(pi) Leichtbau boomt. Vor allem hochleistungsfähige Verbundwerkstoffe (Composites) finden zunehmend den Weg in die Serie und sorgen so für enorme Zuwächse der Branche. In einer aktuellen Studie prognostizieren die Marktforscher von Freedonia für die kommenden Jahre zweistellige Wachstumsraten am US-Markt für Composites. Demnach soll das Volumen bis 2016 bei 10,2 Mrd. US-Dollar liegen und damit der Wert aus dem Jahr 2011 verdoppelt werden. Die Experten machen als Wachstumstreiber vor allem Anwendungen in der zivilen Luftfahrt aus.
Trotz aller Euphorie um leichte und hochfeste Fasermaterialien an eine vollständige Substitution des grossen Leichtbau-Konkurrenten Aluminium ist nicht zu denken. Die Flugzeughersteller fliegen wieder auf das Leichtmetall. Möglich machen diese Renaissance vor allem günstigere Legierungen. Das zeigt das Geschäft über 1,4 Mrd. US-Dollar, das Airbus und Alcoa auf der Luftfahrtmesse in Farnborough abgeschlossen haben.
Neu entwickelte Alu-Legierungen treiben das Geschäft
Die mehrjährige Vereinbarung umfasst die Lieferung von Aluminiumplatten und -blechen für eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem in Strukturbauteilen im Fussboden oder Paneele für den Flugzeugrumpf. Sie sollen bei den Modellen A320, A350 und A380 zum Einsatz kommen.
Zudem liefert der US-Aluminiumproduzent Komponenten aus neu entwickelten Aluminium-Lithium-Legierungen, die leichter und kostengünstiger sind als andere Verbundwerkstoffe. Nach Angaben von Alcoa lässt sich damit der Treibstoffverbrauch um 22 bis 27 Prozent verringern und das Gewicht um 5 bis 10 Prozent reduzieren.
Auch der französische Aluminiumhersteller Constellium hat von Airbus einen Auftrag erhalten. Die Vereinbarung hat einen Wert von 2 Mrd. US-Dollar. Das Unternehmen wird künftig Aluminiumteile für alle Flugzeugtypen des europäischen Herstellers liefern.
Auf der anderen Seite machen die Unternehmen der Composites-Industrie ebenfalls ihre Hausaufgaben und sind dabei, Leichtbauanwendungen den Weg in die Grossserie zu ebnen. 72 Unternehmen, Bildungs- und Forschungseinrichtungen sowie unterstützende Organisationen aus der Region um München, Augsburg und Ingolstadt haben sich in der Spitzenclusterinitiative «MAI Carbon» zusammengetan, um die CFKs fit zu machen für die Serienreife.
Composites machen sich fit für die Serienfertigung
Das Cluster wird mit 40 Mio. Euro von der deutschen Bundesregierung gefördert, weitere 40 Mio. Euro stammen von der Industrie. Ein massgeblicher Partner im Cluster ist die Fraunhofer-Projektgruppe «Funktionsintegrierter Leichtbau».
Für die Luftfahrindustrie hat sie gemeinsam mit Premium Aerotec und Eurocopter ein vollautomatisches Fertigungsverfahren für grosse CFK-Bauteile entwickelt. Kern der Technologie ist ein Roboter mit einem Legekopf: Er greift die mit Harz ummantelten Carbonfasern und legt sie in einer Form ab, wo sie dann aushärten.
«Das Verfahren hat gute Chancen, in die Serienfertigung des Verkehrsflugzeugbaus aufgenommen zu werden, die in etwa zwei Jahren startet», so Prof. Klaus Drechsler, Leiter der Fraunhofer Projektgruppe und Inhaber des Lehrstuhls für Carbon Composites an der TU München.
Auch die SGL-Group-Tochter Hitco beschäftigt sich mit der Automatisierung, allerdings auf Rohstoffseite. So zielt ein Projekt zur automatisierten Carbonfaser-Verarbeitung von Autoklav-freien Materialien für die Herstellung von Verbundwerkstoff-Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt darauf ab, Hightech-Materialien und Bearbeitungsverfahren zu nutzen, um Hochleistungsverbundwerkstoffe zu reduzierten Werkzeugkosten herzustellen. •
www.mai-carbon.de
Composites Europe, Halle 8b Stand A 20
www.ict.fraunhofer.de
Composites Europe, Halle 8a Stand A 11
www.sglgroup.com
Composites Europe, Halle 8b Stand A 32
www.alcoa.com/switzerland
Aluminium, Halle 9 Stand D 30
www.constellium.com
Aluminium, Halle 11 Stand E 15Zwei Leichtbaugipfel und ein Newcomer
Aluminium und Composites Europe 2012
Die Messen «Aluminium» und «Composites Europe» bilden vom 9. bis 11. Oktober laut Angaben des Veranstalters den wichtigsten Leichtbau-Gipfel des Jahres. Nicht umsonst wird in Presseverlautbarungen geschwärmt: «Es entsteht für das Thema Leichtbau eine Technologieplattform, die weltweit ihresgleichen sucht.»
Auf dem Düsseldorfer Messegelände zeigen beide Messen Schlüsseltechnologien und Anwendungen für die Märkte von Leichtbau-Werkstoffen. Zusammen werden mehr als 1300 Aussteller aus über 50 Nationen erwartet. Adressiert werden Besucher aus den Bereichen Konstruktion, Design und Entwicklung in den Segmenten Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Bau und Konstruktion, Schiffs- und Bootsbau und Windkraftanlagenbau.
www.aluminium-messe.com, www.composites-europe.com
ITHEC (International Conference and Exhibition on Thermoplastic Composites)
Mit einer neuen Veranstaltung zum Thema Leichtbau gehen die Messe Bremen und das Faserinstitut Bremen e. V. (FIBRE) an den Start: Am 29. und 30. Oktober 2012 findet die ITHEC International Conference and Exhibition on Thermoplastic Composites zum ersten Mal in der Hansestadt statt. Es geht dabei um die Herstellung von thermoplastischen kohlenstofffaserverstärkten Strukturbauteilen (CFK) für unterschiedliche Anwendungsbereiche.
www.ithec.de