Neue Werkstoffe und Herstellungsprozesse machen die Fertigung immer leichterer Bauteile in nie da gewesener Qualität möglich.
Um wirtschaftlich und damit langfristig erfolgreich zu bleiben, ist die Reduzierung des Energie- und Materialbedarfs, in nahezu allen Industriebranchen, ein Muss.
Leichtbau ist die Schlüsseltechnologie der Zukunft
Leichtbau ist die Schlüsseltechnologie der Zukunft und bereichert den gesamten Automobil- und Fahrzeugbau, Maschinen- und Anlagenbau, die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik und die Bauwirtschaft. Leichtbau gilt in diesen Branchen als entscheidende, wichtige Technologie für Wachstumsfelder und als notwendige Enablertechnologie beispielsweise für die massenmarktfähige Elektromobilität.
Einsatzgebiete der leichten Technologie
Luft- und Raumfahrt:
In dieser Branche ist der Leichtbau seit jeher essenziell. Daher sind die Entwicklungen hier auch am weitesten fortgeschritten
Automobilbranche:
Besonders für den Fahrzeugbau bietet der Leichtbau enormes Potenzial zur Kraftstoffeinsparung. Eine Gewichtsreduktion von 100 Kilogramm bedeutet beispielsweise die Einsparung von 0,3 Liter Kraftstoff pro 100 Kilometer, wie das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) herausfand. Aber auch für die massenkompatible Nutzung von Elektroautos ist der Leichtbau essentiell. So erfordern schwere Batterien Gewichtseinsparungen an andrerer Stelle des E-Cars, um die Effizienz zu erhöhen. Zudem wird durch leichtere Fahrzeuge eine größere Reichweite erreicht, die Fahrdynamik wird verbessert und die benötigte Antriebsleistung sinkt.
Maschinen- und Anlagenbau:
In dieser Branche kann durch den Einsatz von Leichtbautechnologien die Maschinendynamik verbessert und die Maschinenproduktivität erhöht werden.
Baubranche:
Hier eröffnen sich durch den Einsatz nachhaltigen Bauens neue Gestaltungsmöglichkeiten für Architekten und Bauherren, wobei enorme Mengen an Baustoff eingespart werden können.
Medizintechnik:
Bei dieser Branche steht der Mensch im Mittelpunkt. So können Leichtbauprothesen die Lebensqualität von Patienten erheblich verbessern.
Der Markt wächst stetig
Vor drei Jahren prognostizierte McKinsey in der Studie „Lightweight, heavy impact“, dass der weltweite Leichtbaumarkt jährlich um acht Prozent wachsen wird und im Jahr 2030 bereits das Volumen von 300 Milliarden Euro übersteigen wird. Derzeit besitzen Metalle den größten Marktanteil der Leichtbauwerkstoffe und werden auch zukünftig eine Schlüsselrolle einnehmen. Unter den Metallen besitzt Stahl den größten Marktanteil, gefolgt von Aluminium.
Mit Weiterentwicklungen in den Bereichen hochfester Metalllegierungen und belastungsgerechter Formoptimierungen lassen sich bereits heute erhebliche Gewichtseinsparungen realisieren. Auch wenn Faserverbundwerkstoffe derzeit einen geringen Marktanteil unter den Leichtbauwerkstoffen einnehmen, besitzen sie das größte Wachstumspotenzial.
Um den flächendeckenden Einsatz von Faserverbundwerkstoffen zu realisieren, muss jedoch noch Forschungs- und Entwicklungsarbeit betrieben und müssen Kosten in der industriellen Herstellung und Weiterverarbeitung reduziert werden.
