Schneller, höher, weiter CFK hat sich als Champion im Hochleistungssport etabliert

Er sorgte für Spitzenleistungen bei den Olympischen Spielen 2012 in London und ist dennoch den wenigsten ein Begriff: Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist der geheime Champion beim Einsatz in Sportgeräten. Im Wirtschaftsraum Augsburg wird daran geforscht, diesen Hochleistungwerkstoff in die Serienproduktion zu bringen.

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Carbon Composites e.V.

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Im Sommer 2012 traten 24 Sportler bei den Olympischen Spielen in London zum Halbfinale des 400-m-Laufes an. Ein Sportler fällt aus dem Rahmen: Oscar Pistorius trägt dort, wo normalerweise seine Unterschenkel wären, Prothesen. Der Südafrikaner trat als erster Leichtathlet mit zwei amputierten Beinen an.

Eine Premiere bei den Olympischen Spielen – und eine besondere Herausforderung an die Technik, die dem Sportler die schnellen Sprints ermöglicht. Ein Werkstoff, der die Eigenschaften der Orthopädie- und Sportgeräte verbessert, ist Carbon. Sowohl bei den Paralympischen als auch bei den Olympischen Spielen ist das Material längst im Einsatz und verhilft den Sportlern zu besseren Zeiten und weiteren Sprüngen.

Im Hochleistungssport zählt jedes Gramm Gewicht

Grund dafür sind die Eigenschaften des Materials, das sich durch sein geringes Gewicht bei enormer Stabilität auszeichnet. Diese Eigenschaften sind in zahlreichen Branchen von gewaltigem Interesse. Sowohl in der Luft- und Raumfahrttechnik als auch im Sportbereich und der Medizintechnik zählt jedes Gramm Gewichtsverlust bei der Optimierung von Leistungen und Produkten. Im Automobil- wie im Sportbereich ist es das Ziel, mit weniger Energieverbrauch weiter zu kommen. Ob in Kanus, im Fahrradrahmen, Formel-1-Autos oder gar bei Pfeil und Bogen, Carbon – genauer carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) – sind im Sport längst angekommen.

Noch ist CFK jedoch ein Baustoff, der den Hochleistungsprodukten oder auch Luxusprodukten vorbehalten

ist. Grund dafür ist die schwierige Verarbeitung des Materials, die derzeit noch überwiegend oder gar gänzlich in Handarbeit passiert. Das macht Bauteile und Produkte mit und aus Carbon teuer. Insbesondere die Massenanfertigung ist derzeit noch ein technisches Problem.

Gesamte CFK-Wertschöpfungskette im Raum Augsburg gebündelt

Im Wirtschaftsraum Augsburg widmet man sich dieser Herausforderung. Dort ist die gesamte CFK-Wertschöpfungskette in der Region gebündelt. Forschung und Entwicklung ist am Standort geballt vertreten: Der einzige europäische Carbonfaserhersteller, die SGL Group, entwickelt am größten Konzernstandort in Meitingen bei Augsburg unter anderem optimale Carbonfasern für bestimmte Fertigungstechniken und Materialanforderungen. Forschungseinrichtungen im Wirtschaftsraum Augsburg – wie das Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und die Fraunhofer-Projektgruppe Funktionsintegrierter Leichtbau – arbeiten an den Herausforderungen, die es bei der Nutzung des Materials noch zu bewältigen gilt.

Der Carbon Composites e. V. (CCeV) mit Sitz in Augsburg bündelt die Leichtbaukompetenz von Firmen und Forschungsstätten im Süden Deutschlands, in Österreich und der Schweiz. Der Spitzencluster M-A-I Carbon – eine Initiative des CCeV, die in den nächsten fünf Jahren mit 40 Mio. Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird – hat sich zum Ziel gesetzt, den Werkstoff CFK fit zu machen für den Serieneinsatz. Schwerpunkte sind dabei der Automobilbau, die Luft-und Raumfahrttechnik, der Maschinen- und Anlagenbau.

CFK spielt im Sport in der Champions League

Während sich der Werkstoff für die industriellen Anwendungen noch qualifizieren muss, gilt er in mehreren olympischen Disziplinen schon als Champion, zum Beispiel beim Rudern, im Speerwurf oder Stabhochsprung als hochleistungsfähiger Werkstoff. Die SGL Group, Sponsor der Spitzenruderinnen im Nationalkader bei den Olympischen Spielen, unterstützt auch Sportlerinnen und Sportler aus dem eigenen Unternehmen wie die bayerische Meisterin im Speerwurf, Susanne Rosenbauer. Die Umwelt- und Verfahrenstechnikingenieurin arbeitet im Bereich Process Technology am Standort Meitingen. Ihre Saisonbestweite beträgt 57,68 m. Zu ihren Erfolgen gehört der zweite Platz bei den Süddeutschen Meisterschaften.

Seit kurzem wirft Rosenbauer mit einem Speer aus CFK, den ihr Arbeitgeber gesponsert hat. Zu den Merkmalen von CFK-Speeren gehört eine sehr hohe Steifigkeit. Schwingungen beim Abwurf werden dadurch auf ein Minimum reduziert, die Energie wird in Vortrieb und Weite umgesetzt.

Wurde die Augsburger Kanustrecke bei den Olympischen Spielen 1972 von den Kanuten noch mit Paddeln aus Holzschlägern bezwungen, kommen heute sogenannte CFK-Schläger zur Anwendung. Inwieweit die Zeitverbesserung im Jahre 2012 um rund 22 s beim Einer-Kajak auf 1000 m auf das CFK-Paddel zurückzuführen ist, lässt sich nur vermuten. Fest steht jedoch: Das schwarze Material ist rekordverdächtig. Im Wirtschaftsraum Augsburg arbeitet man daran, dass CFK als Hochleistungswerkstoff nicht nur olympiareif bleibt, sondern auch für Highend-Produkte serien- und massentauglich wird.

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