Carbonfaserverstärkte Werkstoffe im Automobilbau

Carbonfaserverstärkte Werkstoffe im
Automobilbau
Dr. Hubert Jäger, SGL Group
VCI Forum “Chemie macht elektromobil”, Berlin, 7. März 2011
Carbonfasern: leicht - fest - steif
2
CFK
3
Holz
4
GFK
5
1.500
1.000
500
1
0
CFK
2.000
GFK
6
Aluminum
Aluminium
7
Festigkeit
Festigkeit
Stahl
Stahl
]
[MPa]
Holz
Aluminium
Aluminum
8
2.500
Dichte
Dichte
[g/cm³]
Stahl
Stahl
9
0
Carbonfaserverstärkte Verbundwerkstoffe haben ein
vorteilhaftes Eigenschaftsprofil für den modernen Leichtbau
Page 2
Verfügbarkeiten Stahl, Aluminium und CFK im Vergleich 2010
150.000
[kt] 150.000
150
[kt] 150
1.250.000
125.000
125
1.000.000
100.000
100
750.000
75.000
75
500.000
50.000
[kt] 1.500.000
1.500.000
1.400.000
381.000
50
41.000
31
12.000
Stahl
Gesamt
0
0
0
Ziel
25
25.000
250.000
Aluminium
CFK
davon Sekundär
Carbonfasermärkte werden sich evolutionär entwickeln
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Marktentwicklungen für Carbonfasern
500
Weltraum Luft & Raumfahrt
Militär
Preis €/kg
Sport
Luftfahrt
Sport
Industrie
Rennsport
Luftfahrt
Energie
Automobil
Beton
20
1970
1980
1990
2000
2010
Die Automobil-Industrie öffnet das Fenster zum Serieneinsatz von CFK
Konkurrierende CF Märkte werden nach 2015 erwartet.
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2020
Marktentwicklung 2011 - 2015 [kt]
67
67
7
Sport
13
Luft- &
Raumfahrt
27
Andere
12
Wind
44
41
38
33
6
6
31
28
6
5
5
4
13
14
12
10
5
3
2008
5
2
4
2
2009
Bedarf
Page 5
2010
8
Auto
5
2015
Effektive Kapazität
9
Herausforderungen CFK: Prozesskosten und Recycling
Herausforderungen 2020
Prozesskosten
100
90
• Verfügbarkeiten Carbonfasern
80
Kosten [%]
70
60
Prozess
• Serienfertige Prozesse
50
- Automatisierung
40
- Schnellhärtende Harze
30
Prozess
20
10
Carbonfaser +
Polymer
Carbonfaser +
Polymer
2010
2020
0
Prozesskostensenkung um 90%
Page 6
• Recycling
- Thermoplast