Von Hans Otto Eglau

Die Messe-Eröffnung geriet zum medienwirksamen High-Tech-Spektakel: Fünf hochrangige Amtsträger schritten mit einer Schere in der Hand würdevoll auf ein Band aus gehärtetem Stahl zu und schnitten es unter dem ungläubigen Staunen der Gäste durch, gerade so, als wäre es Papier. Der verblüffende Schnitt war nicht das Werk einer normalen Schere, sondern einer Spezialanfertigung aus Hochleistungskeramik. Ort der Handlung: Die Anfang März in der japanischen Stadt Nagoya veranstaltete Messe Fine Ceramics Fair.

Welche Bedeutung der Entwicklung neuer keramischer Werkstoffe für Produkte moderner Spitzentechnologie in Japan zugemessen wird, unterstrich erst recht die Beteiligung an der Messe: Nicht weniger als 150 Aussteller, die weitaus größte Zahl japanische Firmen, lockten in nur vier Tagen mehr als 230 000 Besucher an. Das letzte Mal vor zwei Jahren waren erst rund 100 000 Interessenten registriert worden. Mehr als 2000 japanische Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten derzeit an neuen Materialien auf keramischer Basis. Das der Zukunfts-Technologie gewidmete Standardbuch eines Professors der University of Tokyo erreichte innerhalb eines Jahres eine verkaufte Auflage von 75 000 Stück – ein an hiesigen Absatzerfolgen gemessen geradezu sensationelles Ergebnis.

Bei einer Umfrage unter Führungskräften von 100 großen japanischen Unternehmen nach den ihrer Meinung nach zehn wichtigsten technischen Innovationen seit 1973, dem Jahr der Ölkrise, rangierte die Hochleistungs-Keramik an fünfter Stelle – nach Mikrochips, Biotechnologie, Glasfasern und Industrierobotern.

Schon warnen die ersten Skeptiker vor einer zu euphorischen Einschätzung der vielversprechenden Retorten-Werkstoffe. Doch im Unterschied etwa zur Gentechnologie, die sich kaum vor Ablauf unseres Jahrhunderts zu voller kommerzieller Blüte entfalten dürfte, hat das Keramik-Zeitalter längst begonnen. Schon 1974 startete Bonn ein Forschungsprogramm "Keramische Bauteile für Fahrzeug-Gasturbinen", in das bis 1983 rund 53 Millionen Mark an öffentlichen Fördermitteln flossen. Die Deutschen zogen dabei mit den Amerikanern gleich, die schon zwei Jahre zuvor unter Führung der Firmen Ford und Westinghouse ein ähnliches Projekt gestartet hatten. Die Gasturbine drängte sich um so mehr nach dem Muskelspiel der Ölscheichs als sinnvolle Alternative auf, weil sie auch mit billigeren Brennstoffen betrieben werden kann.

Im Gegensatz zu Amerikanern und Deutschen verlegten sich die Japaner zunächst ganz auf die Entwicklung von Keramikkomponenten für den herkömmlichen Hubkolbenmotor. Schon vor einigen Jahren stellten japanische Konstrukteure einen ganz aus Keramikteilen gebauten Motor vor. Bis er jedoch – wenn überhaupt – serienmäßig hergestellt wird, dürften noch viele Jahre ins Land gehen. Wirtschaftlich sinnvoller ist statt dessen der gezielte Einsatz von keramischen Werkstoffen zur Erreichung höherer Motorenleistungen und zur Energieersparnis. Ihre im Vergleich zu metallischen Werkstoffen starke Wärmeisolierung garantiert außer einem höheren Wirkungsgrad obendrein eine verminderte Schadstoffmenge. Schließlich empfiehlt sich das neue Material aus einem weiteren Grund: Es ist auch leichter und hilft somit zusätzlich Sprit einzusparen.

Auch vom Standpunkt der Rohstoffversorgung erfüllen die Stützen des keramischen Zeitalters die denkbar besten Voraussetzungen: Die Ausgangsstoffe von Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumkarbid und Siliziumnitrid – um die wichtigsten Produktfamilien zu nennen – sind auf der Erde nahezu unbegrenzt verfügbar und erheblich billiger als die der heute noch dominierenden Metall-Legierungen. Das pulverförmige Vormaterial wird dabei zunächst heiß oder kalt gepreßt oder auf andere Weise geformt, um anschließend bei Temperaturen zwischen 1400 und 2100 Grad gesintert (verbacken) zu werden.