In den kommenden Jahren könnte das Material viele Bauteile aus Stahl oder Aluminium ersetzen. Es gibt aber auch zahlreiche Herausforderungen. Vor allem der Preis und die zeitaufwändige Bearbeitung von CFK verhindern derzeit noch den Einsatz bei Autos für den Massenmarkt. Doch in Bayern wird mit Hochdruck an Lösungen geforscht.

Elektroautos müssen leichter werden

Noch ist unsicher, wie die große Masse der Autos in einigen Jahren angetrieben wird – doch in der Branche gelten inzwischen Elektro-Mobile als wahrscheinlichste Ablösung für die heutigen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Für die Hersteller bedeutet das eine enorme Herausforderung: Sie müssen deutlich leichtere Autos bauen, um das enorme Gewicht der nötigen Batterien zu kompensieren. Als Wundermittel gegen überflüssige Pfunde gilt hier mittlerweile kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK).

Das Carbon-Material ist sowohl leichter als auch härter als Stahl oder Aluminium. Allerdings ist es derzeit im Vergleich zu diesen Metallen noch erheblich teurer. Das liegt unter anderem daran, dass Strukturen aus CFK - etwa im Flugzeugbau - bislang überwiegend in Handarbeit gefertigt wurden. Zudem ist der Werkstoff Carbon im Vergleich zu Metallen wie Stahl noch sehr jung, den Unternehmen fehlt es bisher noch an Erfahrung mit dem Material.

Forschungseinrichtungen und Industrie arbeiten deshalb mit Hochdruck daran, automatisierte industrielle Produktionsprozesse zu entwickeln, die solche Carbon-Bauteile für den Einsatz in Serienautos wirtschaftlich rentabel machen sollen.

Schwaben als Zentrum der Carbon-Forschung

Eine europaweite Spitzenstellung hat hier Bayern. Dort entsteht im Dreieck München-Augsburg-Ingolstadt zur Zeit eine Forschungs- und Industrielandschaft, die sich mit allen Aspekten kohlefaserverstärkter Kunststoffe beschäftigt: von der Herstellung der Rohmaterialien über die Verarbeitung in der Industrie, das Design entsprechender Bauteile bis hin zum späteren Recycling des wertvollen Materials.

Mehr als 70 Firmen, Bildungs- und Forschungseinrichtungen haben sich hier zum Cluster „M A I Carbon“ zusammengeschlossen, mit Sitz in Augsburg. Das Ziel ist es, CFK-Materialien bis zum Jahr 2020 großindustriell einsetzen und nutzen zu können. Der bayerisch-schwäbischen Initiative werden gute Chancen eingeräumt. Unter anderem gewann sie Anfang 2012 den sogenannten Spitzencluster-Wettbewerb des Bundes und wird in den kommenden 5 Jahren mit bis zu 40 Millionen Euro gefördert.

Wissenstransfer aus der Luftfahrt

Eine wichtige Rolle spielt der Transfer von Know-how aus der Luftfahrt in die Automobilbranche. Dort gab es in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte. So finden CFK-Bauteile inzwischen den Weg aus dem Rennsport und aus handgefertigten Supersportwagen in die Kleinserie.

Bei der Siemens-Hauptversammlung im Januar 2012 stellte zum Beispiel der bayerische Hersteller Roding Automobile ein Elektroauto vor, das zu einem Großteil aus Carbon besteht. Einen noch wesentlich größeren Wurf plant BMW. Im Jahr 2013 will der Münchener Autobauer mit dem i3 ein Auto in den Massenmarkt bringen, das sowohl extrem leicht als auch für breite Käuferschichten erschwinglich sein soll. Um das zu erreichen, investiert BMW Milliarden in den Aufbau einer eigenen Fertigungskette, vom Ausgangsmaterial Kohlefaser bis hin zur Montage des fertigen Autos.