Kohlenstofffaser-verstärkte Kunststoffe in der Verkehrstechnik

Leichtmetalle sind in der Verkehrstechnik zwar heute noch die Basistechnologie, aber der Wechsel auf kohlenstofffaser-verstärkte Kunststoffe ist in vollem Gang. Gefördert durch den Einsatz dieser Technologie für Windkraft-Rotoren, kommt Kunststoff als Material für die Produktion von Fahrzeugen und Fliegern immer mehr in Mode.

Link-Empfehlungen der Redaktion zu weiterführenden Informationen:

- CFK-Konzept des BMW i – hier

- Projekt Rapid Repair für CFK der Lufthansa Technik- hier

- Wissenschaftliche Begleitung zur Einführung von CFK bei Airbus durch das DLR – hier

Mehr zum Inhalt des Videos:

Faserverbundwerkstoffe haben für Verkehrsmittel gegenüber dem Einsatz von Leichtmetallen einige Vorteile aufzuweisen: neben der Gewichtseinsparung ist ihre Widerstandsfähigkeit, die gute Formbarkeit sowie hohe Korrosionsbeständigkeit auf der Plusseite zu verbuchen. Allerdings gibt es auch Aspekte. Im Automobilbau stellt allerdings die erforderliche Massenproduktion eine große Herausforderung an CFK dar. Geeignete Produktionsstraßen müssen erst entwickelt werden, ehe die Technologie in der Automobilproduktion mit geeigneter Massenfertigung eingesetzt werden kann. Bei BMW beispielsweise hat man schon früh auf den neuen Werkstoff gesetzt. Seit rund einem Jahrzehnt experimentieren die Innovatoren im Landshuter Werk mit CFK. Für die Herstellung der Dächer des Modells M6 gibt es inzwischen sogar eine erste selbst entwickelte kleine Serienfertigung für Kohlefaser-Verbundstoff. 2013 soll das CFK-Zeitalter bei BMW offiziell beginnen. Im Leipziger Werk soll dann das erste Elektroauto vom neuen Typ i-Konzept mit selbst entwickelter CFK-Serienfertigung vom Band laufen. 400 Millionen Euro investiert der Konzern für die Massenproduktion dieser leichtgewichtigen mobilen Zukunft.

Auch im Flugzeugbau ist die CFK-Technologie auf dem Vormarsch. Allerdings ist das leichte Material nicht extrem temperaturbeständig. In Kohlefaser-Verbundstrukturen kann Wasser eindringen, das in großen Höhen dann gefrieren und zu Haarrissen führen kann. Boeing ist bereits mit dem Dreamliner, der Boeing 787, massiv in das CFK-Zeitalter eingestiegen. Die Maschine besteht erstmals zur Hälfte aus CFK und wird seit Ende 2011 ausgeliefert. Der Flugzeugbauer Airbus, der in den Seitenrudern seiner Maschinen als erster Hersteller CFK eingesetzt hat, zieht erst 2013 mit einem vergleichbaren CFK-Modell nach: dem Airbus 350. Während die 787 den Rumpf als Gesamtmodul fertigt, setzt der europäische Konkurrent beim A350 auf Paneeltechnik. Die Idee dabei: Die CFK-Paneele sollen eine Reparatur im Schadensfall vereinfachen, der bei dieser neuen Technologie häufiger zu erwarten ist. Dass die CFK-Technologie im Flugzeugbau noch nicht ausgereift ist, wird auch daran deutlich, dass Boeing vor kurzem technische Probleme beim Dreamliner bestätigen musste. Auch geeignete Wartungs- und Reparaturprozesse für große Flugzeug-Bauteile fehlen derzeit noch. Bei allen noch bestehenden Einführungsschwierigkeiten ist klar, dass CFK die Zukunft in der Verkehrstechnik gehört.

© mce mediacomeurope GmbH 2012