Dreamliner
Albtraum Dreamliner: Auch der Kunststoff ist ein Problem

Das weltweite Grounding der Dreamliner-Flotte fokussiert sich derzeit buchstäblich auf einen Brennpunkt: die Batterie. Das ist für gestrandete Passagiere, Fluggesellschaften und Boeing ein mehr oder weniger grobes Problem.

Stefan Schuppli
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Rumpf und Flügel des Dreamliners sind ganz aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff. Blick in die Boeing-Fabrik bei Seattle.

Rumpf und Flügel des Dreamliners sind ganz aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff. Blick in die Boeing-Fabrik bei Seattle.

Boeing

Boeing wird alles daransetzen, es rasch zu lösen. Doch dieses Problem verdeckt ein anderes, möglicherweise ein gravierenderes: den Umgang mit Kunststoffen in grossem Massstab bei Linienflugzeugen. Rund 50 Prozent des Dreamliners bestehen aus sogenanntem carbonfaserverstärktem Kunststoff, kurz CFK.
Unsichtbare Schäden
Aerodynamischer, leiser, leichter - das ist die Devise im Flugzeugbau. Wer ein Flugzeug mit tiefem Spritverbrauch betreibt, hat bei der Jagd auf Kunden die besseren Karten. Um das Gewicht zu reduzieren, setzten Flugzeughersteller wie Boeing und Airbus immer mehr CFK ein. Die Fluggesellschaften erhofften sich eine Gewichtsersparnis bis zu 30 Prozent. Damit wird wohl nichts, meinen Fachleute.

Produktion in Monthey, Wurzeln in Basel

Stefan Schuppli

Das Epoxid-Kunstharz, welches für die Boeing 787 verwendet wird, kommt zu einem guten Teil aus dem Wallis, genauer: aus Monthey, aus einer Produktionsstätte des US-Konzerns Huntsman. Pro Flugzeug würden 20 Tonnen Epoxidharz gebraucht, sagt ein Firmeninsider der «Nordwestschweiz». Die beiden anderen Epoxid-Fabriken liegen in Duxford (GB) und in Mcintosh, Alabama, USA. Ihnen gemeinsam ist der frühere Besitzer: Ciba bzw. Ciba-Geigy, Basel. Bevor die Epoxy-Sparte an Huntsman ging, wurde sie in die Firma Vantico, eine Neugründung, ausgegliedert.

Die Vorläufer der heutigen Epoxidharze wurden vor über 60 Jahren von Ciba-Chemikern in Basel entwickelt. Weltweite Verbreitung und Bekanntheit fand das Epoxidharz durch den Zweikomponentenkleber Araldit. Er kam 1946 auf den Markt.

Schon früh belieferte Ciba die Flugzeugindustrie. Während des Zweiten Weltkriegs stellten die Basler in Duxford in unmittelbarer Nähe einer Flugzeugbasis erstklassige Holzleime für die Flugzeugproduktion her. Dies, weil das Kampfflugzeug Spitfire in Ermangelung eines besseren Rohstoffes aus Holz war. Geografisch sehr gut gelegen ist Mcintosh: In unmittelbarer Nähe baut Airbus ihr erstes Werk in den USA.

Der beim Dreamliner verwendete Kunststoff ist ein mit Kohlefasern durchsetztes Epoxidharz, auch Carbon-faserverstärkter Kunststoff (CFK) genannt. Die zu Matten verwobenen Fasern werden meist in mehreren Lagen als Verstärkung in die Kunststoffmasse eingebettet. Je nach Zug, Druck oder Verwindung werden die Fasern verschieden ausgerichtet. Eine Kohlefaser ist viel dünner als ein Haar und im Verbund mit dem Harz sehr zäh. CFK wiegt gegenüber Aluminium einen Bruchteil.

Für thermisch hoch belastete Bauteile (etwa Bremsscheiben) kann die Kohlenstofffaser auch in einer Matrix aus Keramik gebunden werden. Beim Dreamliner-CFK machen Kohlenstofffasern rund zwei Drittel des Gewichts aus, das Harz einen Drittel.

Diese Werkstoffe finden in der Aviatik immer mehr Verbreitung. Während der in den 70er-Jahren gebaute Airbus 300 gerade mal zu vier Prozent aus CFK bestand, lag der Anteil bei den A-320 bei acht Prozent, beim A-380 bereits bei 25 Prozent und beim (künftigen) A-350 oder beim Dreamliner rund 50 Prozent. Für den Kurzstreckenbereich scheinen CFK weniger geeignet. Bei den Nachfolgejets von A-320 und B-737 setzen Airbus und Boeing jedenfalls nicht mehr auf einen so hohen Kunststoff-Anteil.