Werkstoffe Mit Leichtigkeit abheben: Aluminium in der Luft- und Raumfahrt

Autor / Redakteur: Alwin Schmitt / Josef-Martin Kraus

Ohne Aluminium wären Reisen in ferne Länder nur schwer realisierbar. Denn seit den Anfängen der Luftfahrt lautet die alles entscheidende Frage, wie sich das Gewicht von Flugzeugen verringern lässt. So dominiert bis heute im Flugzeugbau der leichte Werkstoff Aluminium. Etwa 60 bis 80% einer Flugzeugstruktur bestehen aus Aluminium-Halbzeugen. Auch in der Raumfahrt spielt Aluminium eine wesentliche Rolle.

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Trotz des Trends zu Faser-Verbundwerkstoffen im Flugzeugbau, bleibt Aluminium bei den Strukturbauteilen die erste Wahl.
Trotz des Trends zu Faser-Verbundwerkstoffen im Flugzeugbau, bleibt Aluminium bei den Strukturbauteilen die erste Wahl.
( Archiv: Vogel Business Media )

Auf der Weltleitmesse der Aluminiumindustrie, der Aluminium 2008, werden vom 23. bis 25. September 2008 in Essen zahlreiche Zulieferer ihre Produktlösungen und Innovationen für Luftfahrtanwendungen vorstellen. Die führenden Plattenhersteller wie Alcoa, Aleris, Alcan werden dort ebenso präsent sein wie zahlreiche Aluminium-Halbzeugproduzenten, zum Beispiel Alimex, Willich, oder die österreichische SAG. Zudem stellen Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, zum Beispiel Handtmann, Baienfurt, ihre Maschinenkonzepte für die Bearbeitung von Flugzeugintegralbauteilen aus Aluminium vor

Leichter fliegen mit Aluminium

Mehr noch als im Straßenverkehr lautet in der Luftfahrt die alles entscheidende Frage, wie sich das Gewicht von Flugzeugen verringern lässt. Mit der Entwicklung hochfester Aluminiumlegierungen Anfang des 20. Jahrhunderts machte die kommerzielle Luftfahrt rasch schnelle Fortschritte. Seitdem gilt Aluminium als der goldene Mittelweg aus Herstellungskosten, niedriger Dichte, hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Bauteile aus Aluminium halten höchsten Belastungen stand: Trotz der vielen Starts und Landungen mit ihren extremen Beschleunigungs- und Bremsmanövern sind der Rumpf, die Flügel und das Leitwerk dank spezieller Aluminiumlegierungen auch nach vielen Jahren des Einsatzes ermüdungsfrei und bruchsicher.

Die Zeiten ändern sich jedoch. Zwar ist Aluminium zurzeit noch der klassische Leichtbauwerkstoff im Flugzeugbau, sein Anteil geht aber prozentual zurück. Während beim Airbus 320 noch fast 80% Aluminiumlegierungen als Bauteilmaterial verwendet wurden, ist der prozentuale Anteil beim Airbus 340 bereits auf circa 70% zurückgegangen, und zwar durch den erhöhten Einsatz von Faserverbundwerkstoffen. Die Dominanz der Aluminiumlegierungen als die klassischen Leichtbauwerkstoffe wird bei Airbus-Flugzeugen wie dem Airbus 380 oder dem Boeing Dreamliner in der Zukunft auf unter 60% sinken. Über 20% der Bauteile werden aus Faserverbundwerkstoffen bestehen.

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