Kostenneutral sparen

Interview/Jean-Martin Van der Hoeven

Sekt oder Selters? Alu oder Stahl? Europas größter Stahlproduzent, Arcelor Mittal, hat Konzepte entwickelt, wie man Automobilkarosserien ohne Mehrkosten um mehr als 20 Prozent leichter machen kann. Neue Stahlsorten und Konzepte gibt es aber nicht nur für den Fahrzeugbau, erläutert Jean-Martin Van der Hoeven, Vice President und Chief Marketing Officer.

04. Februar 2016
»Ersetzen Sie DP-Stahl durch Fortiform, brauchen Sie in der Regel weder das Presswerkzeug noch das Teil zu ändern. Bildquelle: Arcelor Mittal
Bild 1: Kostenneutral sparen (»Ersetzen Sie DP-Stahl durch Fortiform, brauchen Sie in der Regel weder das Presswerkzeug noch das Teil zu ändern. Bildquelle: Arcelor Mittal)

Im Allgemeinen spricht man ab 450 N/mm² (MPa) von höherfestem Stahl. Ab 1000 Megapascal lässt die Umformbarkeit stark nach.

Dualphasen-Sorten (DP) weisen auch bei 980 Megapascal eine gute Verformbarkeit auf und reichen bis etwa 1200 Megapascal. Das gilt noch mehr für unsere dritte Generation kalt umformbarer Leichtbaustähle, die Fortiform-Familie, die eine deutlich höhere Dehnfestigkeit aufweisen als die ohnehin schon guten DP-Stahlsorten. Wir sprechen hier von AHSS: Advanced High Strength Steel.

Mit Fortiform lassen sich gegenüber DP-Stahl heute etwa zehn Prozent Gewicht einsparen, in zwei bis drei Jahren hoffen wir bei 20 Prozent zu sein.

Wenn Sie Dualphasen-Stahl durch Fortiform ersetzen, brauchen Sie in der Regel weder das Presswerkzeug noch das Teil zu ändern.

Bieten Sie auch presshärtbare Stahlsorten an?

Selbstverständlich! Welcher Stahl vom Kunden eingesetzt wird, hängt vor allem vom Bauteil ab.

Jenseits 1200 MPa haben wir unsere presshärtbaren Stahlsorten der Usibor-Familie, die bei 900 °C umgeformt und in der Presse gekühlt werden. Durch unterschiedliche Kühlgeschwindigkeiten lassen sich die Bleche ganz gezielt zonenweise härten.

Der Body-in-White des Golf VII besteht zum Beispiel zu 24 Prozent aus Press-Hardening-Steel und vier Prozent AHSS; beim Vorgänger waren es nur sechs Prozent PHS und überhaupt kein AHSS. Insgesamt besteht der Golf VII aus 80 Prozent hochfestem Stahl, beim Golf VI waren es 66 Prozent. Volkswagen war ein Pionier, der mit der MQB-Plattform die Warmumformung stark forciert hat.

Noch stärker setzt Volvo auf das Warmumformen von Borstahl: Im XC 90 liegt der PHS-Anteil bereits bei 40 Prozent, was den Wagen ungefähr 125 Kilogramm leichter als den Vorgänger macht. Da dieses Modell das erste einer neuen Volvo-Generation ist, kann man davon ausgehen, dass Volvo hier eine neue Richtung einschlägt. Das Unternehmen spricht von 50 Prozent Anteil presshärtbarer Stahlsorten.

Wir haben auch ultrahochfesten Martensitstahl – bis 2000 Megapascal –, doch da ist die Umformbarkeit sehr begrenzt – zumindest in der Presse. Vielleicht gestatten andere Verfahren wie das Rollformen neue Lösungen.

Was bewirkt das Door-Ring-Konzept, das Sie gemeinsam mit Honda entwickelt haben?

Sie haben trotz einer Gewichtseinsparung von 20 Prozent – pro Türöffnung sind das knapp vier Kilogramm – einen wesentlich besseren Schutz im vorderen Beinraum, der bei einem Norm-Crashtest vollkommen intakt bleibt. Das erleichtert es auch, die Türen nach einem Unfall zu öffnen. Alles in allem wurde der Honda Acura von 2014 gegenüber dem Vorgängermodell dank hochfester Materialien und angepasster Konstruktion um 125 Kilogramm leichter.

Unter dem Slogan ›S-in Motion‹ haben Sie Leichtbau-Konzepte für unterschiedliche Fahrzeugtypen vorgestellt: Lieferwagen, Hybrid-Konzepte, Kompaktklasse, Pick-ups. Warum macht das der Stahlproduzent und nicht der Fahrzeughersteller?

Ganz einfach: Wir kennen das Material und seine Möglichkeiten sehr gut. Wir haben in unseren Forschungs- und Entwicklungsteams Automobilspezialisten mit langer Erfahrung, mit der sie den Automobilherstellern auch zeigen können, was machbar ist mit Stahl, wie weit man gehen kann. Andererseits maßen wir uns nicht an, bessere Automobile zu bauen. Jeder übernimmt die Aufgabe, die er besser erfüllen kann.

S-in-Motion, 2010 aus der Taufe gehoben, soll nicht zeigen, wie ein Auto zu bauen ist, sondern einen Katalog von – inzwischen 60 – Möglichkeiten bieten, eine Basis für Weiterentwicklungen der verschiedenen Hersteller. Es droht also keine Monokultur.

Unsere Konzepte nützen AHSS (54 Prozent), PHS, LWB (Laser Welded Blanks) sowie Rohre und Profile, die teilweise nahtlos gezogen oder rollgeformt sind. Body-in-White und Chassis unseres Kompaktklasse-Musterfahrzeugs konnten auf diesem Wege etwa 20 Prozent, entsprechend 73 Kilogramm, ›erleichtert‹ werden, was zu einer Treibhausgasminderung (CO2-Äquivalent) von 13,5 Prozent über den Lebenszyklus führen kann. Und das herstellkosten-neutral!

Ähnlich die Verhältnisse beim viertürigen Pick-up, der weltweit eine nicht unwichtige Rolle spielt: Fast 175 Kilogramm, also 23 Prozent weniger Masse dank 63 Prozent AHSS und 18 Prozent PHS im Body-in-White ohne Mehrkosten. Akzeptieren die OEMs etwas höhere Kosten, sind weitere 22 Kilo Einsparung möglich, insgesamt also fast 200 Kilogramm.

Steht Stahl nicht dennoch auf verlorenem Posten gegenüber Aluminium angesichts steigender Treibstoffpreise?

Die Stahlindustrie steht zwar unter Innovationsdruck, aber sie hat in den letzten zwanzig Jahren auch geforscht und entwickelt wie kaum eine andere Branche. Die Ergebnisse – und das sind sicher nur Zwischenergebnisse – zeigen bereits, wie hervorragend die Eigenschaften von Stahl sind.

Deshalb lohnt sich aus unserer Sicht der Aluminiumeinsatz nicht – nicht einmal für Anbauteile. Nehmen wir zum Beispiel die Vordertür für einen Kompaktklasse-PKW: Die erste Stahl-Version mit lasergeschweißter Stahlplatine – also Tailored Blanks – wiegt 18,3 Kilogramm, die Version S-in Motion von 2013 wiegt nur noch 14,5 Kilogramm, mit Fortiform und Usibor kommen wir auf nur noch 13,3 Kilogramm (minus 27 Prozent), und mittelfristig werden wir bei zwölf Kilo landen. Auch hier lohnt sich also der Einsatz hochfesten Stahls, denn wir haben immer noch einen deutlichen, nämlich 30 Prozent, Kostenvorteil gegenüber Aluminium. Deshalb bleibt Stahl der bevorzugte Werkstoff der Automobilindustrie.

Verlassen wir einmal den Sektor Automobiltechnik! Unter der Marke ›Estetic Casa‹ bieten Sie schon seit den 80er-Jahren organisch beschichtete Bleche für sogenannte Weißware. Was ist unter Estetic Casa zu verstehen, und was haben Ihre Kunden davon?

Wir waren Pionier auf diesem Gebiet. Der Kunde kann zwischen vier Produktlinien mit unterschiedlichen Eigenschaften wählen, zum Beispiel Korrosionsschutz, Reinigungsmittelbeständigkeit, Schlagfestigkeit, optischer Eindruck und Kombinationen daraus.

Auch hier arbeitet Arcelor Mittal eng mit den Herstellern zusammen, um innerhalb der geforderten Eigenschaften die Gesamtkosten zu optimieren.

Wie sieht es in anderen Abnehmerbranchen aus? Was bieten Sie denen?

Auch im Verpackungsmittelbereich, zum Beispiel Getränkedosen, verfahren wir so. Auch hier spielt die Optimierung der Wandstärken eine Rolle. Auch hier arbeiten wir eng mit den Kunden zusammen und unterstützen die Produktentwicklung, um das Material so effizient wie möglich zu gestalten.

In der Bauindustrie haben wir es mit neuen Vorschriften zu den Themen Energie und Recycling zu tun – Vorschriften, die aus unserer Sicht am besten mit Stahl umzusetzen sind.

Die Pipeline-Industrie ist geprägt durch einige Großkunden, für die wir individuelle Lösungen entwickeln. Hier geht es um hochspezifische Ingenieurlösungen, nicht ›nur‹ um Metallurgie, obwohl auch die bereits sehr anspruchsvoll ist. Unsere warm gewalzten Werkstoffe für Pipeline-Rohre kommen aus Fos-sur-Mer bei Marseille und aus Bremen. Von Bremen aus werden wir 320000 Tonnen Stahl für die strategisch wichtige Tanap liefern, die transanatolische Pipeline, die von Baku aus an Russland vorbei nach Italien und Bulgarien führen wird.

Sie haben gerade Fos und Bremen erwähnt. Wo fertigt Arcelor Mittal noch?

Wir haben den europäischen Flachstahlbereich in vier Business-Divisions aufgeteilt:

Nord: Das sind die Standorte Bremen vor allem für die Energie- und Automobilindustrie, Bremen kann sehr breites Material und feuerverzinkte Bänder liefern, aber auch lasergeschweißte Platinen; zur Division Nord gehören auch unsere belgischen Werke in Gent und Lüttich und die nordfranzösischen in Dünkirchen sowie Florange (Finishing) in Lothringen an der luxemburgischen Grenze.

Ost: Hier gibt es drei Standorte, nämlich ein kleineres Werk im tschechischen Ostrava, in Polen ein größeres im schlesischen Dabrowa bei Kattowitz und ein ebenfalls großes in Eisenhüttenstadt. Dieses Werk liefert auch nach Japan und Korea.

Südost: Dort haben wir Werke in Rumänien, Mazedonien und in der Türkei.

Südwest: Neben Fos haben wir ein weiteres Werk in Asturien in Nordwestspanien. Zwei weitere Werke beschäftigen sich noch mit dem Finishing, nämlich in Sagunt bei Valencia ein kleineres im italienischen Piombino.

Insgesamt fertigen wir ungefähr 30 Millionen Tonnen pro Jahr.

Wollen Sie Kapazitäten aus Europa in andere Weltgegenden verlagern?

Nein! Der Bedarf in Europa wächst. Wir produzieren in Europa für Europa; wir exportieren sogar aus Europa in andere Regionen. Wir investieren natürlich in bestimmten Wachstumsländern, aber nur für den jeweiligen lokalen Markt.

Das passt zu Ihrem Grundsatz ›Responsible Sourcing‹, denn die ohnehin höheren ethischen Anforderungen in Europa können Sie hier auch besser überwachen. Gelten denn diese Richtlinien weltweit in gleichem Maße, oder machen Sie da regionale Konzessionen?

Als global tätiges Unternehmen haben wir auch global einheitliche Grundsätze – ohne Kompromisse. Anders ist es auf Kundenseite: Einige deutsche Hersteller fragen sehr deutlich nach ethischen Grundsätze und verlangen auch Nachweise, auf einigen anderen Kontinenten fragt kaum jemand danach. Aber auch dort werden die Ansprüche mit der Entwicklung wachsen. Wir sind darauf gut vorbereitet.

Hans-Georg Schätzl

Neue Stahlsorten

Fortiform: Galt Dualphasenstahl bisher als idealer Kompromiss zwischen Umformbarkeit und Festigkeit und perfekte Lösung für die Knautschzone eines Fahrzeugs, wird er durch Fortiform 1050 leicht übertroffen: 30 Prozent höhere Festigkeit als DP 780 bei gleicher Dehnbarkeit und um etwa die Hälfte höhere Dehnbarkeit trotz etwas höherer Festigkeit gegenüber DP 980. In der Praxis werden zwischen zehn und 30 Prozent Masse eingespart.

Usibor: Besonders geeignet für Fahrzeugteile, die eine sehr gute Crash-Festigkeit erfordern, sind die bei 900 °C umformbaren Stahlsorten der Usibor-Familie, zum Beispiel Usibor 1500. Typische Anwendungen sind Stoßfängerquerträger, Türaufprallträger, A-Säulen-Verstärkung, B-Säulen-Verstärkung, Bodenverstärkungen, Tunnelverstärkung, Stirnwandquerträger und Dachquerträger.

Erschienen in Ausgabe: 01/2016