Ultraleichte Fahrzeuge: Neue Kooperation stärkt Magnesiumforschung in Geesthacht
Mehr als 100 Millionen Dollar stellt Südkoreas Regierung im Rahmen des World Premier Materials (WPM) Entwicklungsprogramms im Bereich der Magnesium-Technologie für Forschung und Entwicklung zur Verfügung. Das Geesthachter Magnesium-Innovations Center (MagIC) wird ein wichtiger wissenschaftlicher Projektpartner. In der einzigartigen Forschungsplattform wird unter der Leitung von Prof. Dr. Karl Ulrich Kainer intensiv an den Magnesium-Technologien der Zukunft geforscht.
Im MagIC: Die Materialforscher untersuchen gewalzte Magnesiumbleche, um diese für den Einsatz im Fahrzeugbau anwendbar zu machen. Foto: HZG/ Christian Schmid
Das Südkoreanische Programm zur Entwicklung ultraleichter Fahrzeuge auf Magnesiumbasis stößt auf großes Interesse in Deutschland: Mehr als 80 deutsche und südkoreanische Teilnehmer trafen sich Anfang Februar 2012 zu einem ersten Ideenaustausch in Irsee (Bayern). Neben den Materialforschern des Helmholtz-Zentrums Geesthacht auch Forscher und Industrievertreter von Weltkonzernen wie VW, BMW, POSCO, Thyssen sowie von der TU München, Bergakademie Freiberg und andere.
Die Teilnehmer haben sich dort über Gießwalztechnologien, Magnesiumbleche und Magnesiumknetwerkstoffe ausgetauscht. Konkret wurden erste bilaterale Kooperationen zwischen Industrie und Forschung geschlossen.
„Das Treffen verlief sehr erfolgreich und mit vielen fruchtbaren Kontakten. Wir wissen, in der Automobilwirtschaft besteht ein hoher Bedarf an leichten Materialien“, erklärt der Geesthachter Magnesiumforscher Dr. Dietmar Letzig. „Fahrzeughersteller sind die wichtigsten Abnehmer von Magnesiumblechen. Doch noch gibt es einige echte Herausforderungen, etwa die Korrosionsbeständigkeit und die Versorgungssicherheit.“
Leichtere Autos und Flugzeuge zu bauen, daran arbeiten intensiv die Ingenieure und Wissenschaftler der großen Automobil- und Flugzeugbauer. Denn jedes Kilo weniger senkt den Spritverbrauch und somit die CO2-Emissionen.
Magnesium wiegt nur ein Viertel von Stahl und ist noch mal 30 Prozent leichter als Aluminium. Magnesium wird daher bereits erfolgreich in vielen Bereichen des Automobilbaus eingesetzt. In der Regel werden diese Teile als Gussteile hergestellt, etwa im Fahrwerk.
Für großflächige Karosserieteile wie Türen, Klappen oder Dächer, bei denen das Leichtbau-Material noch viel mehr Gewicht sparen könnte, ist es vorteilhafter, gewalzte Magnesiumbleche zu verwenden. Die Materialforscher in Geesthacht untersuchen solche gewalzten Magnesiumbleche, um diese für den Einsatz im Fahrzeugbau anwendbar zu machen.
Dazu steht den Wissenschaftlern auf dem Gelände des Forschungszentrums eine hochmoderne Gießwalzanlage zur Verfügung. Ebenso forschen die Wissenschaftler an speziellen Korrosionsschutzschichten, die die Oberflächen der Magnesiumbauteile gegen verschiedenste Anforderungen schützen.
Zur Info: World Premier Materials (WPM)
Im Rahmen eines Projekts zur Sicherung von zehn Schlüsselwerkstoffen für die Industrie, dem so genannten World Premier Material (WPM) Entwicklungsprogramm (2010 – 2018), wählte die koreanische Regierung insgesamt 220 Unternehmen und Forschungsinstitute aus, darunter Großunternehmen wie POSCO Ltd. oder Samsung, und teilte sie in zehn Arbeitsgemeinschaften ein. Eine davon ist das „Magnesium Forschungs- und Entwicklungsprojekt für ultraleichte Fahrzeuge“, in dem das Helmholtz-Zentrum Geesthacht als Partner fungiert.
Andere Projekte befassen sich zum Beispiel mit energieeffizienten multifunktionellen Nanoverbundwerkstoffen oder Materialien aus Saphir-Einkristallen für LEDs. Das Ziel des WPM Entwicklungsprogramms ist es, industrielle Werkstoffe zu fördern, für die weltweit Milliardenschwere Märkte erwartet werden. Die koreanische Regierung beabsichtigt, insgesamt eine Milliarde US-Dollar in die zehn Arbeitsgemeinschaften zu investieren und dadurch in wichtigen Zukunftsbranchen für die Werkstoffe einen Anteil am Weltmarkt von mehr als 30 Prozent zu erzielen.
Zur Info: MagIC – Magnesium Innovations Center des Helmholtz-Zentrums Geesthacht
Das MagIC forscht an Magnesiumwerkstoffen für verschiedenste Anwendungen (zum Beispiel Verkehrstechnik und Medizintechnik). Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Legierungsentwicklung und auf Arbeiten zur Optimierung von vorhandenen und neuen Verarbeitungsprozessen. Um ein optimales Eigenschaftsspektrum beim Einsatz des Werkstoffes Magnesium zu erhalten, sind wissensbasierte Grundlagenarbeiten und anwendungsspezifische Untersuchungen notwendig.
Das MagIC bietet dafür ausgewiesene Kompetenzen und eine entsprechende Ausstattung. Das Zentrum ist derzeit in vier Abteilungen zur Erforschung und Weiterentwicklung von Magnesiumwerkstoffen gegliedert.
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