Kohlefaser: Was ist das, wie wird sie hergestellt und warum will sie jeder an seinem Auto haben?

Woraus besteht Kohlefaser?

Kohlefaser besteht aus sehr dünnen Kohlenstofffasern. Eine Kohlenstofffaser ist dünner als ein menschliches Haar und besonders leistungsfähig, wenn sie verwoben ist. Durch das Weben von Tausenden von Fasern wie eine Decke entsteht eine Matte. Eine solche Fasermatte kann in eine Form gelegt und in einem speziellen Verfahren „gebacken“ werden, so dass sie die Form der Form annimmt.

Hypercars

Sie können alle Arten von Teilen aus Kohlefaser herstellen, von Spiegelkappen bis zu Heckspoilern. Bei vielen modernen Super- und Hypercars ist sogar das gesamte Chassis aus Kohlefaser gefertigt. Dies war bereits beim McLaren F1 von 1992 der Fall. Der Hypercar-Hersteller Koenigsegg stellt sogar Felgen aus Kohlefaser her. In diesem Video können Sie sehen, wie sie das machen. Räder aus Karbonfasern werden zunehmend auch von anderen Automobilherstellern angeboten, z. B. von Porsche.

Stark und leicht

Kohlefaser ist ein sehr starkes Material, das sich ideal für Teile eignet, die starken Kräften ausgesetzt sind, wie z. B. Heckflügel und Frontsplitter. Im Vergleich zu Stahl ist Kohlefaser fünfmal stärker und doppelt so steif. Außerdem ist es viel leichter als Stahl, rostet nicht und dehnt sich bei Hitze nicht aus. Dank dieser Eigenschaften sind Kohlefaserverbundwerkstoffe in der (Sport-)Automobilindustrie sehr begehrt.

Wie kam es zur Entstehung von Kohlenstofffasern?

Kohlefaser ist bereits ein recht altes Material. Es entstand 1879, als der Erfinder Thomas Edison Baumwollgarne bei hoher Temperatur backte und sie so verkohlte. Im Jahr 1958 wurde dieses Verfahren zum ersten Mal mit Kohlenstoff erprobt, woraus die heutige Kohlenstofffaser entstand. Damals war der Anteil an Kohlenstoff noch gering und die Faser daher nicht so stabil wie die heutige Kohlefaser.

Der Herstellungsprozess von Kohlenstofffasern

Heutzutage werden Kohlenstofffasern in einem teils mechanischen, teils chemischen Verfahren hergestellt. Kohlenstofffasern bestehen aus langen Molekülsträngen, die durch Kohlenstoffatome zusammengehalten werden. Diese Strings werden in einer sauerstofffreien Umgebung auf etwa 3.000 Grad erhitzt. Dadurch wird verhindert, dass die Stränge verbrennen. Bei diesem Prozess, der Karbonisierung genannt wird, werden alle Nicht-Kohlenstoff-Atome aus den Ketten herausgedrückt, wodurch ein enorm starkes Material entsteht: die Kohlenstofffaser.

Anwendungen

Außer in der Automobilindustrie werden Kohlefasern auch für die Herstellung von leichten (Renn-)Fahrrädern, Flugzeugflügeln, aber auch für leichte Angelrutenrohre verwendet. Allen Vorteilen der Kohlefaser steht aber auch ein großer Nachteil gegenüber. Wenn Teile aus Karbonfasern brechen oder beschädigt werden, können sie nicht einfach repariert werden. Kohlefaser ist auch ein ziemlich teures Material. Wenn Sie sich also an einer Haustür den vorderen Splitter brechen, müssen Sie dafür aufkommen. Da es sich um ein teures und ziemlich exklusives Material handelt, werden auch viele Kohlefaserimitate hergestellt. Selbst in und an normalen Familienautos findet man heute Elemente in Carbon-Optik.