23/05/2011

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LANXESS: Hightech-Kunststoffe für das Automobil der Zukunft

Zwar ist der Weg zum "Null-Emissionsfahrzeug" noch weit, doch sollen bei seiner Verwirklichung auch Kunststoffe wie die Polyamide Durethan und Polybutylenterephthalate (PBT) Pocan von LANXESS eine unverzichtbare Rolle spielen. "Unsere Hightech Plastics eröffnen mit ihrem gegenüber Metall geringeren Gewicht und ihren hochwertigen mechanischen Eigenschaften große Chancen im Leichtbau von Bauteilen mit exzellentem Crash-Verhalten. Außerdem bieten sie sich für emissionsarme Motorkonzepte wie Elektro- oder Hybridantriebe an", so Lars Kraus, Leiter des Technical Marketing Services in der Business Unit Semi-Crystalline Products. LANXESS kooperiert daher bereits weltweit in zahlreichen Projekten eng mit der Automobilindustrie, um innovative und wirtschaftliche technische Lösungen für eine nachhaltige Mobilität zu entwickeln, teilt das Unternehmen mit.

Hybridtechnik - gute Chancen in Elektroantrieben
Eine Stärke von Durethan und Pocan sei, dass sie mit anderen Werkstoffen hochbelastbare, leichte Verbünde und Composites ergeben. Beispiel hierfür sei die bereits etablierte Hybridtechnik. Diese Verbundtechnologie kombiniere gezielt die Vorteile von Metall und Polyamid. Im Vergleich zu reinen Stahlkomponenten seien Hybridteile bei gleicher Leistung meist um 20 bis 30 Prozent leichter. Über 50 Millionen Frontends wurden demnach bisher in Hybridtechnik mit Durethan gefertigt. "Wir erwarten, dass Autohersteller künftig nicht nur wie bisher Frontends, Bremspedale oder Dachrahmen in dieser Leichtbauweise herstellen werden, sondern etwa auch Schweller Türen oder Trägermodule für Panoramadächer", erklärt Kraus. Ihr Leichtbaupotenzial soll der Hybridtechnik auch große Chancen in Elektrofahrzeugen eröffnen. Als eine mögliche Anwendung werden Batterieträger genannt.

Noch leichter mit Organoblech
LANXESS ist es den weiteren Angaben zufolge zusammen mit Partnern gelungen, das Leichtbaupotenzial der Hybridtechnik nochmals deutlich zu steigern - und zwar durch den Einsatz von Organo- anstelle von Stahl- oder Aluminiumblech. Organobleche sind leichte Platten aus thermoplastischem Kunststoff, in die ein verstärkendes Endlosfasergewebe etwa aus Glasfasern eingebettet ist. "Wir schätzen, dass Organoblech- anstelle von Aluminiumblech-Hybridkonstruktionen noch einmal rund 10 Prozent beim Bauteilgewicht einsparen. Gegenüber Hybridteilen mit Stahlblech ist die Ersparnis natürlich noch größer", so Kraus. Als potenzielle Anwendungen werden Schottwände zum Motorraum, Reserveradmulden und Rahmenkomponenten der Heckklappe genannt.

Geschäumte Polyamide - Bauteile "abspecken"
Als ein weiterer Weg zu leichten Bauteilen werden geschäumte Kunststoffe genannt. So habe LANXESS mehrere Polyamide Durethan für das physikalische Schäumen optimiert. Sie würden Bauteiloberflächen in hoher optischer Qualität ergeben und sollen sich auch für sichtbare Bauteile eignen. "Diese Werkstoffe sind sehr gefragt, weil geschäumte Spritzgussteile im Vergleich zu ihren massiven Pendants um bis zu 10 Prozent weniger wiegen - in Einzelfällen um bis zu 20 Prozent", erklärt Kraus. Die mechanischen Eigenschaften würden trotz der Schaumstruktur auf hohem Niveau bleiben. Mögliche Anwendungen seien etwa unter der Motorhaube Lüfterzargen und Abdeckungen.

Flammgeschützte Kabelmäntel und Steckverbinder
In Elektrofahrzeugen werden wegen der hohen Spannungen und starken Ströme im Bereich der Batterie und des Antriebes vermehrt flammgeschützte Kunststoffe zu finden sein. Zum Beispiel soll dadurch die Bedeutung von flammgeschütztem Polyamid und PBT für Steckverbinder und Kabelmäntel wachsen. "Wir haben bereits sehr brandwidrige Varianten dieser Werkstoffe entwickelt - so etwa kriechstromfeste Polyamide Durethan, deren Flammschutzpakete frei von rotem Phosphor und Halogenen sind.

Polyamide für neue Motorkonzepte
Ein Ansatz, den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen von Fahrzeugen zu senken, sind Treibstoffe mit Bioanteil und veränderte Motorkonzepte wie aufgeladene Motoren. Daraus würden auch neue Anforderungen an Polyamid resultieren, das sich als Alternative zu Metallen oder Kautschuk bei der Produktion von Hohlkörpern für das Luftmanagement, den Öl- und Kühlkreislauf und die Treibstoffzuführung von Motoren breit durchgesetzt habe. "Wir haben deshalb zahlreiche Polyamide Durethan für diese Anwendungen maßgeschneidert. Zum Beispiel bieten wir ausgesprochen hitzestabile Materialtypen etwa für Ladeluftrohre und elektrisch ableitende Werkstoffeinstellungen für Leitungen und Filter von Motoren mit Benzindirekteinspritzung an. Außerdem verfügen wir über Polyamide für Bauteile, die in Kontakt mit E10-Treibstoff oder Adblue-Lösungen stehen", so Kraus.