Mehr Tempo und Qualität bei CFK-Werkstoffen / -Im Fokus: Optimierte Verfahren für den Maschinen- und Anlagenbau / -Sprunghafte Nachfrage nach CFK: bis zum Jahr 2020 Anstieg auf 200 000 Tonnen
(ots) - Sie machen Autos leichter, ermöglichen immer
größere Rotorblätter von Windkraftanlagen und lassen Flugzeuge
wirtschaftlicher fliegen: Karbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK)
erobern sich wegen ihres geringen Gewichts und der großen Stabilität
immer neue Einsatzgebiete. Noch werden CFK-Werkstoffe vorwiegend für
Kleinserien oder Einzelanfertigungen eingesetzt, denn die
Serienproduktion stellt besondere Anforderungen an die Prozesse. Doch
Lösungen sind in Sicht und werden auf der Industrial Supply und der
Industrial Automation im Rahmen der HANNOVER MESSE 2013 (8. bis 12.
April) vorgestellt.
Einer der HANNOVER-MESSE-Aussteller, der sich mit dem Thema
CFK-Produktion beschäftigt, ist der Roboterspezialist KUKA.
Industrieroboter sind flexible Arbeiter in der Produktion, die
branchenübergreifend Leichtbauteile mit einem Höchstmaß an Qualität
und Sicherheit herstellen, so auch in der Produktion von
CFK-Bauteilen. "Die Anforderungen an die Präzision und
Wiederholgenauigkeit im Verarbeitungsprozess spielen eine wichtige
Rolle", sagt Rüdiger Sonntag, Key Technology Manager Plastics bei der
KUKA Roboter GmbH. "Diesen Anforderungen Rechnung zu tragen, ist die
Hauptaufgabe und der besondere Wert der Automatisierung im Bereich
der Kunststoffindustrie."
Vor allem kürzere Zykluszeiten und eine multifunktionale
Einsatzfähigkeit sind gefragt. Industrieroboter, wie sie während der
HANNOVER MESSE im Rahmen der Leitmesse Industrial Automation gezeigt
werden, können Leichtbauteile mit einem Höchstmaß an Qualität und
Sicherheit herstellen. Ein weiterer Vorteil: Der Einsatz von
Industrierobotern kann in der Composite-Fertigung dazu beitragen, die
Energiebilanz bereits im Herstellungsprozess erheblich zu senken.
CFK-Werkstoffe werden in Zukunft vor allem in der
Automobilindustrie an Bedeutung gewinnen. Darum setzen sich immer
mehr Zulieferer sowie Maschinen- und Anlagenbauer mit dem Thema
auseinander und arbeiten gemeinsam mit den Anwendern an optimierten
Verfahren. Der Bedarf an kohlefaserverstärktem Kunststoff wird darum
in den nächsten Jahren sprunghaft steigen. Wurden 2011 etwa 57 000
Tonnen CFK nachgefragt, sollen es bis zum Jahr 2020 sogar 200 000
Tonnen sein, geht aus Veröffentlichungen des Carbon Composites e. V.
hervor. In dem Verein, der Forschung und Wirtschaft in Deutschland,
Österreich und der Schweiz vernetzt und in Halle 6/A30 vertreten sein
wird, haben sich Unternehmen und Forschungseinrichtungen
zusammengeschlossen, die die gesamte Wertschöpfungskette der
Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe abdecken.
Heute wird die größte Menge der weltweiten CFK-Produktion mit 23
Prozent für Rotorblätter in Windkraftanlagen eingesetzt, gefolgt von
der Luftfahrt (16 Prozent) und dem Sport-/Freizeitbereich (16
Prozent), wo CFK vor allem für Golf- und Tennisschläger, Fahrräder
und Angelruten eingesetzt wird. Noch ist der Einsatz im Automobilbau
mit sechs Prozent sehr gering, die Experten erwarten aber deutliche
Wachstumsraten von mehr als 15 Prozent pro Jahr. Einer der Gründe:
Fahrzeuge müssen immer leichter werden, um den Spritverbrauch und
damit auch den CO2-Ausstoß zu senken. Und Elektrofahrzeuge haben eine
größere Reichweite, wenn sie weniger wiegen.
Rund 70 Prozent weniger Gewicht als Stahl bringen CFK-Werkstoffe
auf die Waage, ein Grund, warum sie in den vergangenen Jahrzehnten
zunehmend im Flugzeugbau genutzt wurden. Doch für die
Automobilindustrie sind die derzeitigen Kosten und Prozesszeiten noch
zu hoch: "Die Automobilindustrie erwartet, dass wir bei den
Materialkosten in den nächsten drei Jahren 50 Prozent einsparen und
bei den Prozesskosten sogar 95 Prozent", sagt Patrick Markert, Leiter
der Geschäftsstelle des CFK-Valley Stade e. V., ein europaweit
etabliertes Kompetenznetzwerk für karbonfaserverstärkte Kunststoffe,
in dem sich mehr als 100 Unternehmen und Forschungseinrichtungen
zusammengeschlossen haben. "Das wird nur möglich sein, wenn wir
Firmen mit Erfahrungen aus dem Flugzeugbau mit Maschinen- und
Anlagenbauern zusammenbringen, die Erfahrungen mit der
Automobilindustrie haben. Das ist Aufgabe unseres Vereins und wird
auch im Mittelpunkt unseres Auftritts auf der HANNOVER MESSE in Halle
6/A44 stehen." Für dieses ehrgeizige Ziel muss auch der Anteil der
Handarbeit weiter reduziert werden: "Wenn die Flugzeugindustrie noch
mit Aushärtungszeiten von sechs Stunden leben kann, dann denken die
Automobilbauer eher an sechs Sekunden. Das geht nur mit neuen
Verfahren und einer 100-prozentigen Prozessautomation", erklärt
Markert.
Gemeinsam für Leichtbau: AVK, EuCIA und Leichtbaucluster Landshut
Die Industrial Supply arbeitet für den Themenpark Leichtbau mit
starken Partnern zusammen: die European Composites Industry
Association (EuCIA), die Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe
(AVK) und der Leichtbau-Cluster Landshut. Mit ihrem Hauptsitz in
Brüssel ist EuCIA der Dachverband der europäischen
Verbundwerkstoffindustrie. Er vertritt die Interessen von etwa 10 000
Herstellerfirmen für unterschiedliche Verbundwerkstoffe aus insgesamt
elf europäischen Ländern und fördert den geschäftlichen Austausch
zwischen Marktakteuren und Mitgliedern des Netzwerks der europäischen
Verbundwerkstoffhersteller.
Auf nationaler und europäischer Ebene vertritt der AVK als
Fachverband für Faserverbundkunststoffe/Composites die Interessen der
Erzeuger und Verarbeiter von verstärkten und gefüllten Kunststoffen.
National ist der AVK einer der vier Trägerverbände des GKV -
Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie. International ist
AVK Mitglied im europäischen Composites-Dachverband EuCIA.
Dr. Elmar Witten, Geschäftsführer des AVK: "In der
Composites-Industrie ist deutlich zu spüren, dass viele
Marktbeteiligte an der Automatisierung arbeiten. Man sollte aber
nicht vergessen, dass in vielen Faserverbund-Bereichen
Serienfertigung nichts Neues ist. Mit Pressverfahren hergestellte
glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) in seriellen Stückzahlen gibt
es seit Jahrzehnten. Und GFK machen immer noch 95 Prozent der
gesamten Composites-Menge aus." Mit Blick auf die Fertigungskosten
ergänzt Witten: "Die Hersteller von CFK-Bauteilen können direkt nur
die Fertigungskosten beeinflussen. Der größte Kostentreiber werden
mittelfristig wohl die Carbonfaser-Preise bleiben."
Die Forderung nach kostengünstigeren Verfahren unterstützt auch
Frank Peters, Sprecher des VDMA Forums Composite Technology: "Um
wettbewerbsfähige Serienprodukte herstellen zu können, benötigen
Unternehmen aus dem Automotive-, Luftfahrt- und Windenergiebereich
effizientere Prozesse, die eine kostengünstige Produktion von
hochfesten Faserverbundbauteilen ermöglichen." Darum steige der
Bedarf an modifizierten Serienmaschinen aufgrund des zunehmenden
Kostendrucks deutlich. Das belegt eine Studie von Roland Berger
Strategy Consultants und dem VDMA Forum Composites Technology. Daraus
geht hervor, dass aus Sicht der Kunden eine Kooperation zwischen
verschiedenen Unternehmen notwendig ist, um den neuen Anforderungen
der industriellen Composite-Fertigung gerecht zu werden.
Partnerschaften würden außerdem zu einer schnellen Weiterentwicklung
dieser Technologie führen. Dadurch würden die Verfahrens- und
Prozesskosten bis 2020 um 40 Prozent sinken, die Faserkosten
voraussichtlich um etwa 20 Prozent. Damit ist eine Senkung der
gesamten Bauteilkosten um rund 30 Prozent zu erwarten.
"Alle, die an diesem Prozess mitwirken und ihn zum Erfolg führen,
treffen sich auf der HANNOVER MESSE", sagt Oliver Frese,
Geschäftsbereichsleiter bei der Deutschen Messe AG. "Die
Serienproduktion von CFK und GFK ist ein Thema, das große Chancen für
Zulieferer und Maschinenbauer bietet." Aus diesem Grund organisiert
die HANNOVER MESSE am Donnerstag, 11. April 2013, erstmals das
Get-together "CFK trifft Automation", das sich gleichermaßen an
Aussteller und Fachbesucher der Industrial Supply und Industrial
Automation richtet. Beginn ist um 17 Uhr im Forum Application Park in
Halle 17.
Über die HANNOVER MESSE
Das weltweit bedeutendste Technologieereignis wird vom 8. bis 12.
April 2013 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2013 vereint
elf Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Motion, Drive &
Automation, Energy, Wind, MobiliTec, Digital Factory, ComVac,
Industrial Supply, SurfaceTechnology, IndustrialGreenTec und Research
& Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2013 sind
Industrieautomation und IT, Energie- und Umwelttechnologien,
Antriebs- und Fluidtechnik, Industrielle Zulieferung,
Produktionstechnologien und Dienstleistungen sowie Forschung und
Entwicklung. Russland ist das Partnerland der HANNOVER MESSE 2013.
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Datum: 22.02.2013 - 09:30 Uhr
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