Diskussion im Stahlnetz

Technik/Werkstoffe

Warum Automobilisten bei Großserienfahrzeugen am liebsten mit hochfesten Stählen die CO2-Quoten erfüllen würden, erfuhr bbr-Reporter Nikolaus Fecht exklusiv auf dem internationalen Kongress ›Automotive Steels 2012‹.

01. Oktober 2012

Nicht nur die Piratenpartei setzt auf ›Netzwerk‹-Arbeit, sondern auch die Industrie. Bewährt hat sich das Vernetzen seit mehr als einem halben Jahrhundert für das Gespann Autohersteller/Stahlindustrie. Als ›connected Performance‹ lobte ein Teilnehmer die Zusammenarbeit auf dem Kongress ›Automotive Steels 2012‹: Ein Paradebeispiel dafür war zweifellos die Diskussionsrunde mit Materialexperten von Fiat, Opel, GM, Eurofer, Ruuki Metals, Tata Steel und Salzgitter.

»Wie sieht es eigentlich in Sachen Kooperation zwischen Stahlherstellern und Automobilindustrie aus?«, fragte einleitend Moderator Stefano Maggi, verantwortlicher Materialfachmann vom Centro Ricerche Fiat.

Derartige Allianzen in- und außerhalb der Industrie bezeichnete Jeroen Vermeij, Director Market Analysis and Economic Studies bei Eurofer in Brüssel (Wirtschaftsverband der europäischen Eisen- und Stahlindustrie), als sehr wichtig: »Kooperationen sind die einzige Möglichkeit, kostensparend Lösungen zu entwickeln.« »Wir arbeiten bereits besonders eng in dem großen Bereich der höchstfesten Stähle zusammen«, sagte Dr. Jody Hall, Technical Integration Engineer aus dem Body Manufacturing Engineering Center der General Motors Corporation. »Uns interessiert aktuell besonders, wie sich Werkstofflösungen gemeinsam globaler angehen lassen.«

Die Verformbarkeit von Stählen interessiert Albert Emrich, Supervisor ›Advanced Die Engineering and Simulation‹ bei Opel im Detail. Er benötigt dazu exakte Materialdaten neuer und ›alter‹ Stahlsorten. »Es wäre sehr schön, wenn wir Kennwerte zum Gussverhalten der Werkstoffe erhalten könnten«, sagte Emrich. »Vor allem mit Blick auf globale Standards wäre es schön, wenn wir die Versuchsergebnisse von Stahlsorten lokaler Lieferanten erhalten könnten.« Hier gebe es zwar schon gute Kooperationen, doch die Zusammenarbeit mit Blick auf die Analyse der Verformbarkeit ließe sich noch verbessern.

»Ich stimme der Automobilindustrie in Sachen Kooperation völlig zu«, erklärte Nitte van Landschoot, Business Development Manager Automotive bei Tata Steels (Niederlande). »Die enge Zusammenarbeit hat sich bereits bei Topthemen bewährt.« Dazu zählt der Niederländer das Werkstoffblatt VDA 239 des Verbandes der Deutschen Automobilindustrie, in dem Stahl- und Autoindustrie europäische Standards gesetzt hätten. Nun gelte es, das Werkstoffblatt auch im ›Rest der Welt‹ durchzusetzen. Die engen Kooperationen mit den Fahrzeugherstellern nutzt Tata außerdem, um die Anforderungen der OEMs an höchstfeste Stähle herauszufinden. Da wünschte sich van Landschoot, dass die Autoindustrie die Stahlhersteller mehr als bisher in einer frühen Phase der Fahrzeugentwicklung ins Boot holte.

Als guten Standard bezeichnete auch Martti Järvenpää, Product Development Manager von Ruukki Metals aus Finnland, die VDA-Richtlinie 239. Das Teamwork mit dem VDA sah Michael Braun, Head of Division Application Technology von Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH, als eine gute Möglichkeit an, Lösungen in einer sehr frühen Phase anzugehen. Doch es gebe leider immer noch Grenzen für die Zusammenarbeit mit den OEMs. »So gibt es Projekte, bei denen es zu Restriktionen in Sachen Muster kommt«, klagte Braun. »Das ist ein Effekt, der unser Engagement etwas bremst. Ich wünsche mir daher manchmal etwas frühere Klarstellungen.«

Im Gegenzug erwartet aber auch die Automobilindustrie, dass ihr neue Stahlentwicklungen früher als bisher gezeigt werden. »Wir haben bei Fiat die Erfahrung gemacht, dass es besser ist, wenn die Stahllieferanten bei den Präsentationen auch auf die Vorschläge unserer verschiedenen Entwicklungsabteilungen eingehen«, erklärte Moderator Maggi. »Wir nehmen neue Stahlsorten gerne unter die Lupe, um ihre Chancen für den Einsatz etwa in der Karosserie oder im Fahrwerk zu ermitteln.«

Doch dabei würden auch detailliertere Ergebnisse etwa aus Simulationsläufen (etwa zu Crashs, Bauteilverhalten) und Berechnungen aus den Forschungsabteilungen des Werkstoffherstellers helfen. »Das kostet natürlich Geld«, gab der Fiat-Werkstoffexperte zu. »Doch wenn Sie neue Werkstoffe einführen wollen, erwarten wir mehr Unterstützung. Und die großen Stahlhersteller besitzen entsprechend gut ausgestattete Forschungs- und Entwicklungsabteilungen.«

»Mit Fiat klappt diese Zusammenarbeit in Sachen Simulation gut«, erwiderte van Landschoot von Tata Steel. »Doch bei manchen OEMs ist es schwer, ihnen mit Simulationsläufen zu helfen.« Und an Dr. Hall von GM gerichtet: »Wie unterstützen Sie uns, Jodi? Gestatten Sie der Stahlindustrie Zutritt ins Herz ihrer Entwicklungsabteilungen?«

»Wir sind weltweit gesehen mit Blick auf Resident Engineers unterschiedlich aufgestellt«, meinte die Ingenieurin. »In Nordamerika hatte wir früher verschiedene Resident Engineers in unserer Organisation. Heute pflegen wir mit jedem Lieferanten einen Austausch an Know-how.« Wenn es dann ins Detail einer Bauteil-Entwicklung gehe, lade GM den Lieferanten ein, zeitlich begrenzt Gast des Projektteams zu werden. Anders sehe es bei Opel aus, ergänzte ein Zuhörer aus dem Entwicklungszentrum Rüsselsheim.

»Wenn ein Stahlmann mit einem neuen, für uns eventuell interessanten Material kommt, bitten wir in einer sehr frühen Phase um Materialproben. Wir geben es dann bei entsprechender Eignung sehr schnell für regionale Einsätze frei.« Doch wenn es um einen möglicherweise globalen Einsatz im GM-Konzern gehe, müsse auch die Frage nach der weltweiten Verfügbarkeit geklärt werden. Seine Aufforderung an die Stahlhersteller: »Wenn Sie denken, dass die Qualität und die Eigenschaften eines neuen Werkstoffes zu einem neuen Produkt passen könnten, kommen sie in einer frühen Phase zu uns.«

Der Fiat-Experte erwartet, dass es sich bei der neuen Stahlsorte um eine ausgereifte Endversion handelt, deren Kennwerte und Legierung sich nicht mehr wesentlich ändern. Doch es gebe auch Ausnahmen: »Wir übernehmen in der Regel nicht die Forschung und Entwicklung für den Stahlhersteller«, ergänzte Stefano Maggi. »Doch wenn ein Werkstoff einen Durchbruch erhoffen lässt, beteiligen wir uns auch an der F+E-Arbeit.«

Den Blickwinkel des Lieferanten brachte der Entwicklungsleiter der Salzgitter Mannesmann Forschung ins Spiel. »Wir kommen zu Ihnen mit Datenblättern, Grafiken und Mustern«, erläuterte Michael Braun. »Doch wir würden gerne auch von Ihnen etwas erhalten – beispielsweise CAD-Daten von aktuellen Originalbauteilen. Wie handhaben Sie das in der Automobilindustrie?« Bei Fiat und GM funktioniere das im Rahmen entsprechender Geheimhaltungsverträge.

Aktuell erprobt wird diese Vorgehensweise bei den neuen, höchstfesten Stählen, die der Fiat-Manager als die »Zukunftssicherung für Stahlhersteller« ansieht. »Neue Werkstoffe wie Aluminium sind auf dem Vormarsch«, begründete er den Bedarf an neuen Sorten. »Die gesetzlichen Bestimmungen zu den zulässigen CO2-Emissionen sind so streng, dass wir gezwungen werden, leichtere Materialien zu verwenden.« Die Stahlindustrie habe zwar mit Aktivitäten wie ›Ulsab‹ auf die Aluminiumindustrie reagiert, doch der jetzt erreichte Stand reiche nicht aus.

Die Situation habe sich aber auch für die Stahlindustrie verändert, beobachtete Michael Braun. So hätte noch vor wenigen Jahren fast nur eine Frage nach pressgehärteten Einsatzstählen bestanden. »Ich bin glücklich, dass es nun einen Wandel gibt«, gestand der Entwicklungsleiter. »Wir gehen heute mehr Richtung höchstfeste Stähle.« Er warnte aber vor der Gefahr einer nicht mehr überschaubaren Sortenvielfalt, die es jetzt schon in der Aluminiumwelt mit 6000 verschiedenen Legierungen gibt. Sein Plädoyer: »Wir müssen einen Weg hin zu einer Harmonisierung der Sorten, hin zu einer großen Entwicklungsrichtung finden.«

Doch welche Rolle spielt der Leichtbau im Geschäft mit weltweit verkauften Großserienfahrzeugen tatsächlich? »In den letzten 50 Jahren gab es viel Druck, die Masse der Autos zu senken«, blickte GM-Ingenieurin Dr. Hall zurück. »Wir überlegten dann zuerst, andere Werkstoffe und andere Fügeverfahren zu nehmen. Unter dem Kostendruck hieß es dann aber wieder: Zurück zum Stahl und zum Punktschweißen.« Nun würden sich aber signifikante Veränderungen abzeichnen. Dr. Hall: »Ich glaube, dass nun mit Blick auf die teilweise extrem hohen Strafen für das Nicht-Einhalten von CO2-Grenzwerten nun das Senken der Masse an die erste Stelle treten wird. Doch ich bin mir hinsichtlich unserer langen erfolgreichen Zusammenarbeit in der Vergangenheit sicher, dass Stahl- und Automobilindustrie dafür die kostengünstigste Lösung gemeinsam entwickeln werden.«

Doch lässt GM denn im Karosseriebau die Finger von anderen Werkstoffen, kommen Mischbauweisen mit Carbonfaser-Kunststoffen oder Aluminium überhaupt nicht in Frage? Die Nachfrage des bbr-Reporters ließ die GM-Ingenieurin lächeln. Ja, auch das sei ein Thema. Wohin die Werkstoff-Reise gehe, deutete sie – wohl auch mit Blick auf die versammelte Stahlindustrie – diplomatisch an. Dr. Hall: »Wir beschäftigen uns auch mit Alternativ-Werkstoffen und Mischbauweisen, denn wir bauen ja nicht nur Großserienfahrzeuge.«

Nikolaus Fecht

Fachjournalist aus Gelsenkirchen

Erschienen in Ausgabe: 06/2012