Technikhelden

Aluminium ist ein Werkstoff, der zunehmend von Karbon abgelöst wird. Vor allem im Fahrradbau, wo mein besonderes Interesse besteht. Mein erstes Fahrrad aus Aluminium habe ich vor etwa 30 Jahren geschenkt bekommen. Mein Bruder hat es dann noch bis letztes Jahr gefahren. Der Rahmen hat alles ausgehalten, ist nie gerostet (klar, Aluminium rostet ja nicht) und auch sonst war er in einem guten Zustand. Auch die Felgen waren aus Aluminium, diese haben auch die Jahrzehnte sehr gut überstanden.

Was sind aber die Besonderheiten von Aluminium?

Aluminium kommt in gebundener Form vor, als Bauxit. Beim Verhüttungsprozess wird er zu Primäraluminium verarbeitet. Der Prozess ist nicht kompliziert, aber sehr energieintensiv. Deshalb ist die Verhüttung nur in Ländern mit niedrigen Energiekosten rentabel. Vor allem China ist auf dem Weltmarkt führen. Obwohl das Recycling von Aluminium möglich ist, macht es nur einen einstelligen Prozentsatz am Gesamtvolumen der Aluminium-Produktion aus.

Durch den Aluminium Großhandel gelangt das Aluminium in Länder, in welchen es zu Endprodukten weiter verarbeitet wird. Diese sind vielfältig:

• Motorgehäuse (geringes Gewicht, Wärmeleitfähigkeit)
• Flugzeugbau (geringes Gewicht)
• Kochgeschirr (Wärmeleitfähigkeit)
• Elektronik
• Möbel
• etc.

Grundsätzlich kann man sagen, dass Aluminium überall dort Verwendung findet, wo es auf geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit ankommt.

Aluminium hat eine geringe Dichte, hohe Wärmeleitfähigkeit und ist stabil. Bei Belastung verformt es sich allmählich und bricht nicht plötzlich. Aluminium oxidiert an der Luft sehr schnell. Diese Oxidschicht wirkt als Schutzschicht. Dadurch ist das Aluminium vor Korrosion geschützt, was der Grund der lange Haltbarkeit ist.

Es gibt verschiedene Methoden, um Primäraluminium zu verarbeiten. Auch wird Aluminium immer zu einer Legierung weiterverarbeitet, um spezifische Eigenschaften zu betonen, die je nach Anwendungsfall benötigt werden.

Beim Gießverfahren wird das Aluminium geschmolzen und in Formen gegossen. Dank des niedrigen Schmelzpunkts im Vergleich zu Eisen und Stahl ist dieser Prozess vergleichsweise einfach.

Bei umformenden Verfahren kommen vor allem Walzen und Strangpressen zum Einsatz. Das Material wird erwärmt, allerdings nicht über den Schmelzpunkt hinaus. Unter Druck wird das Aluminium nun in die gewünschte Form gebracht.

Wie wir sehen ist Aluminium ein interessanter Werkstoff. Dieser wird in vielen Bereichen in letzter Zeit durch Karbon abgelöst. Dieses hat ein noch besseres Verhältnis von Dichte zu Festigkeit, ist allerdings im Preis (noch) höher. Durch steigende Energiekosten könnte hier in Zukunft eine Angleichung stattfinden.

Ich für meinen Teil werde weiterhin auf ein Fahrrad aus Aluminium statt Karbon setzen. Die Preisersparnis liegt bei etwa 1000,-, der Gewichtsunterschied ist vernachlässigbar und ich traue einem Karbonrahmen nicht. Im Vergleich zu einem Aluminiumrahmen zeigt er keine Verformung an, bevor er bricht. Somit hat man nie die Sicherheit, ob der Karbonrahmen nach einem Sturz noch ausreichend stabil ist oder nicht.