Während diese Zeilen entstehen, befinden sich noch viele sportbegeisterte Menschen im Freudentaumel über den tollen Erfolg des jungen Rennfahrers Sebastian Vettel und dessen dritten Weltmeistertitels in Folge. Als wichtiger Punkt neben den Fahrleistungen von Vettel sind zum Gewinn eines Weltmeistertitels die Leistungen von Materialien erforderlich.
Konstrukteure von Rennfahrzeugen gehen an die Grenzen der Werkstoffbelastung bei Motoren und Fahrgestell. Sie minimieren die Elemente der Fahrzeugverkleidung durch den Einsatz von Kunststoff, der mit Lacken sein Aussehen erhält. Motoren bestehen beispielsweise aus hochbelastbaren Aluminiumlegierungen, die sich durch ihr geringes Gewicht auszeichnen. Die hochbelasteten Gleitflächen in den Zylindern und auf den Kolben sind aus chemisch abgeschiedenen Dispersionsschichten oder Chrom. Beides Werkstoffe, die hohe Härten und vor allem einen geringen und zugleich definierten Reibkoeffizienten besitzen. Bei Fahrwerkskomponenten werden vermutlich hochfeste Stähle, vielleicht auch solche aus Titan eingesetzt. Hier bekommt die Oberflächentechnologie vielleicht die Aufgabe, diese durch Elektropolieren einzuebnen oder zumindest zu reinigen, ohne die mechanischen Eigenschaften nachteilig zu beeinflussen. Eine Politur beseitigt beispielsweise auch oberflächennahe Mikrorisse, die sich bei hohen Belastungen zu tiefen Rissen ausweiten können und im ungünstigen Fall ein schlagartiges Versagen zur Folge haben. Um die Sicherheit eines Rennfahrers zu gewährleisten, werden heute Sicherheitszellen aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen eingesetzt, die ein geringes Gewicht bei hoher Festigkeit und vor allem auch einer hohen Aufnahme von Energie bei einer unfallbedingten Deformation besitzen. Um bei nichtleitenden Baugruppen elektrostatische Aufladung zu verhindern, können sie beispielsweise mit einer dünnen Metallschicht versehen werden.
Alle diese Neuerungen des Rennsports, aber auch aus der Luft- und Raumfahrt, werden in einigen Jahren Einzug in unser Alltagsleben finden. Das allgemeine propagierte Ziel der Elektromobilität als Ersatz für die heutigen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor setzt auf solche Neuerungen. Titanteile werden zwar nur für die teuren Luxusfahrzeuge in Betracht kommen. Aber hochfeste Stähle, Aluminiumlegierungen und kohlefaserverstärkte Kunststoffe sind heute schon fest eingeplante Materialien der Fahrzeugkonstrukteure auf dem Weg zur allgemeinen Elektromobilität. Die WOMag begleitet Sie auf dem Weg dahin und informiert aus kompetenter Quelle über Einsatz und Herausforderungen der neuen Materialien.
