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Kohlefaser oder Aluminium besser für grüne Mobilität?
Hallo,
um das Gewicht der Energiespeicher auszugleichen, um den Verbrauch zu reduzieren und damit die Reichweite zu erhöhen, bedarf es leichte aber feste Materialien.
Aluminium ist zwar leicht zu recyceln und beliebig oft , bedarf aber bekannter Weise viel Strom zur Gewinnung. Der Rohstoff Abbau von Bauxit, der zur Herstellung von nahezu ausnahmslos erforderlich ist, verursacht große Umweltschäden wie Rodung und Trinkwasser Vergiftung, was dann für den Mensch richtig gefährlich werden kann. (wenn es mal daneben geht).
Kohlefaser erfordert fossile Kraftstoffe. Die Epoxidharze, die für die Laminierung erforderlich sind, sind auch umweltschädlich und erschweren das Recycling. Da mehre Lagen von Kohlefasermatten getränkt werden und mit der Aushärtung im Ofen eine extrem feste Verbindung eingehen.
Auch hier dürfte das Backen im Ofen einiges an Energie verschlingen, in der industriellen Großserienfertigung. Auch wenn die Temperatur der Ofen nicht besonders hoch ist.
Defekte Karosserieteile aus Kohlefaser Verbundwerkstoff können nicht einfach repariert werden. Anders als bei Aluminium, was sich leicht ausbeulen lässt, ist eine Reparatur teuer und unter Umständen gar nicht möglich - ein Fall für den Sondermüll.
Was ist also besser? Es kann sein, das nicht alles richtig ist was ich schreibe. Es geht mir ja auch darum zu erfahren, was richtig ist.
Tief in der Materie bin ich nicht verankert.
Der Tesla S besteht weitgehend aus Aluminium. Der BMW i3 besteht fast komplett aus
Kohlefaser Verbundwerkstoff.
Als Beispiel.
Beste Antwort im Thema
Hallo,
um das Gewicht der Energiespeicher auszugleichen, um den Verbrauch zu reduzieren und damit die Reichweite zu erhöhen, bedarf es leichte aber feste Materialien.
Aluminium ist zwar leicht zu recyceln und beliebig oft , bedarf aber bekannter Weise viel Strom zur Gewinnung. Der Rohstoff Abbau von Bauxit, der zur Herstellung von nahezu ausnahmslos erforderlich ist, verursacht große Umweltschäden wie Rodung und Trinkwasser Vergiftung, was dann für den Mensch richtig gefährlich werden kann. (wenn es mal daneben geht).
Kohlefaser erfordert fossile Kraftstoffe. Die Epoxidharze, die für die Laminierung erforderlich sind, sind auch umweltschädlich und erschweren das Recycling. Da mehre Lagen von Kohlefasermatten getränkt werden und mit der Aushärtung im Ofen eine extrem feste Verbindung eingehen.
Auch hier dürfte das Backen im Ofen einiges an Energie verschlingen, in der industriellen Großserienfertigung. Auch wenn die Temperatur der Ofen nicht besonders hoch ist.
Defekte Karosserieteile aus Kohlefaser Verbundwerkstoff können nicht einfach repariert werden. Anders als bei Aluminium, was sich leicht ausbeulen lässt, ist eine Reparatur teuer und unter Umständen gar nicht möglich - ein Fall für den Sondermüll.
Was ist also besser? Es kann sein, das nicht alles richtig ist was ich schreibe. Es geht mir ja auch darum zu erfahren, was richtig ist.
Tief in der Materie bin ich nicht verankert.
Der Tesla S besteht weitgehend aus Aluminium. Der BMW i3 besteht fast komplett aus
Kohlefaser Verbundwerkstoff.
Als Beispiel.
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48 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von OPC
Was ist also besser?
Gute Frage. Darauf hätte ich auch gerne eine Antwort.
edit: Mich würde auch die Öko-Gesamtbilanz im Vergleich zu Stahl interessieren.
Du hast doch die Vor-und Nachteile gut beschrieben. Was besser ist wird sich hier kaum klären lassen weil jedes Material seine EIGENEN Probleme mit sich bringt.
Klar ist aber: Es verteuert die Produktion massiv und wenn Reparaturen anfallen zahlt sich der Autofahrer dumm und dämlich. (Mein Sohn fährt einen 3L Lupo)
Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Klar ist aber: Es verteuert die Produktion massiv und wenn Reparaturen anfallen zahlt sich der Autofahrer dumm und dämlich. (Mein Sohn fährt einen 3L Lupo)
Dass tut er doch so oder so...
Der Toyota Prius hat auch Aluminium verbaut, etwa die Motorhaube.
Die kann man mit dem kleinen finger anheben.
Ich tippe hier eher auf VW als ursache als auf die alu-karosserie. VW ist immer teuer wenn es um wartung und reparatur geht., obgleich es doch ein VOLKSwagen ist.
Ich sage ALU vor kohlefaser.
vorallem wenn die kohlefaser versteckt beschädigt ist, fangen die einzelnen schichten an zu arbeiten.
im rennsport (motorrad) wird nach einem sturz der carbonrahmen weggeworfen.
HEY SCHEISSE VOLL UNÖKO... aber da geht es beim rennsport ja auch nicht drumm, also ist es wieder ok.
Alu:
umweltschäden durch rodung?
was ist mit umwltschäden duch ölgewinnung, transport, ect.
für gold, eisenerz etc wird auch massiv gerodet.
kohlefaser:
bmw recyclet diese, etwa für superleichte kunststoffschalen.
andere anbieter recyclen wohl auch
Zitat:
Der ansteigende Mengenverbrauch an Carbonfasern und die daraus resultierende größere CFK-Abfallmenge führen absehbar zu einem erhöhten Entsorgungsbedarf.
Wir bieten Ihnen als zertifizierter Entsorgungsfachbetrieb die Sicherheit einer nachhaltigen Verwertung von carbonfaserhaltigen Produktionsresten und End-of-Life-Bauteilen.
Trockene Faserreste, Prepreg-Materialien sowie ausgehärtete CFK-Bauteile werden im ersten Schritt nach Fasertyp und Verarbeitungszustand sortiert und gegebenenfalls zerkleinert. Anschließend erfolgt mittels thermischer Behandlung die vollständige Rückgewinnung der reinen Carbonfasern.
Erst dann beginnt die Veredelung und die Endverarbeitung zu den Produktvarianten carboNXT "chopped" (geschnitten) und carboNXT "milled" (gemahlen).
http://www.cfk-recycling.com/index.php?id=145
ich denke dass hier in zukunft durchaus potential für das recycling geschaffen wird.
Hi,
in Zukunft wird es wohl keine Standartlösungen mehr geben.
Heutzutage ist der Standart ja Stahlkarosserie und Verbrennungsmotor.
Aber schon heute sieht man ja das es immer häufiger Kombinationen gibt. Hybrid beim Antrieb. Und Alu oder Kunstoffe bei normalen fahrzeugen (MB verwendet z.b. teilweise auch Alu Motorhauben.)
In Zukunft wird es wohl viel mehr Varianten und Lösungsansätze geben. Der gute alte Stahl ist bei weitem nich nicht am Ende. Da läßt sich mit allerlei Tricks und Legierungen auch noch jede Menge Gewicht einsparen.
Der Kleinwagen der Zukunft fährt vielleicht mit einem Stahlrahmen und Kunststoffbeblankung und Elektromotor herum während die Mittelklasselimousine weiterhin eine Stahkarosserie hat bei der jedoch Anbauteile aus Alu oder Kohlefaser sind. Angetrieben wird sie von einem Ethanol befeuerten Verbrennungsmotor mir Hybrid.
Die Luxuslimo kommt superleicht mit Kohlefaserkarosserie und Brennstoffzelle daher.
Gruß Tobias
Ah ich hab vergessen das beim Abbau von Bauxit, das Aluminiumerz, extrem viel Wasser benötigt wird um es aus der Erdmasse raus zu waschen.
Stahl mag umweltfreundlicher sein, ist aber recht schwer. Na ja und ohne Hochöfen auch kein Stahl. :D
Stahl muss man veredeln und auch verzinken. Ob das so so unschädlich ist?
Zitat:
Original geschrieben von OPC
Stahl mag umweltfreundlicher sein, ist aber recht schwer. Na ja und ohne Hochöfen auch kein Stahl. :D
Stahl muss man veredeln und auch verzinken. Ob das so so unschädlich ist?
Beim Stahl gibt es mittlerweile auch Hochfeste, rostfreie Leichtbaustähle...
Ich glaube dass es künftig einen Werkstoffmix geben wird wie im Flugzeugbau (auf Grund der unterschiedlichen eigenschaften)
Mein E61 hatte auch schon eine komplette Alu Front, wobei die tragende teile aus Stahl waren.
Teile die selten kaputt werden (z.b. das Autodach) könnte man auf CFK machen (wie beim BMW M3 CSL).
Tragende Teile aus CFK sehe ich kritisch, da es zur Zeit keine möglichkeit gibt CFK im eingebauten Zustand, zerstörungsfrei zu untersuchen (z.b. mit Ultraschall wie bei den Metallen). Sprich Haarrisse oder so kann man nicht erkennen...
Ist halt wie so oft eine frage des Geldes...
Nehmen wir doch mal einen Peterbilt, so wie er seit Jahren verkauft wird. Da brauchen wir keine Glaskugel. :)
Haube ist Fiberglas, Kabine ist Alu, der Rest ist Stahl (gezogen und geschmiedet, Grauguss und Kupfer. Reifen sind aus Stahl und irgendeine Gummimischung. Ach ja, ein paar Pfund gewoehnliches Glas sind auch dabei. ;)
PS: soviel laesst sich gegenueber Stahl eh nicht sparen weil das Gewicht der Karosserie nicht mehr die Mehrheit des Fahrzeuggewichtes darstellt.
Gruss, Pete
Ein moderner leistungsstarke 4 Zylinder Diesel wiegt derzeit um die 200kg. +/-20 kg. Wenn das Fahrzeug trotzdem 1,6 Tonnen wiegt, fragt man sich schon wo das andere Gewicht bleibt. Die Karosserie ist es ja nicht unbedingt.
Ohne Motor und Karosserie würde das restliche "Auto" immer noch über eine Tonne wiegen, bei einem Fahrzeuggewicht von 1,6 Tonnen!
Im Flugzeugbau kommt eigentlich nur CFK, Aluminium, Magnesium und Titan (Triebwerke) zum Einsatz. Stahl ist da nicht unbedingt das Material Nr 1.
:::::
Aber es geht in diesem Thread ja primär um die Umweltverträglichkeit. Könnte es nicht letztendlich sein, das CFK doch "umweltfreundlicher ist" als Aluminium?
:DWenn Plaste und Elaste mit Alu gleichziehen, und die Höchstgeschwindigkeit auf 120 begrenzt wird, dann lasst uns doch den fortschrittlichen Trabbi rausholen, und ihm einen E-Motor verpassen. Der Zweitakter wird dann zum Range Extender für den Fall, dass man weiter als 200 km weit möchte, und für die Wärme im Winter:D.
Unsere typische CO2-Berechnung weist dann trotz 2-Takt null-CO2 aus. (siehe ein Liter-Auto von VW)
...ist der Käfig steif genug, und gibt es reichlich Airbags, reicht für für die Außenhaut (Wetterschutz) eigentlich mit Epoxidharz getränkte Pappe.
Mit freundlichen Grüßen
Ringkolbenmaschine
Zitat:
Original geschrieben von Ringkolbenmaschine
:DWenn Plaste und Elaste mit Alu gleichziehen, und die Höchstgeschwindigkeit auf 120 begrenzt wird, dann lasst uns doch den fortschrittlichen Trabbi rausholen, und ihm einen E-Motor verpassen. Der
Mit freundlichen Grüßen
Ringkolbenmaschine
Bitteschoen :) Billiger wie ein Tesla ist er auch. ;)
Da hat mich doch tatsächlich die Wirklichkeit eingeholt. Ich krieg mich nicht ein.:):D
MfG RKM
Kohlefaser in der DDR? ;)
War Glasfaser. Kann man nicht vergleichen.
Mit Fakten haben wir es hier nicht so? ;)
Fakt ist: die Beplankung des Trabantstahlgerippes( ja es war Stahl darunter) besteht aus mit Phenolharz getränkter Baumwolle bzw baumwollabfällen. Und ist damit ein echte Leichtbau Karosserie. Die Karosserie wiegt komplett unter 150kg. Eine Trabantkarosse mit Carbon, Aramid und Glasfaser bekommt man noch deutlich leichter.
Die Serienkarosse hat eine deutlich besser Steifigkeit als der erste Twingo oder auch civic die um das Jahr 1990 ausgeliefert wurden. Und das bei einem Kfz das in den Grundzügen Ende der 1950er Jahre entwickelt wurde.
Auch heut zu Tage experimentieren wieder Hersteller mit Harz getränkten Naturfasern.
Warum sollte sowas nichts mit Carbon oder Materialmix zu tun haben selbs wenn es Glasfaser gewesen wäre? Erklärung und Fakten?
Wichtig ist das es sich um Fasern in einem Binder handelt. Das hat seine eigenen Vor & Nach-teile gegenueber einen homogenen Material wie Stahl oder Alu.
Der Rest ist Nebensache.
Gruss, Pete