Lanxess macht Autos leichter und sauberer

Hochleistungs-Kunststoffe des Kölner Spezialchemie-Konzerns kommen immer häufiger zum Einsatz. Besonders bei der Elektromobilität spielen sie ihr Potenzial aus.

Auch wenn man sie nicht immer sieht, kommen sie doch immer häufiger zum Einsatz: Hochleistungs-Kunststoffe. Vor allem in der Automobil-, aber auch in der Elektro- und Bauindustrie setzen immer mehr Unternehmen auf die innovativen Werkstoffe. Die Vorteile liegen auf der Hand: Sie sorgen für mehr Leichtigkeit, erhöhen die Flexibilität und bieten dadurch mehr Gestaltungsmöglichkeiten. Zugleich senken sie den Energiebedarf und tragen so zum Klimaschutz bei. Ganz neu ist der Trend freilich nicht. Seit rund 15 Jahren werden ständig mehr Leichtbauteile etwa in Fahrzeugen verbaut. Doch die Materialien werden immer leistungsstärker.

Der Kölner SpezialchemieKonzern Lanxess ist weltweit führend auf dem Gebiet der Hightech-Kunststoffe. In seinem Forschungszentrum am Standort Dormagen entwickelt das Unternehmen die Hochleistungs-Kunststoffe der Marken Durethan und Pocan, die in unterschiedlichen Branchen eingesetzt werden. In Krefeld-Uerdingen betreibt der Konzern eine der größten Kunststoffproduktionen weltweit. Weitere Werke für Hightech-Kunststoffe stehen in China, Indien, Brasilien und den USA.

Die Nachfrage steigt stetig, die Produktion läuft auf Hochtouren – angetrieben nicht zuletzt durch die zunehmende Elektromobilität. Wurden 2010 noch 14 Kilogramm der Hightech-Kunststoffe in Autos eingesetzt, waren es 2017 bislang bereits 22 Kilo.

Gerade im Bereich der elektrisch betriebenen Fahrzeuge spielen die Werkstoffe ihr volles Potenzial aus. „Kunststoffe können, abhängig von den Anforderungen an das jeweilige Bauteil, schwere Metallteile komplett ersetzen oder mit verschiedenen Werkstoffen – darunter auch Metalle – kombiniert werden“, erklärt Axel Tuchlenski, Leiter der Kunststoffentwicklung bei Lanxess. So lasse sich das Gewicht einzelner Komponenten verringern, ohne dass andere Eigenschaften wie zum Beispiel die Sicherheit negativ beeinflusst werden. Tuchlenski stellt klar: „Bei der Sicherheit machen wir keine Kompromisse.“Weniger Gewicht in Fahrzeugen bedeute weniger Spritverbrauch und somit einen geringeren CO2Ausstoß.

Hauptanwendungen sind in der Regel leichte, hochfeste Teile wie Frontends, Dachrahmen, Motorölwannen, AirbagGehäuse und Bremspedale, die früher aus Metall gefertigt wurden. Das so genannte Frontend ist das Modul in der FahrzeugFront, in das unter anderem Stoßstange und Scheinwerfer eingelassen sind. Im Zeitalter elektrisch betriebener Fahrzeuge vergrößere sich das Spektrum der Anwendungen auf beispielsweise Batteriegehäuse, Batteriezellrahmen oder Gehäuseteile für Ladegeräte für Leistungselektronik, erklärt Tuchlenski.

Ziel sei, Metalle vollständig durch Kunststoff zu ersetzen, sagt der Experte. Der Trend gehe jedoch zur Hybrid-Lösung, indem Kunststoffe und Metalle miteinander verbun- den werden. „Die Verwendung von Kunststoff-Metall-Hybridmaterialien führt zu einer Ge- wichtsreduzierung um bis zu 50 Prozent im Vergleich zu Stahl“, erklärt Tuchlenski. Die- se patentierte Technologie wurde bisher an den Frontends von über 70 Fahrzeugmodellen von Erstausrüstern wie Hyundai-Kia, BMW und Audi angewendet. Auch in der Fertigung von Motorölwannen schreitet die Substitution von Metallen wie Aluminium durch Kunststoff voran.

Jüngstes Beispiel dafür ist das aus Durethan gefertigte Öl-

Der Trend geht zur Hybrid-Lösung, indem Kunststoffe und Metalle kombi

niert werden 50 bis 70 Prozent der Autos in Japan sollen bis 2030 elektrisch betrieben

werden

wannenmodul für die neuen Sechszylinder-Boxermotoren des Porsche 911 Carrera. Gerade unter der Motorhaube werde den Materialien einiges abverlangt. „Sie müssen hohen Temperaturen standhalten sowie stabil und langlebig sein“, so der Experte.

Neben Ländern wie China, den Niederlanden und Norwegen ist in Japan der Absatz von Elektrofahrzeugen besonders hoch. Das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie (METI) hat als Ziel angekündigt, dass 50 bis 70 Prozent aller verkauften Fahrzeuge bis 2030 Fahrzeuge der „nächsten Generation“ausmachen sollen, also PlugIn-Hybrid-, Hybrid-, Elektro, Brennstoffzellen- und saubere Dieselfahrzeuge. 2015 betrug der Anteil noch 26,5 Prozent.

Kunststoffexperte Axel Tuchlenski ist überzeugt: „Für uns als Leichtbau-Spezialisten ist dieser Trend zu moderner Mobilität eine Riesenchance.“

FOTOS: LANXESS DEUTSCHLAND GMBH Der Unterboden eines Bentley: Auch hier kommen die Spezialkunststoffe von Lanxess zum Einsatz. Sie zeichnen sich durch Langlebigkeit, Widerstandsfähigkeit und ein geringes Gewicht aus.

Das Technikum für Hightech-Kunststoffe am Standort Dormagen ist das Herzstück der Kunststoff-Forschung bei Lanxess.

Bei Lanxess werden immer neue Rezepturen für HochleistungsKunststoffe entwickelt.