Auf eines sind Auto- und Flugzeugbauer besonders bedacht: Das Gewicht ihrer Fabrikate so gering wie möglich zu halten. Denn für 100 Kilogramm, die ein Auto abspeckt, können zwischen 0,3 und 0,6 Liter Sprit auf 100 Kilometern eingespart werden. Während die Flugzeuge seit Jahren tatsächlich immer leichter werden, nimmt das Leergewicht der Autos beständig zu. Klaus Drechsler, Leiter der Augsburger Fraunhofer-Projektgruppe Funktionsintegrierter Leichtbau, kennt die Ursachen: „Die Kunden wollen immer mehr Komfort und der Staat immer mehr Sicherheit.“ kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, umgangssprachlich Carbon, herzustellen.
Carbon bietet viele Vorteile, ist aber teurer
Die Vorteile von Carbon sind vielfältig. Die Fasern sind 60 Prozent leichter als Stahl und 30 Prozent leichter als Aluminium. Zudem rosten sie nicht und sind äußerst stabil. Der Nachteil: Die Herstellung ist teuer. Viele Arbeitsschritte müssen per Hand gemacht werden. Das will die Augsburger Forschungsgruppe, als Mitglied der Clusterinitiative „Mai Carbon“, ändern. In diesem Netzwerk sind Firmen aus der Mai-Region, also aus München, Augsburg und Ingolstadt, vertreten.
80 Millionen Euro für die Serienreife
Insgesamt 72 Unternehmen, Forschungseinrichtungen sowie unterstützende Unternehmen – darunter BMW, die SGL Group und Audi – haben sich zusammengetan, um die kohlenfaserverstärkten Kunststoffe fit für die Serienreife zu machen. Finanziert wird die Initiative mit 40 Millionen Euro vom Bundesforschungsministerium. Weitere 40 Millionen kommen aus der Industrie.
Angesetzt ist das Projekt auf fünf Jahre. Für diese Zeit haben sich die Forscher ambitionierte Ziele gesetzt. „Der industrielle Durchbruch muss uns gelingen“, sagt Drechsler. „Wir haben uns vorgenommen, die Produktionskosten um 90 Prozent und die Materialkosten um 50 Prozent zu senken.“ Gelingen soll das über neue Herstellungsverfahren, die für Großserien geeignet sei, erklärt Drechsler, der an der TU München einen Lehrstuhl für Carbon Composites (Kohlenstoff-Verbundwerkstoffe) innehat.
Ein Fertigungsverfahren aus Augsburg
Dabei müssen die Forscher nicht bei null anfangen. Die Augsburger Gruppe hat für die Autoindustrie bereits ein Fertigungsverfahren entwickelt. Mit einer Kombination aus einer Flechtmaschine, wie sie im Textilbereich verwendet wird, und einer sogenannten Pultrusionsanlage laufen alle Schritte automatisch: Erst werden die Fasern in Form gebracht, dann mit Harz ummantelt. Dadurch können, anders als bisher, unendlich lange Teile erzeugt werden, was gerade für die Autoproduktion wichtig ist. Für den Standort Augsburg sieht Drechsler gute Chancen: „Augsburg hat Großes vor im Bereich Carbon Composites und wir sind die Speerspitze.“
Und irgendwann, hofft Drechsler, wird es im Raum Augsburg nicht nur den Technologiemarktführer, die SGL Group (Meitingen), sondern auch eine Produktionsstätte geben. Bislang forscht und entwickelt das Unternehmen zwar hier, produziert aber unter anderem in den USA. In den kommenden zehn Jahren sieht Drechsler keine Realisierungschance. „Es wird uns irgendwann gelingen, aber die Politik muss auch mitspielen.“