Carbon-Technologie 04. Jul 2024 Lesezeit: ca. 2 Minuten

Chinas neuer Kohlefaserzug setzt Maßstäbe in Leichtbau

Bei Chinas neuem Zug namens „Cetrovo 1.0“ wurden große Teile des herkömmlichen Stahls und Aluminiums durch den Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff CFK ersetzt. Dadurch wurden – verglichen mit gängigen Fahrzeugen – 11 % an Gewicht gespart. Dies wiederum senkt den Stromverbrauch um 7 %.

imago images 0701605711
In China wurde einer der leichtesten Züge weltweit vorgestellt – bei ihm wurde Stahl und Aluminium größtenteils durch Carbon ersetzt.
Foto: IMAGO/Xinhua

Mit dem „Cetrovo 1.0“ hat die chinesische Eisenbahnindustrie einen Nahverkehrszug präsentiert, der nahezu vollständig aus Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff (CFK) besteht. Selbst der Drehgestellrahmen, der die Achsen samt Räder trägt, ist aus diesem leichten Material gefertigt. Das Fahrzeug ist 11 % leichter als herkömmliche Züge, die überwiegend aus Stahl und Aluminium bestehen. Laut Hersteller Qingdao Sifang Rolling Stock Co., einer Tochter der China Railway Construction Corporation, benötigt der neue Zug 7 % weniger Strom als derzeit gängige Fahrzeuge.

Hier wird Ihnen ein externer Inhalt von X (vormals twitter.com) angezeigt.
Mit der Nutzung des Inhalts stimmen Sie der Datenschutzerklärung von youtube.com zu.

Cetrovo 1.0: Fahrerloser Zug mit 140 km/h

Der Cetrovo 1.0 erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 140 km/h und ist vollständig automatisiert, sodass kein Fahrer nötig ist. Bei auftauchenden Hindernissen wird eine Notbremsung automatisch eingeleitet. Die Werkstests sind abgeschlossen, sodass der Zug noch in diesem Jahr im U-Bahn-Netz der Neun-Millionen-Stadt Qingdao eingesetzt werden kann, der einstigen deutschen Kolonie Tsingtao.

Lesetipp: Im ICE wird die Erste Klasse zur Holzklasse

CFK zeichnet sich durch Steifig- und Festigkeit aus

CFK – auch einfach „Carbon“ genannter Werkstoff – zeichnet sich durch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei sehr geringem Gewicht aus und wird daher auch z. B. in der Formel 1 verwendet. Das Material besteht aus miteinander verflochtenen Kohlenstofffasern, die so angeordnet werden können, dass besonders belastete Regionen verstärkt werden. Zum Schluss werden die Fasern mit Harz getränkt, um sie zusammenzuhalten. Diese Struktur ähnelt der von Bäumen, die aus Zellulosefasern bestehen, die mit Lignin verklebt sind.

Lesenswert: ICE als Lazarettzug für die Bundeswehr

Umweltbilanz von Carbon schlechter als die von Stahl oder Aluminium

Der Preis für Kohlenstofffasern ist in den vergangenen Jahrzehnten stark gesunken. Einst war es gar ein Luxusmaterial, das aufgrund seines Preises hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt verwendet wurde. Heute findet es auch in Autos und sogar Fahrrädern Anwendung.

Hier wird Ihnen ein externer Inhalt von youtube.com angezeigt.
Mit der Nutzung des Inhalts stimmen Sie der Datenschutzerklärung von youtube.com zu.

Noch in den 1980er-Jahren kostete ein Pfund (454 g) Kohlenstofffaser etwa 200 $. Ende der 2000er-Jahre war der Preis auf 30 $ bis 50 $ pro Pfund gesunken. Heute liegen die Preise für Kohlenstofffasern in Industriequalität bei 7 $ bis 15 $ pro Pfund. Trotz dieser Preisreduktion sind Bauteile aus CFK im Vergleich zu traditionellen Werkstoffen wie Stahl oder Aluminium immer noch deutlich teurer. Dies liegt vor allem am komplexen Herstellungsprozess. Zudem ist CFK schwerer recycelbar als Stahl oder Aluminium.

Lesen Sie auch: Deutschlandticket: Die Bahn ist schockierend unattraktiv

Ein Zug aus Carbon: Ein ambivalentes Fazit

Obwohl der Cetrovo 1.0 durch seinen geringeren Energieverbrauch von 7 % und das leichtere Material potenziell umweltfreundlicher ist, bleibt die Bilanz gemischt. Die Herstellungskosten sind deutlich höher und die Recyclingfähigkeit schlechter als bei traditionellen Materialien. Für eine Stromersparnis von lediglich 7 % ist der Einsatz von CFK in der Eisenbahnindustrie eine komplexe und kostenintensive Entscheidung.

Ein Beitrag von:

Stellenangebote

RWTH Aachen University

Full Professor (W2, Tenure Track W3) in Process Metallurgy in a Circular Economy Faculty of Georesources and Materials Engineering

Aachen
Brandenburgischer Landesbetrieb für Liegenschaften und Bauen (BLB)

Projektleiter/in "Altlasten und Kampfmittel" (w/m/d)

Bernau
Minebea Intec GmbH

Automations- / Inbetriebnahmeingenieur (m/w/d)

Hamburg
Hensoldt Sensors GmbH

Systemingenieur*in Sekundärradar / IFF (m/w/d)

München/Taufkirchen
HENSOLDT Sensors GmbH

Head of N&G Radar Planning & Cables (w/m/d)

Ulm
HENSOLDT Sensors GmbH

Junior Systemingenieur*in Produktentwicklung (w/m/d)

Ulm
HENSOLDT Optronics GmbH

SAP Consultant EWM / Logistics / TM (w/m/d)

Oberkochen, Ulm
HENSOLDT AG

Corporate Finance und Treasury Risk Manager*in (w/m/d)

Ulm, München/Taufkirchen
HENSOLDT Sensors GmbH

Governmental Business Development Manager Naval Solutions Germany (w/m/d)

verschiedene Standorte
Hensoldt Sensors GmbH

Technische*r Projektleiter*in für Airborne Electronic Warfare Solutions (w/m/d)

Ulm
Zur Jobbörse

Das könnte Sie auch interessieren

Empfehlungen des Verlags

Meistgelesen aus der Kategorie Mobilität