Ein Gewebe, das aus Carbonfasern hergestellt ist.
Hier wurden Carbonfasern verwebt und in einen Rahmen eingespannt. Bildrechte: MDR/Ralf Geißler

Carbon Werkstoff der Zukunft aus Sachsen

Wenn man mit Wissenschaftlern über Werkstoffe der Zukunft spricht, dann fällt sehr häufig der Begriff "Carbon". Die extrem reißfesten Fasern werden zum Beispiel in Kunststoff eingearbeitet und dann in Autos und Flugzeugen verbaut. Doch die Herstellung von Carbonfasern ist teuer und schadet der Umwelt. In Australien und den USA gibt es Pilotprojekte, die das ändern wollen. Nun kommt ein drittes Pilotprojekt hinzu: in Sachsen.

von Ralf Geißler, MDR AKTUELL

Ein Gewebe, das aus Carbonfasern hergestellt ist.
Hier wurden Carbonfasern verwebt und in einen Rahmen eingespannt. Bildrechte: MDR/Ralf Geißler

Der Werkstoff der Zukunft sieht zunächst aus wie eine billige Plastiktischdecke. Ein grobes Gewebe, schwarz glänzend und extrem reißfest. Es handelt sich um Kohlenstoff-Fasern, umgangssprachlich auch Carbon genannt. Sie können einem Material unglaubliche Festigkeit verleihen. Meistens werden sie in Kunststoff eingearbeitet. Und der ist dann robuster als Stahl und leichter als Aluminium. Ein Beispiel kennt jeder, sagt Armin Plath von der Firma CarboSax:

Wenn ein Formel-1-Fahrzeug in einen Unfall verwickelt ist, überlebt der Fahrer trotz extremer Belastungen. Das ist diesem Werkstoff zu verdanken.

Armin Plath, CarboSax

Carbon war bislang zu teuer

Trotz seiner Vorteile ist Carbon kein Massenprodukt. Denn das Rohmaterial ist teuer. Diese Erfahrung musste auch Stefan Jugel von der Firma P-D Glasseiden GmbH Oschatz machen: "Wir haben bis vor zwei Jahren Kohlefasern an unserem Standort in Bitterfeld verarbeitet. Aufgrund der aktuellen Marktsituation haben wir diese Produktion stillgelegt. Die Maschinen und die Anlagen stehen noch. Im Moment ist es aber so, dass man die Verarbeitung der Kohlefaser nicht bezahlt bekommt." Doch das soll sich ändern.

Die Firma CarboSax will in Chemnitz als erstes deutsches Unternehmen die robusten und federleichten Fasern herstellen. Bei der Produktion sollen Maßstäbe gesetzt werden, sagt Geschäftsführer Armin Plath: "Bei der Herstellung von Carbonfasern haben wir uns vorgenommen, die Kosten um 30 Prozent zu reduzieren. Die Anlage wird komplett neu aufgebaut." In der Pilotanlage wird ein Faden auf bis zu 1.500 Grad erhitzt und so carbonisiert. Um Kosten einzusparen, will Plath überschüssigen Windstrom einkaufen und in alten Autobatterien zwischenspeichern. Zudem testet die Firma neue Lösungsmittel, um die Umwelt weniger zu belasten. Die TU Chemnitz begleitet das Projekt.

Stabil, leicht und umweltfreundlich

Platten aus Carbonbeton
Carbonbeton ist genauso stabil wie Stahlbeton, wiegt dabei aber viel weniger. Bildrechte: MDR/Ralf Geißler

Dass sich der Aufwand lohnt, zeigen auch Forschungen in Dresden. Dort arbeitet Manfred Curbach Carbonfasern in Beton ein und lässt dafür den Stahl weg. So wird aus Stahlbeton eben Carbonbeton: "Die Gewichtsersparnis ist enorm. Wir haben zum Beispiel eine Brücke für die Landesgartenschau in Oschatz gebaut, die nur 20 Prozent von dem wiegt, was eine vergleichbare Brücke aus Stahlbeton wiegen würde." Und so werde nicht nur jede Menge Beton, sondern auch genauso viel CO2 gespart - zugunsten der Umwelt. Curbachs Forschung ist für den Deutschen Zukunftspreis nominiert.

Noch sind Carbonfasern hauptsächlich in Nischenprodukten zu finden: in der Raumfahrt oder den Elektroautos von BMW aus Leipzig. Doch auch im sächsischen Wirtschaftsministerium glaubt man, dass das Material Potenzial hat. Dort nennt man die Carbonfaser-Herstellung bereits eine Schlüsseltechnologie der Zukunft.

Über dieses Thema berichtet MDR AKTUELL auch im Radio | 03.11.2016 | ab 5 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 03. November 2016, 08:34 Uhr

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