit zusätzlichem Metall dahinter und es splittert auch nicht, dafür ist ja genau die Karbonfaser da (ohne Karbonfaser würde es splittern). Das Problem ist ganz profan: Man spart Gewicht, aber natürlich ist Karbonfaserverstärkter Kunststoff deutlich teurer als der günstige Stahl. Der einzige Grund warum nicht schon jedes Auto damit gebaut wird ist denn auch der enorme Preis. Deshalb haben im Moment nur die teuersten Autos solche Karosserien. Und das Türgeräusch bekommt man damit übrigens auch hin.
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