Luftfahrt
Revolution im Flugzeugbau

Künftig werden Flugzeugrümpfe nicht mehr geschweißt, sondern gelegt und gebacken: Die Kohlefaser schickt sich an, nicht nur die Luftfahrt zu verändern. Unternehmen wie EADS und SGL investieren viel Geld in den High-Tech-Werkstoff. Doch die Technik ist nicht ohne Tücken, viele Zulieferer sind überfordert.

AUGSBURG/MEITINGEN. Wenn Reinald Pfau über seinen wichtigsten Werkstoff spricht, ist er in seinem Element. Das neue Material trotzt Zug- und Druckkräften, ist aber kein Metall. Es wiegt nur die Hälfte von Aluminium, ist aber mindestens genauso hart wie Stahl. Seit mehr als 20 Jahren arbeitet Pfau mit dem Wunderwerkstoff, jetzt ist er sich sicher: "Der großflächige Einsatz von Kohlefaser ist eine Revolution im Flugzeugbau", sagt Pfau, Entwicklungsleiter der EADS-Tochter Premium Aerotec.

An deren Standorten in Augsburg und Nordenham entstehen die Flugzeugrümpfe für sämtliche Airbus-Modelle. 40 Jahre lang waren die fast überwiegend aus Leichtmetallen wie Aluminium. Das soll sich ändern: Die Umstellung auf Kohlefaser gilt in der Branche als größter Paradigmenwechsel im Flugzeugbau seit Einführung der Düsentriebwerke.

Premium Aerotec investiert deshalb 400 Mio. Euro in zwei neue Werke. Ein Großteil der 6 000 Beschäftigten muss umlernen: Künftig werden die Flugzeugrümpfe nicht mehr geschweißt, sondern gelegt und gebacken. Die Herstellung der Außenhaut übernehmen Harzfaser-Legemaschinen. Die so gefertigten Bauteile wandern anschließend in riesige Trockenöfen, sogenannte Autoklaven. Hier härten die Segmente aus, bevor sie in die Airbus-Endmontagen nach Toulouse gehen. Die Zeit drängt: Airbus will ab 2011 das neue Langstreckenflugzeug A350 produzieren. Für den Hoffnungsträger des Konzerns liegen fast 500 Bestellungen vor.

Die Investitionen werden sich auszahlen, glaubt Pfau, nicht nur für Airbus. "Flugzeuge mit Kohlefaserrümpfen sparen Treibstoff und sind leichter zu warten." Zieht der Luftverkehr nach der Krise wieder an, dürften auch die Spritpreise kräftig steigen. So wächst der Druck auf die Airlines, effizientere Maschinen einzusetzen. Da die Triebwerkstechnik ausgereizt ist, bleibt nur der Weg über leichtere Flugzeugrümpfe. Ein Flugzeug komplett aus Kohlefaser spart bis zu 20 Prozent Sprit, versprechen Airbus und Boeing.

Dominiert wird der Markt für den Werkstoff bisher von den japanischen Firmen Toray und Toho Tenax. Die deutsche SGL Group investiert aber massiv in das neue Geschäft und will zur Konkurrenz aufschließen. Einen Blick in die Zukunft der Kohlefaser gewährt der Standort Meitingen bei Augsburg. Die Nähe zu Premium Aerotec ist nicht zufällig, in der Region haben sich viele Kohlefaser-Spezialisten angesiedelt.

In Meitingen zeigt sich die ganze Bandbreite der Anwendungen: Die Fasern der SGL-Gruppefinden sich in Golfschlägern, Flugzeugen, Windrädern, Autos oder beim Häuserbau. Dabei sieht der Spartenverantwortliche Jan Verdenhalven den Werkstoff erst am Anfang. "Bei Stahl haben wir Erfahrungen von über 1 000 Jahren und bei Aluminium von über 100 Jahren. Bei Carbon sind es gerade einmal 20 Jahre."

Die Forscher erkunden die Möglichkeiten der Faser am Computer. Anhand komplexer Rechenmodelle untersuchen sie, wie das Material gewebt sein muss, damit es den Belastungen standhält. "Da es vor einigen Jahren die Modelle nicht gab, kam Carbon nur limitiert zum Einsatz", sagt Verdenhalven.

Das ändert sich nun; Beschleuniger sind die Luftfahrt- und die Windindustrie. Mit dem steigenden Bedarf sinken die Produktionskosten, zugleich wächst die Erfahrung mit dem leichten Stoff.

Im Visier hat die Branche die Fahrzeugbauer, die Carbon nur in der Premiumklasse anbieten. Vorreiter sind Audi, Porsche und BMW. Anhand der Carbon-Keramik-Bremse zeigt Verdenhalven die Vorgehensweise. Nachdem anfänglich teure Einzelanfertigungen in Luxuskarossen eingebaut wurden, folgt nun die Serienproduktion. Damit fallen die Preise und der Interessentenkreis für Carbon-Teile steigt: Aus ökologischer Sicht führt kein Weg an dem Material vorbei, meint Verdenhalven. Stabiler und deutlich leichter als Stahl und Aluminium hilft Carbon, das Gewicht und damit den Verbrauch der Fahrzeuge zu reduzieren.

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