Stahl

Was unsere Welt zusammenhält


Der Traditions-Werkstoff ist längst ein Hightech-Material

Düsseldorf. Stolz zeigt Dirk Ponge den Greifer mit dem Kupferdreieck. „Da oben drin befindet sich eine winzige Probe Stahl“, erklärt er. Dann steckt der Forscher das Dreieck in einen komplizierten Apparat. Ein paar Stunden später weiß er alles über die Probe. „Wir messen aufs Atom genau, wie sie sich zusammensetzt“, erläutert Ponge. „Mit diesem Wissen kann ich die Legierung optimieren.“

Einen neuen ultrahochfesten Stahl hat der Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf bereits entwickelt. Der ist leicht, gut formbar und kostengünstig. Genau das Richtige für crashfeste Frontteile von Autos, so Ponge: „Die Hersteller rufen schon an.“

Arbeit für 90.000 Menschen

Stahl – das ist kein Werkstoff von gestern, sondern längst ein High­tech-Produkt. 2.500 Stahlsorten produzieren Deutschlands Hersteller. Die Hälfte davon ist brandneu, wurde in den vergangenen zehn Jahren entwickelt.

Natürlich braucht es zur Herstellung nach wie vor Hochofen, Konverter, Elektroofen und Tem­peraturen bis zu 1.600 Grad Celsius. Worauf es aber auch ankommt, ist der richtige Mix aus Legierung, Erhitzen und Abkühlen, Walzen und Härten.

Horst Woeckner vom Stahl-Informations-Zentrum in Düsseldorf: „Auf diese Weise kann ich Stahl für jeden Einsatz maßschneidern – Werkzeug-, Feder-, Beton-, Maschinenstahl.“ Diese Vielseitigkeit macht ihn zu dem Stoff, der unsere Welt zusammenhält. Mit dem Kraftprotz T-Träger, der Brücken, Fabriken und Hochhäuser schultert. Mit Nägeln und Schrauben, die Lampen, Bilder und Regale fixieren. Mit Rohren, durch die Öl und Gas strömen.

Stahl ist überall. Und er spürt die Konjunktur unmittelbar. 2009, als der Absatz von Autos und Maschinen einbrach, rauschte die deutsche Rohstahl-Erzeugung um fast ein Viertel in den Keller – auf nur noch 33 Millionen Tonnen. Im vergangenen Jahr ging es ebenso rasant wieder hoch – auf 44 Millionen Tonnen.

Rund 90.000 Beschäftigten gibt Stahl hierzulande Arbeit. Immer öfter sind es Hightech-Jobs. Per Joystick und Computermaus wird die Stahlproduktion dirigiert.

 

Über Qualität und Sicherheit wachen 80.000 Ingenieure und Techniker bei Materialprüfungsämtern, TÜV und Co. Sie checken Druckbehälter, röntgen Schweißdrähte, zerreißen Stahlproben.

Sorgen bereiten ihnen manche Importe aus Russland, China und Indien, sagt Andreas Kinzel, Vorsitzender des Verbandes der Materialprüfungsanstalten: „In diesen Ländern fehlt noch technisches Know-how. Da kann schon mal eine Konstruktion zusammenbrechen.“

In Deutschland hingegen trimmen die Hersteller Stahl auf mehr Festigkeit und weniger Gewicht. Das hilft der Auto-Industrie, leichtere Modelle kostengünstiger zu produzieren.

Referent Ralph Bartos vom Stahl-Informations-Zentrum: „Ein Kilo Gewichtseinsparung kostet rund 2 Euro zusätzlich, wenn neuer Stahl eingesetzt wird. Beim Einsatz von Alu sind es 12 Euro, bei Carbonfaser-Kunststoff sogar 50 Euro.“

Weißblech kaum dicker als Papier

Das gilt auch in der Architektur. Ingenieure von ArcelorMittal in Köln haben es für ein Parkhaus mit 1000 Stellplätzen ausgerechnet: Dank einer hochfesten Sorte kommt man mit 400 statt 530 Tonnen Stahl aus – und mit 18 Lkw-Fahrten zur Baustelle, statt mit 25 Touren.

Selbst in den Rotoren der stärksten Windanlage des Herstellers Enercon in Aurich steckt neben Glasfaser-Kunststoff erstmals Stahl. Zu einem Drittel bestehen die Flügel mit 127 Metern Durchmesser aus Stahlblech.

Und sogar bei der guten alten Blechdose gibt es Fortschritte: War das Weißblech früher 0,2 Millimeter dünn, dann 0,125 Millimeter, hat Hersteller Rasselstein in Andernach die Bestmarke nun auf 0,1 Millimeter gedrückt. Weißblech ist jetzt kaum dicker als Papier. „Das spart über 20 Prozent Material“, erläutert Technik-Vorstand Karl Ernst Friedrich.

So etwas geht nicht ohne Praxistest. Deshalb nehmen die Max-Planck-Forscher in Düsseldorf ihre neuen Stähle vor dem ersten Einsatz genau unter die Lupe. Mit einem sogenannten Raster-Tunnel-Mikroskop in ihrer imposanten Hoch-Vakuum-Anlage finden sie heraus: Wann korrodiert die Legierung? Was schützt sie? Denn der härteste Stahl nutzt nichts, wenn er rostet.

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