Magnesium: Fest und leicht

Der legendäre VW Käfer hatte die Zukunft bereits an Bord. Sein Boxermotor im Heck des Wagens besteht teilweise aus Magnesium. Der Stoff ist vier Mal leichter als Stahl und rund eineinhalb Mal leichter als das Leichtmetall Aluminium. Doch irgendwann wuchs bei den Kunden die Lust auf mehr Leistung. Dafür brauchten die Motor-Konstrukteure Materialien, die mehr Hitze aushalten konnten als Magnesium.

Erst als neue Legierungen, also Mischungen mit anderen Metallen, das Material fester machten, interessierten sich die Ingenieure wieder für Magnesium. Denn der Werkstoff hat einige gewichtige Vorteile: Er ist weltweit in großen Mengen verfügbar und ähnlich leicht und preisgünstig zu bearbeiten wie Stahl.

Magnesium-Lenkräder sind daher bereits Standard. Auch Felgen werden aus dem Werkstoff gefertigt. VW , Audi und Mercedes setzen zudem Getriebegehäuse aus Magnesium ein. Nun arbeiten Wissenschaftler daran, das Leichtmetall an weiteren Stellen einzusetzen, für leichtere Sitze etwa. Das Problem: Dafür brauchen sie Magnesiumbleche, die aber zwei- bis dreimal teurer sind als die Alu-Pendants.

Deshalb arbeitet Karl Ulrich Kainer vom Institut für Werkstoffforschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht bei Hamburg an einem Verfahren, bei dem die Hersteller das Magnesium nicht mehr bis zu 40 Mal, sondern nur noch dreimal walzen müssen, bevor das Blech fertig ist. Das würde die Fertigung deutlich billiger machen.

Stahl: Bewährt und günstig

Die neue Konkurrenz durch Aluminium und Carbon aber hat auch die Stahlkocher aufgeschreckt. Auch sie bewegen sich daher, um ihr Material leichter zu machen. So setzt Volkswagen im Golf VII auf sogenannte hochfeste und ultrahochfeste Stähle, mit denen die Wagen bis zu einem Drittel leichter werden als ihre Vorgänger. Ähnliche Stahlinnovationen setzen auch Mercedes in der A-Klasse und Mazda in seinem Mazda 6 ein.

In dem Feld tut sich gerade einiges: Der Stahlkonzern Salzgitter baut gerade eine Produktion für sein neues Produkt HSD-Stahl auf. Es ist eine manganhaltige Legierung, der die Stahlkocher Aluminium und Silizium beigemischt hatten. Damit ist der neue Stahl um bis zu einem Drittel leichter als herkömmlicher.

Konkurrent ThyssenKrupp dagegen setzt auf eine Sandwich-Konstruktion von zwei dünnen Stahldeckblechen, die einen Kunststoffkern umschließen. Damit wollen die Entwickler die Festigkeit von Stahl mit dem geringen Gewicht von Kunststoff verknüpfen. Um zu zeigen, wie leicht der Werkstoff ist, hat ThyssenKrupp daraus ein Ultraleichtbaufahrzeug entwickelt. Das Elektroauto namens Ineco wiegt mit Batterien weniger als 900 Kilogramm.