Ob nun betrieben mit Diesel, Benzin, Elektrizität, als Auto, Transporter oder Lkw – Fahrzeuge, die immer leichter, umweltfreundlicher, bezahlbarer, aber auch sicherer sein sollen, werden weltweit nach wie vor immer noch mit Stahl produziert. Und das dürfte sich auch in Zukunft kaum ändern.
Obwohl dieser Baustoff längst Konkurrenz von Materialien wie Aluminium, Magnesium oder Carbon bekommen hat, bestehen circa 60 Prozent eines Pkw aus Stahl: Zum Einsatz kommt er beispielsweise für Karosserie, Antrieb, Fahrwerk oder Lenkung. Zwar gibt es einen Trend zur Mischbauweise mit neuen Werkstoffen, die deutlich leichter sind. In Sachen Energiebilanz spielen jedoch noch andere Faktoren eine entscheidende Rolle, bei der ganzheitlich Erzeugung, Herstellung und Recycling betrachtet werden müssen.
Meistrecycelter Werkstoff
Erzeugt man zum Beispiel eine Tonne Stahl, sind die CO2-Emissionen deutlich geringer als bei Aluminium oder CFK. Besonders für Großserien und die zusammenhängende Baugruppe Karosserie macht erst Stahl Fahrzeuge für den Verkauf an Millionen Nutzer erschwinglich.
Hinzu kommt: Stahl ist der meistrecycelte Werkstoff der Welt. Dies verdankt er dem Vorteil, seine Ausgangseigenschaften ohne Qualitätsverlust nach dem Schmelzen wiederzuerlangen. Rund 99 Prozent der geschmolzenen Stahlprodukte können, unter anderem in der Bauindustrie, wiederverwendet oder recycelt werden. 100 Prozent von zurückgewonnenem Stahlschrott werden als Rohmaterial in der Stahlindustrie eingesetzt und ermöglichen so 65 Prozent bis 90 Prozent Energieeinsparung gegenüber der Primärproduktion. Dieser Recyclingprozess leistet somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und einer besseren Umwelt.
Innovative Produkte
Darüber hinaus arbeitet die Industrie an Innovationen, die den Einsatz von Stahl künftig verbessern. So gibt es neue Legierungs- und Wärmebehandlungskonzepte, bei denen Festigkeiten zunehmen und die Eigenschaften zur Umformung verbessert werden. Auch dies ermöglicht in Kombination mit neuen Fertigungstechnologien einen effizienteren Einsatz dieses Materials und eine Reduzierung von Prozessschritten – ein weiteres Plus für kostengünstige und ökologische Fahrzeuge.
David Cottens
ArcelorMittal Global R&D
Mit der neuen Produktfamilie Fortiform® erweitert ArcelorMittal sein Sortiment der ultrahochfesten Stähle. Ein Gespräch mit David Cottens, ArcelorMittal Global R&D, über die Vorteile, darüber, wie sich mit ihnen bei Kaltumformung Bauteile mit hohem Leichtbaupotenzial herstellen lassen sowie weitere Innovationen des Konzerns.
Die Herausforderungen der Automobilhersteller und gleichsam ihrer Zulieferer sind bekannt: Sie müssen leichtere Autos produzieren, deren Motoren weniger Energie verbrauchen und somit weniger CO2 ausstoßen. Wie reagiert der Stahlerzeuger ArcelorMittal darauf?
Unsere Antwort ist die neue Stahlsorte Fortiform® für die Autoproduktion. „Fort“ steht im Produktnamen für Stärke, „Form“ für ihre Formbarkeit. Mit ihr können OEMs beim Gewicht von Autoteilen bis zu 20 Prozent einsparen. Außerdem absorbiert diese Stahlsorte bei einem Aufprall mehr Energie und macht Fahrzeuge deshalb sicherer. Generell bietet sie die Möglichkeit, auch durch Kaltumformung Bauteile mit hohem Leichtbaupotenzial herzustellen, die gleichzeitig kostengünstiger sind.
In welchen Varianten bieten Sie sie an?
In der Familie der Fortiform®-Stähle gibt es die drei unterschiedlichen Stahlgrade Fortiform® 980, Fortiform® 1050 sowie Fortiform® 1180. Fortiform® 1050 ist auf dem Markt und wird von OEMs bereits in der Produktion verwendet. Bei den anderen beiden Güten sind die Tests erfolgreich abgeschlossen, und sie haben nun auch ihre Marktreife. Lieferbar sind diese Güten nur in Innenteilqualität.
Damit erweitert ArcelorMittal sein Sortiment der ultrahochfesten Stähle. Diese Stähle der dritten Generation ermöglichen weitere Gewichtseinsparungen, weil wir ihre mechanischen Eigenschaften gegenüber konventionellen höchstfesten Stählen weiterentwickelt haben. Gleichzeitig behalten sie ihre Biegbarkeit bei. Sie sind deshalb besonders für sicherheitsrelevante, crashfeste Fahrzeugteile geeignet. Aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeit weisen sie eine sehr gute Dauerfestigkeit auf.
Bis 2020 soll bei ArcelorMittal außerdem noch eine weitere Stahlfamilie mit dem Namen „Strong“ hinzukommen, die ähnlich gute Festigkeit vorweist wie Stähle aus der Warmumformung.
Wo stellen Sie Fortiform® her?
Die neue Stahlsorte Fortiform produziert ArcelorMittal an seinen belgischen Standorten in Gent und Kessales bei Lüttich. Dort haben wir 2016 auch die neue JVD-Anlage in Betrieb genommen. Sie bietet eine völlig neue Prozesstechnologie, von der die Autoindustrie ebenfalls profitieren wird. Diese innovative Anlage zur Beschichtung von Stahlbändern ist Teil eines 138 Millionen Euro umfassenden Investitionsprogramms.
Können Sie diese neue Prozesstechnologie genauer beschreiben?
Die JVD-Anlage soll in erster Linie zur Herstellung von Jetgal® verwendet werden, einer von ArcelorMittal entwickelten neuen Beschichtung für AHS-Stähle, die die Automobilbranche verwendet.Jetgal® ist ein metallischer Überzug für Stahl auf der Basis der Jet Vapor Deposition, einer innovativen Technologie von ArcelorMittal. Dabei wird Stahl in einem Vakuum beschichtet.
Welche Vorteile hat diese Jetgal®-Beschichtung für die Hersteller?
Sie besteht aus reinem Zink und hält so großen Verformungen stand. Jetgal®-verzinkte Stähle zeichnen sich deshalb durch ausgezeichnete Umformeigenschaften aus.
Da bei der Jetgal®-Beschichtung keine Wärmebehandlung erfolgt, kommen alle Stahlgüten, die ArcelorMittal als hochfeste Stähle für die Automobilindustrie entwickelt hat, uneingeschränkt für dieses Verzinkungsverfahren infrage.