Rheinische Post – Düsseldorf Stadt
Kunststoffe für die Mobilität von morgen
Der Spezialchemie-konzern Lanxess entwickelt Lösungen für die Mobilität der Zukunft. Die Hochleistungskunststoffe des Unternehmens ersetzen zum Beispiel im Automobilbau immer mehr metallische Werkstoffe und kommen in E-fahrzeugen, Ladesäulen sowie beim Th
In Deutschland, dem Mutterland der Ingenieurskunst, werden die Technologien von morgen vorangetrieben. Mit Blick auf die Automobilindustrie sollen sie vor allem leicht und umweltverträglich sein. Der Spezialchemie-konzern Lanxess forscht in Dormagen an innovativen Lösungen für künftige Mobilitätskonzepte: Neue Mobilität lautet das Schlagwort, unter dem das Unternehmen Lösungen aus Kunststoff für die Elektromobilität, Ladesäulen und autonomes Fahren entwickelt.
Beim Bau von Elektroautos etwa spielen orangefarbene Bauteile aus Hochleistungskunststoffen eine immer größere Rolle. Die Farbe Orange steht für Hochvoltspannung. Immer mehr Produkte von Lanxess werden in der Signalfarbe eingefärbt. „Derzeit liegen bei E-fahrzeugen elektrische Spannungen von 300 bis 600 Volt auf den Leitungen. Aber der Trend geht bereits zu 800 Volt“, erklärt Axel Tuchlenski, Leiter Forschung und Entwicklung für Hochleistungskunststoffe bei Lanxess. Sein Team aus Chemikern und Kunststoffingenieuren leistet Pionierarbeit. Denn entgegen der üblicherweise starken Reglementierung in der Automobilindustrie fehlen im Bereich Neue Mobilität derzeit noch etablierte Standards. „Die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden ist extrem wichtig, denn nur gemeinsam können wir die Materialeigenschaften so einstellen, dass sie den individuellen Anforderungen in den verschiedenen Einsatzgebieten entsprechen“, sagt Tuchlenski.
Werkstoffe für hohe Ansprüche Lanxess hat viele Materialien im Portfolio, die grundlegende Anforderungen für die Neue Mobilität erfüllen: „von erhöhter Wärmeleitfähigkeit bis zum Flammschutz für Teile, die hohen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt sind oder in Hochvoltanwendungen elektrisch anspruchsvolle Isolationsaufgaben übernehmen“, sagt Tuchlenski. Er betont, dass Lanxess auch im Bereich der Hybridantriebe einen wichtigen Beitrag leiste. Bei diesen Fahrzeugen müssen neben dem klassischen Verbrennungsmotor auch Aggregate für den elektrischen Antrieb verstaut werden. „Kunststoffe bieten im Gegensatz zu anderen Werkstoffen im Maschinenbau eine viel höhere Designfreiheit und ermöglichen durch hohe Funktionsintegration deutliche Kostenvorteile in der Fertigung. Zudem sind die Bauteile aus Kunststoff auch noch leichter“, sagt Anika van Aaken, Projektleiterin in Tuchlenskis Team. Leicht bauen, Energie sparen Batterien sind schwer und das kostet Reichweite. Das Thema Leichtbau bleibt also auch für die Elektromobilität wichtig. „Auch wenn bei Elektrofahrzeugen beim Bremsvorgang Energie zurückgewonnen wird, hat die Gesamtmasse des Fahrzeugs dennoch deutlichen Einfluss auf die Verbrauchswerte“, erklärt Martin Wanders, Leiter der globalen Anwendungsentwicklung für Hochleistungskunststoffe bei Lanxess. „Kunststoffe tragen dazu bei, die Masse des Fahrzeugs gering zu halten und damit den Energieverbrauch zu reduzieren. Das gilt für die Elektromobilität genau wie für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.“Verbraucher setzen bei der Wahl ihrer Fahrzeuge immer mehr auf sparsame Modelle, die sicher sind, aber gleichzeitig hohen Komfort bieten und die Umwelt schonen. Ein modernes Mittelklassefahrzeug besteht bereits heute zu rund 15 Prozent aus Kunststoffen. In der Karosserie, im Innenraum, bei Motoranbauteilen und Sitzkomponenten sowie Tankklappen und Türgriffen kommen die Hochleistungskunststoffe von Lanxess bereits zum Einsatz. Das Unternehmen hat Technologien entwickelt, durch die sich tragende, hoch belastbare Bauteile aus Kunststoff und anderen Werkstoffen wie etwa Metall kombinieren lassen und die ihren Pendants aus reinem Stahl in Sachen Sicherheit und Stabilität in nichts nachstehen – aber Gewicht einsparen.
Lösungen für Batterien und Ladeinfrastruktur
Eine der Schlüsseltechnologien für künftige Mobilitätsformen und die Energiespeicherung sind Lithium-ionen-batterien. Rohstoffe, Materialien und Kunststoffe von Lanxess haben an zahlreichen Stellen entlang der kompletten Wertschöpfungskette dieser Batterien großes Einsatz- und Innovationspotenzial. Das gilt für chemische Prozesse im Inneren der Batteriezelle ebenso wie für Komponenten ganzer Batteriemodule, aber auch für Bauteile des Antriebs von Elektrofahrzeugen.
Zudem gilt eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur als eine der wesentlichen Voraussetzungen dafür, dass Autofahrer auf ein Elektroauto umsteigen. „Die Beanspruchungen von beispielsweise Steckern oder Ladekabeln für Elektroautos sind wesentlich höher, als man allgemein annimmt“, sagt Julian Haspel, Experte für Elektroantriebe im Lanxess-geschäftsbereich High Performance Materials. Deshalb kommen bei der Herstellung von Steckern, Schaltern und Kabelummantelungen für Ladestationen sowie Gehäusen für Wandladestationen auch die Hochleistungskunststoffe von Lanxess zum Einsatz.
Der Autositz der Zukunft
Eine der entscheidenden Zukunftsvisionen der Neuen Mobilität ist das autonome Fahren. Mit seinem Verbundwerkstoff Tepex möchte Lanxess auch in diesem Bereich Beiträge zu neuen Entwicklungen leisten. „Wir denken zum Beispiel an frei drehbare,
schwenkbare oder entnehmbare Sitze, die nicht nur wenig wiegen, sondern auch alle Crash-anforderungen erfüllen und mit zahlreichen integrierten Funktionen wie etwa Anschnall-, Infotainmentund Komfortsystemen ausgestattet sind“, erklärt Henrik Plaggenborg, der sich bei Lanxess um Anwendungsmöglichkeiten des extrem robusten Verbundwerkstoffes Tepex im Automobilbereich kümmert.
Hochkomplexe Sitzkonzepte aus dem Leichtbaumaterial von Lanxess könnten beim autonomen Fahren in Zukunft eine wesentliche Rolle spielen – entwickelt in der Chemieregion Europas.