Werkstoffe im Motorradbau: Karbon (Archivversion)

Schwarzes Mysterium, leicht wie Papier, einfach zum Abheben: Karbon kickt voll. Technikbesessene Motorradfahrer faseln versponnen von Fasern, sind berauscht von Harzen, Epoxidharzen natürlich. Doch ist vielleicht alles nur eine Masche mit der Faser, die teurer ist als manch andere Droge? MOTORRAD und
Suchtexperten aus der Werkstoff-Szene klären auf – und raten
Neugierigen zum Karbon-Konsum, denn richtig verabreicht, zeigt der schwarze Stoff kaum unangenehme Nebenwirkungen.
Der Rohstoff: nicht Steinkohle, aus der einzelne Fasern extrahiert werden, wie manch einer vermuten mag, sondern Erdöl. Aus diesem wird als Ausgangsmaterial der Kunststoff Polyacrylnitrit (PAN) gewonnen, der zu äußerst feinen Fasern mit hohem Kohlenstoffanteil verarbeitet wird. Für den Motorradbereich spinnt der Produzent in der Regel ein Garn aus 3000 Fasern pro Strang, das er unter Zugabe bestimmter Chemikalien (die genauen Zutaten werden streng geheim gehalten) schrittweise, angefangen von Zimmertemperatur, auf maximal 3000 Grad Celsius erhitzt. Bei
jedem Erwärmungsschritt entweichen chemische Verbindungen und Elemente wie etwa Wasserstoff, bis letztlich reiner Kohlenstoff übrig bleibt. Während des Prozesses wird das Garn gereckt und gestreckt, um die Kohlenstoffatome in Längsrichtung auszurichten – immens wichtig für die spätere Festigkeit des Werkstoffs.
Weltweit produziert nur rund ein Dutzend Chemiekonzerne Kohlefasern. Im Vergleich mit isotropen, also in alle Richtungen gleich reagierenden Stoffen wie Aluminium oder Stahl sind Kohlefasern nur in Zugrichtung extrem belastbar. Unter Druck knicken sie leicht ein, gebogen verhalten sie sich sehr spröde. Um die schlappen Eigenschaften zu minimieren und die Stärken hervorzuheben, verweben die Produzenten die Faserstränge zu Matten, etwa zu einem auch in der Textilwirtschaft üblichen Leinwand- oder Köper-Gewebe (typisch beispielsweise für Jeans-Stoffe).
Wie die Matten gelegt werden, entscheidet der Konstrukteur. Oder berechnet es vi

Vor rund zwanzig Jahren ging es mit Karbon im
Motorradbereich los, vor zehn Jahren gab es einen regelrechten Hype darum, aktuell tut sich jedoch wenig. Hat der Werkstoff seinen Zenit überschritten?
Keineswegs, obwohl tatsächlich etwas von der anfänglichen Begeisterung verloren ist. Doch die Qualität und Bandbreite von Bauteilen aus Kohlefasern ist in den letzten Jahren enorm gestiegen. Leider bleiben viele Innovationen im Versuchsstadium stecken, weil die Entwicklung unbezahlbar ist. Letztlich sind wir noch immer eine sehr junge Branche, und nur wenige Firmen verfügen über ein entsprechendes Know-how. Man beginnt erst durch das Arbeiten mit dem Werkstoff wirklich zu begreifen, was alles möglich ist. Allerdings waren die ersten Gehversuche mit anderen Werkstoffen wie dem Leichtmetall Aluminium ebenfalls sehr holprig – es braucht halt alles seine Zeit. Bis etwas von der Rennstrecke ernsthaft auf die Straße kommt, benötigt es vielleicht noch weitere 20 Jahre.
Vielleicht will man auch gar nicht allzu große Fortschritte
machen, um mit einem besonders exklusiven, eventuell künstlich limitierten Werkstoff mehr Geld zu verdienen?
Eine Massenproduktion für den Serienbereich ist momen-
tan sicherlich eine Illusion – durch die immens hohen Herstellungskosten bleibt Karbon für technische Anwendungen auf
unabsehbare Zeit ein exklusiver Werkstoff. Manche Preisvorstellungen sind aber utopisch und stehen in keinem Verhältnis zu den tatsächlichen, wenn auch hohen Herstellungskosten. Da wird manchmal mit dem High-End-Image von Karbon ordentlich Reibach gemacht.
Könnten Sie Karbonteile auch billiger herstellen?
Können ja, machen nein, weil das auf Kosten der Qualität geht. Ich könnte im Ausland billigere Teile produzieren lassen, die der Laie wahrscheinlich nicht unterscheiden könnte. Jedoch kann bei Karbon viel daneben gehen, schließlich handelt es sich um eine anspruchsvolle Handarbeit. Deshalb will ich lieber alles selbst in der Hand haben.

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