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Veröffentlicht: 13.06.2017, 08:59 Uhr

Gründerserie Es muss nicht immer Stahl sein

Fahrräder, Autos, Flugzeuge – alles soll leichter werden. Dann verbraucht es weniger Energie und schont das Klima. Dem Leichtbau haben sich auch die Ingenieure von Cikoni verschrieben.

von Oliver Schmale
© Verena Müller Jan-Philipp Fuhr (links) und Farbod Nezami

Ohne Karbonfasertechnologie würden Radklassiker wie der vor kurzem beendete Giro d’Italia oder die anstehende Tour de France wohl deutlich langsamer rollen. Im Radsport gehören die superleichten Rahmen aus dem noch teuren, aber sehr stabilen und belastbaren kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff schon seit Jahren zum Standard, ebenso im Flugzeugbau. Auch die Automobilindustrie setzt zunehmend auf Leichtbau. Denn bei Autos mit Verbrennungsmotor führt der Weg zur Einhaltung der verschärften Klimavorgaben über das Gewicht. Bei Karosserie oder Motor ist ein Großteil der Potentiale aber schon ausgeschöpft. Oder es kommen andere Werkstoffe zum Einsatz, wie Aluminium.

Jetzt geht es um andere Bauteile. Beispielsweise um Teile im Bereich des Fahrwerks, wie Farbod Nezami von dem im August 2015 gegründeten und in Stuttgart ansässigen Entwicklungsdienstleister Cikoni Ingenieurgesellschaft mbH berichtet. Es werde mechanisch stark belastet, sagt der 31 Jahre alte Unternehmensgründer. „Außerdem wird es heiß.“ Durch den Einsatz von Leichtbaumaterialien könne das Gewicht erheblich reduziert werden. Bei der Entwicklung für einen Kunden sei schließlich am Ende ein Gewicht von 13 Kilogramm herausgekommen, bei gleicher mechanischer Belastbarkeit, anstatt 20 Kilogramm. So viel habe das Teil vorher gewogen. Nezami und Jan-Philipp Fuhr bieten Entwicklungsleistungen rund um das Thema Leichtbau an. Das Aufspüren des entsprechenden Potentials ist nicht immer einfach. Oftmals müsse am Anfang geklärt werden, ob entsprechende Bauteile überhaupt mit Hilfe der Karbonfasertechnologie darstellbar seien, so der Ingenieur Nezami, der von Haus aus Maschinenbauer ist. Er und Fuhr hatten sich während ihrer Promotion kennengelernt. Zusammen mit einem Bekannten haben sie das Unternehmen gegründet.

 
Fahrräder, Autos und Flugzeuge aus superleichtem Material? Eine gute Basis für ein Start-up!

Aus dem Trio ist inzwischen ein Duo geworden. Fördermittel hätten sie nie in Anspruch genommen, sagt der 33 Jahre alte Fuhr. Das Unternehmen, das 2016 einen Umsatz im „hohen sechsstelligen Bereich“ erzielte und aktuell insgesamt vier Mitarbeiter zählt, habe seit dem zweiten Monat seines Bestehens schwarze Zahlen geschrieben. Fuhr kommt aus dem Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik. Diesen Bereich und die Medizintechnik wollen die beiden Gründer nun verstärkt in den Fokus nehmen. Bislang machen sie 70 Prozent ihres Geschäfts mit der Automobilindustrie. Seit BMW vor einigen Jahren seine Karbon-Offensive startete, sei das Thema in aller Munde, sagt Nezami. Doch nicht nur dieser Werkstoff zählt zum Leichtbau, sondern auch hochfeste Stähle oder Aluminium.

Neuer Wachstumsmarkt für Zuliefererindustrie und Anlagenbau

Welches Material sich einmal durchsetze, lasse sich heute noch nicht abschätzen, sagt Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Landesagentur Leichtbau Baden-Württemberg. Sie unterstützt den Austausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft und die Kooperation der Unternehmen untereinander bei diesem Zukunftsthema. Gemessen am Marktvolumen, ist die Technologie bisher im Transportsektor, hier vor allem bei der Automobilindustrie, am stärksten etabliert. Das globale Marktvolumen wird laut Studien in diesem Bereich von aktuell etwas mehr als 80 auf mehr als 140 Milliarden Euro bis zum Jahr 2020 steigen. Der Geschäftsführer verweist zugleich auf eine Studie von McKinsey, wonach die Autobauer den Anteil von Leichtbauteilen im Fahrzeug bis 2030 von 30 auf 70 Prozent steigern müssen, um die Zunahme des Gewichts durch Elektroantrieb und eine effizientere Motorentechnik zu kompensieren. Dadurch entstehe ein neuer Wachstumsmarkt für Zuliefererindustrie und Anlagenbau.

Größter Wachstumsmarkt für den Leichtbau ist neben dem Transportsektor der Maschinenbau. In ihm ließen sich nach Angaben von Seeliger dadurch je Jahr 1,5 Millionen Tonnen Stahl einsparen und damit mehr als 2 Millionen Tonnen des klimaschädlichen Treibhausgases Kohlendioxid, was den jährlichen Emissionen einer Stadt wie Lübeck entspricht. Doch die Fortschritte im Maschinen- und Anlagenbau erfolgen nicht von heute auf morgen, sondern in eher kleinen Schritten. So die Einschätzung von Nezami. Der Maschinenbau sei bei neuen Materialien eher zurückhaltend. Außerdem gebe es bei dem ein oder anderen gegen Karbon noch Vorurteile. So wird der Werkstoff noch als zu teuer angesehen. Die ganze Fertigung sei noch weitgehend auf Blech und Stahl ausgelegt. Fuhr und Nezami sind überzeugt, dass ein Mix der verschiedenen Materialien eine Lösung sein könnte. So haben sie im Auftrag eines Kunden einen Roboterarm entwickelt, der weniger als ein Kilogramm wiegt. Er besteht aus seitlichen Metallschienen und einer Karbonfaserhülle, die mit einem Schaum gefüllt ist.

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Aber auch in anderen Branchen sieht der Geschäftsführer der Landesagentur, Seeliger, ein gutes Potential für den Einsatz von Leichtbau. Als ein weiteres Beispiel nennt er die Bauindustrie und hier den Einsatz von Textilbeton beispielsweise im Brückenbau: Die weltweit längste textilbewehrte Betonbrücke misst rund 100 Meter und wurde 2010 im baden-württembergischen Albstadt in Betrieb genommen. Textilbeton oder textilbewehrter Beton ist den Angaben zufolge ein Verbundwerkstoff aus Beton und Hochleistungsfaserstoffen aus Karbon, alkaliresistentem Glas oder auch Basalt. Durch faserverstärkten Beton kann es zu relevanten Materialeinsparungen kommen und somit zur Schonung von Ressourcen, so Seeliger weiter.

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