Von wegen Zukunft. Es begann alles in der Vergangenheit. Und zwar am 14. Juli 1907. Als der belgisch-amerikanische Chemiker Leo Hendrik Baekeland sein „Hitze-Druck-Patent“ einreichte. Es bildete die Grundlage der späteren faserverstärkten Kunststoffe.

Und schon ein paar Jahre später, im Mai 1916, legte Robert Kemp nach: Er reichte ein Patent ein, das die Grundidee des Strukturlaminats enthält. Beide Ideen beinhalteten bereits ausgiebig die Möglichkeiten einer neuen Werkstofftechnologie – und setzten sich letztendlich durch.

Viel Potenzial

Heute finden sich Composites in zahlreichen Anwendungen und Produkten. Weltweit wurden im vergangenen Jahr etwa 9 Millionen Tonnen faserverstärkte Kunststoffe produziert. Ein Drittel davon entfiel auf Europa. Gemessen an anderen Konstruktionswerkstoffen – wie etwa Stahl, Aluminium oder Beton – ist die genannte Menge zwar relativ gering.

Sie geht aber doch deutlich über die Menge hinaus, die von einem Werkstoff zu erwarten ist, der häufig ausschließlich mit viel Potenzial in der Zukunft präsentiert wird.

„Diese Differenz zwischen Wahrnehmung und Realität liegt im Material selbst begründet, sagt Dr. Elmar Witten, Geschäftsführer der AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V., die Gründungsmitglied von Composites Germany ist. „Denn bei den Composites handelt es sich nicht um einen Werkstoff, sondern um eine Gruppe von Werkstoffen mit sehr unterschiedlichen Einsatzmaterialien und auch mechanischen Eigenschaften.“

Geniale Kombination

Generell lassen sich die Materialien danach gruppieren, welche Verstärkungsfaser eingesetzt wird. Die bekanntesten sind Kohlenstofffasern, Glasfasern und Naturfasern. Daneben gibt es aber auch zahlreiche weitere. Kombiniert man Kohlenstofffasern mit einem Kunststoff, ergibt sich der sogenannte carbonfaserverstärkte Kunststoff (CFK).

Mit einer Herstellungsmenge in Europa von etwa 35.000 Kilogramm und somit einem Marktanteil von etwas mehr als einem Prozent ist CFK eher ein Sonderwerkstoff.

Massenmarkt Glasfaserverstärkung

Den Massenmarkt in Europa mit einer Menge von etwa 2,7 Millionen Kilogramm bilden dagegen die Materialien mit einer Glasfaserverstärkung (GFK). Die größte Einzelgruppe bilden kurzfaserverstärkte Thermoplaste, die oftmals für Großserienanwendungen im Spritzguss verarbeitet werden.

Composites sind und bleiben verlässlicher Partner und Zukunftsträger im Werkstoffbereich.

Etwas mehr als die Hälfte der Gesamtmenge wird in Form von Langfasern oder als Endlosfasern verarbeitet. Mit einem Anteil von etwa einem Drittel fließt ein sehr großer Teil dieser Materialien in den Mobilitätsbereich.

Zukunft im Leichtbau

Der Trend zur Schaffung und Weiterentwicklung von Multimaterialsystemen und der Einsatz von Hybridbauteilen, die die Zukunft des Leichtbaus bilden, wird eine der zentralen Herausforderungen bleiben. Ob oder wie sich Composites in weiteren Bereichen durchsetzen, hängt von anderen Faktoren ab. So sind beispielsweise im Bau- und Infrastrukturbereich oftmals entsprechende Normen und Standardisierungen entweder Türöffner – oder Hemmschuh.

„Composites sind und bleiben sowohl verlässlicher Partner als auch Zukunftsträger im Werkstoffbereich“, so Dr. Elmar Witten. „Und in Kombination mit anderen Materialien zeigen sich oftmals ganz neue Möglichkeiten.“