Thyssenkrupp Magazin Werkstoffe

Magnesiumblechen einen Personenkraftwagen rund 100 Kilogramm
leichter machen. Das würde bedeuten, dass man die Autoabgase reduzieren
und mit der gleichen Menge Benzin weiter als bisher fahren
könnte.
Doch Magnesium ist kein ganz einfacher Werkstoff. Es hat einen
relativ niedrigen Schmelz- und Siedepunkt. Erhitzt man es an der Luft,
verbrennt es von rund 500 Grad an mit der charakteristischen blendend
weißen Flamme zu Magnesiumoxid. Gefährlich aber erscheint Magnesium
nur für diejenigen, die zu wenig darüber wissen – davon ist Bernhard
Engl, promovierter Werkstoff- und Umformingenieur, überzeugt.
Der Schmelz- und Verarbeitungsvertrieb in Freiberg weiß selbstredend
um die heftige Reaktion von Magnesium und Hitze, das Team hat deshalb
umfangreiche Vorkehrungen getroffen. Flüssiges Magnesium wird
nur in einer Atmosphäre aus Schutzgas verarbeitet, und die ist gleich
mit einem dreifachen Sicherungssystem ausgerüstet.
Magnesium ist nämlich nur flüssig ein problematischer Werkstoff;
ein Magnesiumblech hingegen ist schwerer entflammbar als andere
Bauteile im Fahrzeug. Auch wenn einzelne Komponenten in einem Auto
aus Magnesium sind, stellt das Material keine Gefahr dar, sagt Bernhard
Engl. Die Feuerwehr kämpft im Falle eines Brandes zunächst mit
den wesentlich schneller entflammbaren Stoffen.
Dass es bis heute so wenige Teile aus Magnesium im Auto gibt,
hat denn auch einen anderen Grund als die Sensibilität, die man bei
dessen Verarbeitung an den Tag legen muss. Magnesiumbleche sind
noch zu teuer. Nur etwa ein Prozent des weltweit produzierten Magnesiums
wird für Bleche eingesetzt. Und das, obwohl es mehr als genug
Magnesium auf der Welt gibt. Zwar kommt „Mg“ nicht einfach irgendwo
in elementarer Form vor, sondern nur in Verbindungen. Aber dafür
findet man es überall, etwa in der Erdrinde oder in dem Mineral Dolomit,
aus dem die Dolomiten gebildet sind.
Und auch im Meer: Wird das Meerwasser entsalzt, um daraus
Trinkwasser zu gewinnen, fällt Magnesiumchlorid in großen Mengen an.
Würde man aus diesen Abfällen Magnesium gewinnen, hätte man
sogar zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Zum einen könnten die
anfallenden Lagerkosten für den „Müll“ gespart werden. Zum anderen
gibt es keine Entsorgungsprobleme mit den Blechen: Das verarbeitete
Ein Rohstoff
ohne Mengenproblem
Das TK Magazin | 1 | 2004 |
MAGNESIUM 99
Magnesium ist ein wahres Recyclingwunder und kann wieder eingeschmolzen
werden.
Ein Mengenproblem für den Rohstoff Magnesium gibt es nicht,
bestätigt Bernhard Engl. Aber die Preisgestaltung macht Schätzungen
über den Einsatz von Magnesiumblechen in Automobilen so unsicher.
Gleichwohl ist dies eine der wichtigsten Aufgaben der Freiberger Forschungsgruppe:
Bernhard Engl und sein Team müssen herausbekommen,
wie günstig ThyssenKrupp Magnesiumbleche anbieten könnte.
Und da sein Unternehmen die Weltmarktpreise für den Werkstoff nicht
beeinflussen kann, muss es in der Fabrikhalle Ideen entwickeln und die
Abläufe intelligent optimieren. So hat ThyssenKrupp zusammen mit der
Technischen Universität Freiberg eine Gießwalztechnik entwickelt und
zum Patent angemeldet, mit der die Magnesiumbleche in höchster
Qualität industriell gefertigt werden können und gleichzeitig der bisherige
Preis von Magnesiumblechen unterboten werden kann.
ANWENDUNG MIT VIELEN MÖGLICHKEITEN
„Dass das geht, wissen wir schon. Und auch, dass die Bleche in ihren
Maßen und ihrer Beschaffenheit sofort einsatzfähig wären. Denn die
Bleche sind mit zu erreichenden 1,3 mm ziemlich dünn, aber trotzdem
stabil.“ Die ersten tiefgezogenen Versuchsbauteile, die Bernhard Engl
vorweisen kann, beweisen, dass Magnesiumbauteile nicht unbedingt
gegossen werden müssen: Von der technischen Seite steht der Verwendung
von Magnesiumblechen also nichts mehr im Weg.
Das Problem ist jetzt noch der Absatz, denn die Kunden entscheiden
schließlich, ob die Magnesiumbleche im stofflichen Leichtbau akzeptiert
und im Preis gegenüber den anderen Werkstoffen konkurrenzfähig
werden können. Doch genau diese Frage gestaltet sich bislang
schwierig: Man müsste wissen, wie viele Bleche beispielsweise ein Autohersteller
bereit wäre abzunehmen und wie viel er dafür zahlen würde.
Sobald allerdings die Automobilbranche die Vorteile realisieren
kann, könnten die ersten Hersteller Magnesiumbleche aus dem Hause
ThyssenKrupp in die Serienproduktion übernehmen. Und der Einsatz
der neuen Blechkonkurrenz in Auto und Luftfahrtindustrie zeichnet sich
durch Vielfalt aus: Ob Haube, Dach, Instrumententräger oder Sitzschale
– das Leichtgewicht hat noch eine große Zukunft vor sich. 7