Wissenschaftsbild des Monats

Das Auto der Zukunft ist aus Magnesium

Leichte Fahrzeuge verbrauchen weniger Sprit. Deswegen forschen die Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum Geestacht an Magensium-Legierungen. Das Metall ist drei Mal leichter als Stahl, eineinhalb Mal leichter als Aluminium und dennoch fest und stabil. Bald, so die Hoffnung der Forscher, wird d eine Alternative zum zurzeit noch rentableren Aluminium sein.

Magnesium besitzt zwar eine geringe Festigkeit und ist schlecht bei Raumtemperatur verformbar, dafür aber sehr leicht – leichter als Aluminium, das im Moment das Rennen um den effizientesten und kostengünstigsten Karosserie-Werkstoff anführt. Aber Magnesium befindet sich auf der Überholspur, dank der Forschung aus Geesthacht. In vielen Bereichen des Automobilbaus wird das Metall bereits eingesetzt, überwiegend als Gussteil, etwa als Getriebegehäuse. Durch die Entwicklung neuer Legierungen arbeiten die Wissenschaftler daran, die ungünstigen Materialeigenschaften von Magnesium zu verbessern und es auch für großflächige Karosserieteile anwendbar zu machen. Kombinationen von Magnesium mit Aluminium, Zink oder Mangan sowie mit einer Prise Kalzium oder Seltenen Erdelementen zeigten bisher die besten Auswirkungen auf Korrosion, Verformbarkeit und Festigkeit. Der Anteil dieser Stoffe an der Legierung beträgt in der Summe ungefähr fünf Prozent. Entscheidend für ein optimales Ergebnis ist die Kombination der einzelnen Elemente und der Herstellungsprozess, etwa die Prozesstemperatur oder die Geschwindigkeit beim Auswalzen der Bleche.

Für das Walzen haben die Forscher außerdem eine besonders sparsame Methode entwickelt. Aus der geschmolzenen Magnesiumlegierung stellen sie per Gießwalz-Verfahren Bänder her, die nicht mehr rund  40 Mal sondern nur in wenigen Schritten gewalzt werden müssen. Das macht die Fertigung billiger.

Bald, so die Hoffnung der Forscher, wird das Leichtmetall eine Alternative zum derzeit noch rentableren Aluminium sein.

Foto: Christian Schmid / HZG

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