E-Mobilität
12.08.2013

„Wir stehen bei Carbon noch am Anfang“

Foto: BMW

Der Autobauer BMW setzt bei seinen Elektroautos auf das ultraleichte und ultrateure Carbon. Im Interview spricht Andreas Wüllner, Chef von SGL Automotive Carbon Fibers, über die aufwändige Produktion des edlen Werkstoffes, den Einsatz im Auto und Zukunftsmärkte.

BIZZ energy today: Herr Wüllner, Carbon (Carbon-faserverstärkter Kunststoff; CFK) ist ein sehr teurer Werkstoff, wird sich das ändern?

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Andreas Wüllner: Es tut sich ja schon einiges. Wir arbeiten mit Carbonfaserbündeln, die aus 50.000 Fäden bestehen, üblich waren bisher 3.000. Wir können deshalb sehr viel rationeller und günstiger herstellen und auch größere Fertigungsanlagen realisieren. Das ist ein wichtiger Schritt hin zur Großserie. Dann fallen auch die Kosten.

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Was ist der zentrale Vorteil von Carbon-Bauteilen?

Das Gewicht. Gegenüber Stahl sparen sie 50 Prozent, wenn sie ein Bauteil ersetzen, im Vergleich zu Aluminium sind es 30 Prozent. Bei einem Elektroauto wie dem i3 können wir mit den Carbonteilen die Reichweite erhöhen. 

Besteht der i3 nur aus Leichtbauteilen?

Der BMW i3 besteht aus einem Live-Drive-Modul. Das Drive-Modul ist eine Aluminium-Plattform mit Antrieb und Batterien. Darauf wird die Fahrgastzelle, das Live-Modul, gesetzt. Diese besteht komplett aus CFK.

Wann wird der Werkstoff seinen Durchbruch im Automobilbau erleben?

In konventionellen Fahrzeugen werden wir in Zukunft CFK sicherlich sehen, aber auch Aluminium und Stahl. Jeder Entwickler wird überlegen, wo welches Material den größten Vorteil bringt. Dort, wo es um Gewichtsreduktion bei gleichzeitig hoher Steifigkeit geht, ist CFK gut eingesetzt.

Die Produktion von Carbonfasern bei SGL Automotive Carbon Fibers geschieht auf drei Kontinenten. Wie funktioniert der Prozess genau?

Die Wertschöpfungskette beginnt mit der Produktion des „Polyacrylnitril -Precursor“ im japanischen Otake in einem Joint Venture zwischen der SGL Group und Mitsubishi Rayon. Der Precursor, eine Art Vorfaser, wird dort auf Spinnlinien hergestellt. Er ähnelt einer Acrylfaser, wie sie auch in Textilien zu finden ist. Unsere Faser ist nur wesentlich reiner und hochwertiger. 

Was geschieht mit den Fasern?

Von Otake aus gehen die Fasern in unser Werk in Moses Lake in den USA. Dort wandeln wir den Precursor in eine Carbonfaser um. Für diesen Prozess brauchen wir viel Wärme. Im Prinzip werden die Fasern dabei gestreckt. Das Ganze ist sehr energieintensiv. Wir haben deshalb den Standort Moses Lake ausgewählt, weil es dort zwei Wasserkraftwerke gibt, die sauberen Strom liefern.

Welche Mengen können Sie dort herstellen?

Wir haben zwei Carbonfaser-Linien mit je 1.500 Tonnen Jahreskapazität. Zusammen entspricht das etwa acht Prozent der weltweiten Produktionskapazität. 

Im Vergleich zur Jahresproduktion von Aluminium oder Stahl sind das aber geringe Mengen.

Wir stehen auch noch am Anfang. Bisher kamen Carbonfasern nur in Sportartikeln oder in der Luftfahrt, etwa im A380, zum Einsatz. BMW ist das erste Unternehmen, welches den Werkstoff nun in einer Großserie im Auto einsetzen wird.

Wo werden aus den Fasern tatsächlich Bauteile für Autos?

Von Moses Lake gelangen die Fasern per Schiff auf Spulen nach Wackersdorf in Bayern. Dort vernähen wir sie zu Gelegen von jeweils drei Meter Breite. Wir wickeln die Gelege zu Rollen auf, ähnlich einem Stahl Coil, welches in ein Presswerk geht. BMW schneidet in einer benachbarten Halle Formen aus mehreren übernander liegenden Gelegen, sogenannte Stacks. Die tatsächlichen Karosserieteile entstehen im Werk in Landshut. Dort werden die Stacks gestanzt, zu größeren Teilen zusammengesetzt und am Ende mit Harz ausgehärtet.

Es klingt nach einem komplizierten und verstreuten Prozess, wo ließe sich etwas vereinfachen?

An der Wertschöpfungskette läßt sich nicht so viel ändern. Das Werk in Moses Lake ist State of the Art. Optimieren lässt sich noch die Weiterverarbeitung der Carbonfasern, etwa wenn diese geflochten und nicht vernäht würden. Und natürlich könnte man langfristig Produktionsschritte auf weniger Standorte konzentrieren. Aber das ist Zukunftsmusik.

Planen Sie zu expandieren?

Momentan arbeiten wir daran, das Material für den Serienstart des i3 und i8 zu liefern. Wir haben SGL Automotive Carbon Fibers aber von vornherein so konzipiert, dass wir schnell auf steigende Nachfrage reagieren können.

Wie ist Deutschland bei CFK aufgestellt?

Bislang war CFK vor allem in Japan und USA ein Thema, dort gibt es auch die entsprechenden Unternehmen, die in die zivile oder auch die militärische Luftfahrt liefern. Unser Mutterkonzern, die SGL Group, ist der erste deutsche beziehungsweise europäische Hersteller.

Sie produzieren aber auch in den USA.

In Moses Lake haben wir einen Prozess wie in der chemischen Industrie, mit wenig Personal und hohem Energieeinsatz. So etwas machen Sie nicht unbedingt in Deutschland, wegen der Energiepreise. Die Produktion der Gelege erfordert jedoch ein großes Know-how, deswegen machen wir das in Wackersdorf, auch weil die Nähe zu BMW wichtig ist. Wir befassen uns zudem mit der Frage, wie wir die unverharzten Fasern aus der Produktion wiederverwenden können. Vor uns hat sich noch niemand mit dem Thema Recycling von Carbonfasern in Serie beschäftigt.

Andreas Wüllner ist Geschäftsführer von SGL Automotive Carbon Fibers, einem Joint-Venture von BMW und SGl Carbon.

Karsten Wiedemann
Keywords:
BIZZ-Exklusiv | Carbon | BMW | E-Mobilität
Ressorts:
Technology

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