Carbon auf dem Weg in die Großserie

Das Streben nach Energie- und Ressourceneffizienz trägt Früchte. Die Verarbeitungstechniken für Leichtbauwerkstoffe entwickeln sich erstaunlich weiter, und clevere Köpfe finden Lösungen, die so bislang kaum für möglich gehalten wurden. Ein Beispiel dafür sind neue Verfahren, Hochleistungsbauteile aus faserverstärkten Kunststoffen herzustellen (unsere Titelstrecke ab Seite 40). Sie kombinieren das Thermoformen und das Spritzgießen zu einem großserientauglichen Prozess. Die automatisierten Abläufe ermöglichen Zykluszeiten, die teilweise unter einer Minute liegen. Dann entnimmt der Roboter dem komplexen Multifunktionswerkzeug ein einbaufertiges Bauteil. Bei Bedarf mit integrierten Lagerstellen, eingearbeiteten metallischen Inserts – etwa für Verschraubungen – sowie angespritzten Versteifungselementen. Noch stehen diese Technologien am Anfang ihrer Entwicklung. Noch fehlen teilweise Materialkennzahlen, die für metallische Werkstoffe längst bekannt sind. Beim Auslegen von Metallteilen geben sie, zusammen mit einigen Jahrzehnten Erfahrung und erprobten Simulationstechniken, den Konstrukteuren ein hohes Maß an Sicherheit, das mit den neuen Werkstoffen noch fehlt. Doch deren Potenzial ist unverkennbar. Insofern bieten die neuen Verfahren, Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen in Großserie herzustellen, deutschen Fertigungstechnikern erneut die Chance, sich im internationalen Wettbewerb einen Vorsprung zu erarbeiten. Allerdings endet die Aufgabe nicht mit wirtschaftlichen Produktionsprozessen. Damit diese Werkstoffe in der Serienfertigung wirklich eine Chance haben, muss auch die Reparatur- und die Recyclingfähigkeit gesichert sein. Müssten teure Komponenten bereits nach Bagatellschäden ausgetauscht werden, würde das nicht nur die Akzeptanz bei den Endverbrauchern kosten, sondern auch den Begriff Ressourceneffizienz ad absurdum führen.