Von der Drohne bis zur Brücke: Carbonfasern werden immer wichtiger für Infrastruktur und Militär

„Es hapert oft am Gewicht“ – dieser Satz fasst eine der zentralen Herausforderungen moderner Verteidigungs- und Infrastrukturprojekte zusammen. Ob unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), gepanzerte Fahrzeuge oder Brückensanierungen: Das Streben nach leichteren, leistungsfähigeren und zugleich robusteren Materialien ist allgegenwärtig. Carbonfasern gelten dabei als Schlüsseltechnologie.

Carbonfasern zeichnen sich durch ein außergewöhnliches Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit aus. Während Stahl eine Dichte von rund 7,85 g/cm³ aufweist, liegt die von Carbonfasern bei nur ca. 1,78 g/cm³. Gleichzeitig erreichen Carbonfasern eine Zugfestigkeit von bis zu 6.000 MPa – ein Vielfaches von Stahl, der bei etwa 1.200 MPa liegt. Und mehr noch: Auch in Bezug auf Steifigkeit bieten sie mit einem Zug-E-Modul von 240–420 GPa deutliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Metallen.

Insbesondere für die Rüstungsindustrie ist dieses Materialprofil ideal: UAVs profitieren von der geringeren Radarsignatur, höherer aerodynamischer Effizienz und der längeren Einsatzdauer. In Landfahrzeugen tragen Carbon-Bauteile zur Reduktion des Gesamtgewichts bei und verbessern die logistische Effizienz, denn weniger Gewicht bedeutet weniger Treibstoffverbrauch und höhere Reichweiten.

Von der Rüstung in die Zivilgesellschaft

Viele Innovationen, die ursprünglich für militärische Hochleistungsanwendungen entwickelt wurden, finden ihren Weg in den zivilen Bereich. Auch im Bauwesen eröffnen Carbonfaserprodukte neue Möglichkeiten. Ein Beispiel ist der Carbonbeton, der in der Praxis eine Lebensdauer von bis zu 200 Jahren erreichen kann. Während beispielsweise bei der Dresdner Carola-Brücke noch Stahlkorrosion zum Abriss führte, könnten sich mit Carbonbeton vergleichbare Schäden vermeiden lassen. Im Neubau werden Carbonlösungen bereits eingesetzt: So gilt die 2024 fertiggestellte Oderbrücke zwischen Küstrin-Kietz und Kostrzyn als weltweit erste Eisenbahnbrücke mit Carbonhängern. Carbon leistet also nicht nur einen Beitrag zu nachhaltiger Infrastruktur, sondern trägt auch zu einer höheren Resilienz kritischer Bauwerke bei – vom Tunnel über die Landebahn bis hin zu Energieanlagen.

Carbonfaserlösungen Made in Germany:
Für eine resiliente Zukunft

Ob im militärischen Hightech-Fluggerät, im gepanzerten Bodenfahrzeug oder in der Sanierung jahrzehntealter Brücken Carbonfasern – gelten als Schlüsselmaterial der Zukunft. Mit ihrem einzigartigen Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit verändern sie nicht nur die Wehrtechnik, sondern zunehmend auch den Bau kritischer Infrastruktur.

Wenn die NATO im Ernstfall Truppen verlegen muss, braucht es funktionierende Strassen, Brücken und Versorgungswege. Carbonfaserlösungen können hier deutlich schneller, effizienter und nachhaltiger helfen als klassische Bauweisen.

Hinrich Hampe

Head of Governmental Affairs, Teijin Carbon

Herr Hampe, Sie sprechen oft von der Notwendigkeit, dass Deutschland und Europa resilienter werden, also sich unabhängiger machen müssen. Warum ist dieser Aspekt so wichtig?

Deutschland und Europa dürfen sich nicht länger in Abhängigkeiten begeben und sich auf außereuropäische Lieferketten verlassen. Wir haben hierzulande die Kapazitäten, das Know-how und die Erfahrung. Jetzt ist es an der Politik, diese Chancen zu nutzen.

Wie stabil sind Ihre eigenen Lieferketten?

Sehr stabil. Unser Rohmaterial beziehen wir teilweise aus Japan und das seit über 30 Jahren verlässlich. Diese Kontinuität gibt Sicherheit. Entscheidend ist: Wir haben die komplette Fertigung hier in Deutschland und sichern so die Versorgung für Verteidigung, Luft- und Raumfahrt sowie Infrastruktur.

Warum sind Carbonfasern für militärische Anwendungen wie Drohnen, gepanzerte Fahrzeuge oder Schutzausrüstung so interessant?

Carbonfasern bieten ein herausragendes Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit. Mit einer Dichte von nur 1,78 g/cm³ sind sie deutlich leichter als Stahl, bei zugleich wesentlich höherer Zugfestigkeit. Für UAVs bedeutet das: größere Reichweite und Effizienz. Für gepanzerte Fahrzeuge: weniger Gewicht, aber höhere Sicherheit.

Und welches Potenzial sehen Sie für den zivilen Bereich, etwa im Bauwesen?

Viele Materialinnovationen stammen ursprünglich aus der Raumfahrt oder Verteidigung. Im Brückenbau ermöglichen Carbonfasertechnologien leichte, langlebige und korrosionsfreie Tragwerke. Carbonbeton hält bis zu 200 Jahre; weit mehr als klassischer Stahlbeton. Das kann viele teure Sanierungen verhindern.

Auch Tunnels, Landebahnen oder Energienetze profitieren enorm. Ein Leuchtturmprojekt ist die Oderbrücke zwischen Küstrin-Kietz und Kostrzyn, die weltweit erste Eisenbahnbrücke mit Carbonhängern.

^{Foto: Oderbrücke Küstrin}

Die Zugglieder machen die Brücke leichter, langlebiger und wartungsärmer. Mit unserem CARBOrefit®-Verfahren können wir zudem bestehende Brücken, Tunnel oder Gebäude mit dünnen Carbonlagen verstärken, ohne dass ein Abriss nötig wird. In Göteborg wurde eine Landebahn mit Carbonbeton saniert, mit dem Ergebnis deutlich geringerer Rissbildung und Wartungskosten.

Wohin entwickelt sich die Technologie aktuell?

Wir arbeiten an neuen Matrixsystemen, leistungsfähigeren und kosteneffizienteren Fasern, an Automatisierung und Digitalisierung. Ein weiterer Fokus liegt auf Nachhaltigkeit: Mit unserer Produktlinie Tenax Next setzen wir auf Rohstoffe aus nachhaltigen Quellen.

Welche Rolle spielt die internationale Konkurrenz, vor allem aus China?

China kopiert derzeit vieles, auch Carbonfasertechnologie. Die Qualität ist zwar noch nicht auf unserem Niveau, aber China holt auf. Deshalb müssen wir unsere Innovationen vorantreiben und gleichzeitig deutlich machen: In Deutschland gibt es ein Unternehmen mit höchster Expertise, von der Entwicklung über die Fertigung bis hin zur Anwendung. Diese Kompetenz darf man nicht aus der Hand geben.

Welche Bedeutung hat der Standort Deutschland für die Zukunft?

Eine enorme. Gerade in Zeiten geopolitischer Unsicherheit ist eine unabhängige, resiliente Lieferkette essenziell. Unsere Produktion in Heinsberg ist ein Garant dafür. Deutschland und Europa wollen ihre Abhängigkeit von außereuropäischen Strukturen reduzieren – wir leisten hier einen wichtigen Beitrag. Perspektivisch können wir eine Schlüsselrolle in der strategischen Resilienz Deutschlands spielen, sowohl in der Verteidigung als auch beim Umbau der Infrastruktur.

Unsere Carbonfasern werden UAVs leichter, Fahrzeuge sicherer und Brücken langlebiger machen. Gleichzeitig sichern wir mit unserer deutschen Produktion eine unabhängige Lieferkette. Kurz gesagt: Wir sind bereit zu liefern – sofort und zuverlässig.