Ebenso vielfältig ist das Angebot an Materialien. Gussbauteile aus Eisen, Aluminium oder auch Magnesium stellen die am meisten verwendeten Optionen  bei der Auswahl des Werkstoffes dar und können sich auch gegen das aus der Luftfahrt bekannte Material Carbon  als ideale Alternative zur Verringerung von Gewicht behaupten.

Aktuelle, bionische Designs für den Leichtbau setzen vielfach unterschiedliche Materialstärken einzelner Bereiche innerhalb des gleichen Bauteils voraus.

Geringes Gewicht, hohes Potential

Im direkten Vergleich von Gussmetallen und Carbon hinsichtlich verschiedener Faktoren wie Gewichtsreduktion, Kosten, Möglichkeiten der Weiterverarbeitung, Verbindungen, Herstellungsprozess, Lebensdauer und Recycling zeigt sich, dass jedes Material die jeweils beste Option für ganz bestimmte Bauteile sein kann.

Für Leichtbau in Massenproduktion und großen Serien stellt Gussmetall eine attraktive Alternative dar, wenn nicht sogar in vielen Fällen die ideale Lösung. Es ist seit langem in der Serienproduktion bewährt und hat, bei entsprechender Verarbeitung und Anwendung, sehr positive Auswirkungen bei der Reduktion von Gewicht.

Gesamtzyklus von Materialien betrachten

Ob Gussmetall oder Carbon – beide Ansätze benötigen für die Fertigung Rohstoffe und Energie. Insbesondere die besonders leichten Werkstoffe Magnesium und Carbon gelten dabei als eher ressourcenaufwendig.

Betrachtet man die Werkstoffe jedoch aus verschiedenen Blickwinkeln, ergeben sich hier oft interessante Erkenntnisse: Einige Materialien, wie zum Beispiel Magnesium, das viel Energie in der Herstellung benötigt, ist insgesamt deutlich günstiger hinsichtlich seiner Auswirkungen auf Verbrauch und Umwelt zu beurteilen als andere. Das hängt im Wesentlichen mit  der hohen Verfügbarkeit zusammen sowie auch mit der guten Recyclingfähigkeit.

Große Gestaltungsfreiheit, geringere Kosten

Obwohl stetig daran gearbeitet wird, den Preis für Carbonteile zu senken, um das Material noch attraktiver und einsatzbereit für die Massenproduktion zu machen, wird der Preis für das Kompositprodukte auch im Jahr 2020 noch deutlich höher sein, als der für beispielsweise Magnesiumbauteile in Guss. Ein weiterer Aspekt ist die Umsetzung der verschiedenen Formen. Bei Gussteilen, die im Einsatz hoch beansprucht und sicherheitsrelevant sind, ist es eine Herausforderung, die leichteste und gleichzeitig stabilste Form zu finden.

Aktuelle, bionische Designs für den Leichtbau setzen vielfach unterschiedliche Materialstärken einzelner Bereiche innerhalb des gleichen Bauteils voraus. Durch neue Techniken können diese filigranen Geometrien in der Gussproduktion umgesetzt werden, wohingegen Carbon hier schnell an seine Grenzen stößt.

Durch die Kombination metallischer Werkstoffe mit bionischem Design und angepassten Herstellungsverfahren können Gewichtseinsparungen von mehr als 40 Prozent im Vergleich zu konventionellen Teilen erzielt werden.

In einer aktuellen Studie von Entwicklern wurden zum Beispiel  bei einem Schwenklager in Eisen 32 Prozent Gewichtseinsparung erzielt – was einer Gewichtsreduktion von 2,82 kg pro Fahrzeug entspricht und auf 1,6 Millionen Fahrzeuge hochgerechnet eine CO2- Einsparung von 11 600 Tonnen pro Jahr bedeutet.