Die E-Mobilität fordert bei der Werkstoffauswahl von Fahrzeugherstellern, Zulieferern und Rohstoffanbietern neue Lösungen und eröffnet gleichzeitig Chancen für einen höheren Absatz. Das gilt zum einen für die Stahlhersteller. Der Zulieferer Thyssenkrupp Steel erwartet im Elektroauto einen durchschnittlichen Stahleinsatz von rund 890 Kilogramm – 80 Kilogramm mehr als im Verbrenner.
Optimismus herrscht auch bei den Kunststoffanbietern. „Wir sehen da grundsätzlich Wachstumschancen und gute Einsatzgebiete für unsere Werkstoffe“, sagt Martin Wanders, im Lanxess-Geschäftsbereich High Performance Materials verantwortlich für die globale Anwendungsentwicklung. Einsatzfelder sind der elektrische Antriebsstrang, die Ladeinfrastruktur und die Batteriesysteme.
Stabile Signalfarbe Orange gefordert
Bei bestimmten Anwendungen wie Hochvoltsteckern seien Kunststoffe als Material sozusagen gesetzt. „Das ist für uns ein sehr interessantes Feld, da neben den elektrischen und mechanischen Eigenschaften oder Flammschutz auch eine dauerhaft stabile Signalfarbe Orange gefordert ist.“
Auch Thomas Bayerl, Segment Manager E-Mobility & E/E im Bereich Performance Materials von BASF, sieht die Farbstabilität bei erhöhten Temperaturen des BASF-Werkstoffs Ultradur, einem Polybutylenterephthalat (PBT) als Vorteil am Markt. Technische und Hochleistungskunststoffe (Polyamid), PBT oder Polyphthalamid können seiner Ansicht nach als Metallersatz und somit als Leichtbaukomponente eingesetzt werden. Kühlkreisläufe ohne Kunststoffkomponenten seien gar nicht mehr vorstellbar.
Drei große Trends
Mit einem steigenden Kunststoffanteil in E-Autos rechnet auch Oliver Schauerte, Leiter des Forschungsfelds Werkstoffe und Fertigungsverfahren bei Volkswagen. Er sieht drei große Trends in der Werkstofftechnik: Zum einen würden E-Fahrzeuge den Innenraum wegen des fehlenden Motorraums effizienter nutzen, wodurch sich die Crashräume verkleinern. Um die Crash-Anforderungen zu erfüllen, würden höherfeste Werkstoffe benötigt, „wobei man im Gegensatz zu früheren Fahrzeuggenerationen geringere Verformbarkeiten zugunsten höherer Festigkeitswerte in Kauf nimmt“.
Einen weiteren Trend sieht er im höheren Anspruch der Kunden an Nachhaltigkeit, was zur Verwendung von Werkstoffen „natürlichen Ursprungs“ im Interieur führt. Zudem erwartet er, dass im E-Antrieb insbesondere sogenannte Funktionswerkstoffe zum Einsatz gelangen. Dazu zählen Magnete, Kathoden- und Anodenmaterialien in Batterien, Katalysatorwerkstoffe in Brennstoffzellen und Isolatoren.
100 Fahrzeugkomponenten aus recycelten Stoffen
Keine großen Änderungen in der Werkstoffauswahl durch die E-Mobilität erwartet der Fahrzeughersteller Daimler. „Unsere aktuellen Materialien werden sowohl in Autos mit Verbrennungsmotor als auch in Plug-in-Hybriden oder Elektrofahrzeugen mit Batterie verwendet“, so ein Mercedes-Sprecher.
Der Autobauer setzt verstärkt nachwachsende Rohstoffe und Recyclingmaterialien ein. Beim E-Auto EQC werden so rund 100 Fahrzeugkomponenten aus recycelten Stoffen oder nachwachsenden Rohstoffen wie Hanf, Kenaf, Baumwolle, Papier und Naturkautschuk hergestellt.
Zwei Welten wachsen zusammen
Für Wanders wachsen die beiden Welten Automobil und Elektro/Elektronik gerade zusammen. „Das ist eine sehr interessante Kombination, weil damit Anforderungen aus der Elektrik- und Elektronikwelt durch die zunehmende Elektrifizierung jetzt auch ins Fahrzeug gelangen.“
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