FRANKFURT/MÜNCHEN. Betriebsratschef Klaus Schoch hat es schon früh gewusst: "Wer es schafft, einen Sportwagen mit Dreiliter-Verbrauch zu bauen, dem gehört die Zukunft". Fünf Jahre ist die Aussage alt, bald liefert BMW zur Freude seines obersten Arbeitnehmervertreters. Spätestens 2014 will der Münchener Autohersteller die Sportwagenstudie "Vision Efficient Dynamics" in Serie bringen.
Das futuristische Geschoss soll die Ikone einer neuen Fahrzeuggeneration sein, an der BMW seit Jahren feilt. Den Auftakt macht das "Megacity Vehicle", ein elektrisch betriebener Stadtflitzer, der 2013 in Serie geht. Ein Jahr später folgt die Sportwagenstudie, dessen 328 PS Dieselhybridmotor nur 3,7 Liter Sprit verbrauchen soll. Doch der Clou dieser Fahrzeuge sind weniger die Elektroantriebe: BMW will diesen Autos als erster Hersteller der Welt Karosserien komplett aus Kohlefaser schneidern.
125 Jahre lang wurden Autos aus Metall gebaut, doch nun kommt eine Zeitenwende. Seit gut einem Jahr halten die Pläne von BMW und dem Chemiekonzern SGL für ein Kohlefaserauto die Branche in Atem. Kohlefaser ist extrem belastbar, dreimal leichter als Aluminium - aber in Herstellung und Verarbeitung derzeit zehnmal so teuer wie Stahl. Das Kohlefaserauto ist ein technisches und finanzielles Abenteuer. BMW-Finanzchef Friedrich Eichiner ist sich jedoch sicher: "Wir sehen uns in der Entwicklung so weit, dass wir die Fertigungsprozesse und Kosten im Griff haben."
Seit Jahren beschäftigen sich die Münchener in ihrem "Project I" mit Elektroautos. Das Dilemma: Die schweren Batterien eines Elektroautos kosten nicht nur Reichweite, sondern auch die erwünschten sportlichen Fahreigenschaften. BMW will flotte Elektrosprinter und keine lahmen Enten. "Elektromobilität heißt nicht Verzicht", versprach BMW-Projektleiter Ulrich Kranz. Das Gewicht der Projektfahrzeuge musste also runter. Schnell war klar: Kohlefaser ist ein ideales Material für den Leichtbau.
SGL greift auf dem Karbonmarkt an
Die Pläne für das Karbonauto haben von Beginn an offene Ohren im BMW-Aufsichtsrat gefunden: Großaktionärin Susanne Klatten hat das Projekt vom ersten Tag an strategisch mit angeschoben. Diskret nahm die Milliardärin mit ihrer Investmentgesellschaft Skion Kontakt zum Wiesbadener Spezialchemiekonzern SGL Carbon auf. Inzwischen ist sie mit Skion auch die größte Aktionärin bei SGL.
Für SGL ist das Geschäft mit dem leistungsfähigen Werkstoff ein wichtiger Baustein, um sich für die Zukunft neu aufzustellen. Den größten Umsatz erzielt die frühere Hoechst-Tochter heute noch mit Grafit-Elektroden und-Anoden für die Metallindustrie. Rund um den Globus wird mit den SGL-Produkten Stahl und Aluminium produziert. In das Stammgeschäft drängt aber zunehmend Konkurrenz. Die Pläne der BMW-Großaktionärin Susanne Klatten kommen in Wiesbaden genau zur rechten Zeit.
Mit Karbon bezeichnet man in der Automobilherstellung Bauteile, die aus industriell hergestellten Fasern kohlenstoffhaltiger Ausgangsmaterialien stammen. Dabei ist die einzelne Faser zehnmal dünner als ein menschliches Haar. Karbonfasern haben dennoch eine hohe Zugfestigkeit. Um sie für den Einsatz im Fahrzeugbau zu veredeln, müssen die Stränge erst oxidiert und dann bei 1.500 Grad Celsius karbonisiert werden. Für den automobilen Einsatz werden sie anschließend mit Siliciumcarbid kombiniert. Aus den Fasern werden maschinell Gewebe geflochten, rund 500.000 Fasern können dabei pro Quadratzoll ineinander verflochten sein. Diese Gewebematten werden in mehreren Lagen übereinander zu Bauteilen z.B. im Autoklav-Verfahren bei ca. 150 Grad gebacken. Zur Anwendung kommt im Autobau auch verstärkt CFK, das ist kohlefaserverstärkter Kunststoff.
Karbon ist hochfest und sehr leicht. Im BMW M3 spart ein Karbondach fünf Kilo Gewicht an einer für den Fahrzeug-Schwerpunkt relevanten Stelle ein. Beim getunten Mini Cooper S bringt eine Karbon-Motohauben-Diät schon 20 Kilo. Karbon absorbiert außerdem z.B. bei einem Auffahrunfall als Bauteil extrem viel Energie, deswegen wird es bevorzugt im Rennsport eingesetzt. Das Material kann in fast jede beliebige Form gepresst bzw. gebacken werden und es rostet nicht. Bei künftigen Elektroautos ist es wichtig, die Karosserien leichter zu machen, da die Batterien sehr schwer sind.
Ein Beispiel: McLaren und Mercedes haben extra für die Produktion des Kofferraumdeckels des SLR Roadsters ein Pressverfahren entwickelt, bei dem die Herstellung von Karbonteilen kaum noch länger dauert als die von Stahlelementen. Doch müssen andere Komponenten mit dem Skalpell ausgeschnitten und aus bis zu 20 Schichten modelliert werden, bevor sie im so genannten Autoklaven bei bis zu 150 Grad unter hohem Druck wie im Schnellkochtopf gebacken werden. Bis zu 20 Stunden für ein Bauteil sind dabei keine Seltenheit. Daher würde eine A-Klasse aus Karbon mindestens doppelt so viel kosten wie eine herkömmliche - und hätte trotzdem keine Chance auf eine Serienfertigung: Die erforderlichen Stückzahlen sind bislang in der Karbon-Fertigung einfach nicht möglich.
Karbon ist durch die aufwendige Herstellung sehr teuer. Ein Nachteil für den Einsatz im Straßenverkehr ist die Eigenschaft des Materials, bei einem Unfall unkontrolliert zu zersplittern. Die teils sehr scharfen Kanten können zu schweren Verletzungen bzw. Beschädigungen führen. Außerdem kann Karbon nicht einfach repariert werden, - etwa durch schweißen, spachteln, schrauben -, was in jedem Fall einen (teuren) Austausch eines beschädigten Bauteils nötig macht. Dazu kommt die noch ungelöste Frage des Recyclings.
Volkswagen hat sich rund neun Prozent der Anteile am Kohlefaserspezialisten SGL Carbon gesichert, der im MDax notiert ist. BMW ist ebenfalls eingestiegen (27 Prozent und Sperrminorität) und will 2013 seine erste Karbonflitzer namens "i3" und "i8" auf den Markt bringen. Gemeinsam wollen SGL und BMW groß in die Karosserieproduktion für Elektroautos einsteigen. Lamborghini baut ebenso wie McLaren bereits Teile seiner Chassis bzw. ganze Fahrgastzellen aus Karbon. Daimler hat mit dem japanischen CFK-Spezialisten Toray ein Joint-Venture gegründet und fertigt Karbonkomponenten. Audi will gemeinsam mit dem Maschinenbauer Voith die Industrialisierung des Fertigungsprozesses vorantreiben.
Sehr geehrter Herr Fasse, sehr geehrter Herr Murphy,
vielen Dank für den schlecht recherchierten Artikel. Das es sich immer noch nicht bis zum Handelsblatt rumgesprochen hat, dass Toho Tenax (Europe GmbH) der einzigste deutsche Kohlenstofffaserhersteller ist, finde ich schon sehr traurig. SGL hat bis dato noch keine Fasern kommerziell in Deutschland produziert!
Die Reparatur wird teuer sein, da das gesamte Bauteil ausgebaut werden muss. Das Reparaturprinzip wird ähnlich wie bei CARGLASS sein, durch Harzinjektion in die gerissene Faserstruktur.
Eine interessante Frage für den Verbrauch ist lässt sich das Auto auch reparieren bei einen Karosserieschaden??
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