Dreistelliges Milliardenwachstum im Leichtbau bis 2030

Dies belegt eine neue Studie der Unternehmensberatung McKinsey & Company. Danach wird hoch fester Stahl künftig herkömmliche Stähle in vielen Bereichen ablösen und seinen Marktanteil in der Automobilindustrie von 15 auf 40 % steigern. Damit bleibt er der wichtigste Leichtbauwerkstoff, während Karbonfaser-Verbundstoffe mit 20 % pro Jahr am schnellsten wachsen. Bis 2015 müssen die Hersteller in Europa die durchschnittlichen CO₂-Emissionen ihrer Fahrzeugflotten unter 95 g/km senken, sonst drohen Strafzahlungen von durchschnittlich ca. 4000 Euro pro Fahrzeug. Durch Optimierung konventioneller Motoren und Leichtbaumaßnahmen lässt sich dieses Ziel erreichen. Bei einer weiteren Verschärfung der Grenzwerte sowie einem hohen Anteil deutlich schwererer Ober- und Luxusklasse-Fahrzeugen stoßen diese Maßnahmen aber an ihre Grenzen. Daher werden die Hersteller neben der Optimierung konventioneller Motoren künftig auch auf den Elektroantrieb setzen, um die Grenzwerte zu erreichen: Selbst extreme Leichtbau-Konzepte können langfristig nicht zu akzeptablen Kosten ausreichende CO₂-Reduzierung bei Mittelklassefahrzeugen darstellen, erklärt McKinsey-Partnerin Ruth Heuss. Seine eigentliche Bedeutung für die Hersteller erlangt der Leichtbau daher als Gegenmittel, um die Gewichtszunahme durch veränderte Antriebe auszugleichen. Schon die kraftstoffeffiziente Optimierung von Verbrennungsmotoren, beispielsweise durch Start-Stopp-Automatik oder den Einsatz von Turboladern, macht das Fahrzeug um durchschnittlich 50 Kg schwerer. Mit bis zu 150 Kg Zusatzgewicht schlägt die Batterie in Hybridfahrzeugen und Range-Extender-Fahrzeugen mit kleinem Verbrennungsmotor zur Reichweitenvergrößerung zu Buche. Rein batteriebetriebene Fahrzeuge bringen sogar 250 Kg mehr auf die Waage als vergleichbare konventionelle Fahrzeuge. Neben den negativen Auswirkungen auf die Fahrdynamik verursacht das Zusatzgewicht höhere Gesamtkosten, da beispielsweise größere Bremsen zur Gewährleistung der einzuhaltenden Bremswege benötigt werden. In Leichtbaukonzepte zu investieren ist besonders sinnvoll, wenn dadurch die Batteriegröße von Elektrofahrzeugen reduziert werden kann, resümiert McKinsey-Partner Nicolai Müller. Je nach Fahrzeugklasse rechnen sich unterschiedliche Leichtbau-Materialmixe: Ein konventioneller Mix mit 50 % hoch festem Stahl beispielsweise eignet sich für Klein- und Mittelklassefahrzeuge, bei denen sich Kosten von rund 3 Euro pro Kg Gewichtsreduktion lohnen. In der Oberklasse werden sich hybride Metall-/Kunststoff-Kombinationen mit hohem Aluminium- bzw. Magnesiumanteil und einem kleinen Anteil an Karbon bzw. Glasfaserverstärkten Kunststoffen durchsetzen, da sich hier auch Kosten von 5 bis zu 14 Euro pro Kg Gewichtsabnahme rechnen. Im Luxus-Segment werden zunehmend faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt. Für den noch kleinen Markt der Karbonfaser-Verbundstoffe kalkulieren die McKinsey-Berater bis 2030 mit einem Wachstum von 20 %, wenn die mögliche 70-prozentige Kostensenkung auf bis zu 15 Euro pro Kg erreicht wird. Aber auch bei einer geringeren Kostensenkung wird Karbon eine wichtige Rolle im Luxussegment spielen: Da die Karbonfaser bei Luxusfahrzeugen ein wichtiges Differenzierungselement darstellt, wären hier selbst Kosten über 20 Euro pro Kg Gewichtseinsparung wirtschaftlich vertretbar, so Nicolai Müller.

© Verlag Stahleisen GmbH