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Formteile/Werkstoffe - Werkstoffe

Kautschuk: Schlüssel zu wegweisenden Entwicklungen und Innovationen

Riemen, Reifen, Rohstofftransport: Kautschuk ist ein Allroundtalent | © Continental

Kautschuk ist ein Werkstoff, der oft im Verborgenen reibungslos arbeitet und funktioniert, dort wo niemand genau hinschaut. Er ist ein einzigartiger, widerstandsfähiger Anpassungskünstler, unglaublich vielfältig, unverzichtbar und faszinierend. Ohne Produkte aus Kautschuk würde heute fast kein industrielles Gesamtsystem funktionieren. Dieser Werkstoff hält die Welt in Bewegung und ist der Schlüssel zu wegweisenden Entwicklungen und technischen Innovationen.

Ein Leben ohne Kautschuk? Unvorstellbar

Ohne Produkte aus Kautschuk würde heute fast kein industrielles Gesamtsystem funktionieren | © Continental

Eine Welt ohne Kautschuk wäre vergleichbar mit einem Fußballspiel ohne Ball oder einem Buch ohne Buchstaben: Denn auf einem Lattenrost würde es sich ohne Latexmatratze sehr unbequem liegen, eine Waschmaschine ohne Keilriemen stünde still. Und was würde erst passieren, wenn man sich ins Auto setzt? Nicht nur die Reifen wären weg. Ohne Schlauchleitungen stünde der Motor, denn Antrieb, Bremsen, Lenkung und Abgassystem fielen aus. Mehr noch: Ohne dämpfende Lagerungselemente würden die Schwingungen des Motors weder Geräusche isolieren noch den Fahrer vor unangenehmem Rütteln bewahren. Die Türen würden klappernd in den Angeln hängen und die Scheiben wären undicht. Auch das Umsteigen auf andere Verkehrsmittel wäre sinnlos, denn Fahrräder, Busse, U-Bahnen, Züge – nichts mehr würde sich bewegen. Die Welt käme zum Stillstand.

Vom ›weinenden Baum‹ zur Schlüsselsubstanz der industriellen Revolution

Schon die Mayas erhitzten den aus Bäumen abgezapften Milchsaft und schufen damit Latex. Erst die Vulkanisation machte das Gummi elastisch | © Continental

Schon die Mayas erhitzten den aus Bäumen abgezapften Milchsaft und schufen damit Latex. Erst die Vulkanisation machte das Gummi elastisch | © Continental

Schon die Mayas staunten nicht schlecht, als sie den aus Bäumen abgezapften Milchsaft erhitzten und damit Latex schufen. Der Saft verwandelte sich in eine feste und zugleich elastische Masse, aus der das Urvolk Spielbälle, Gefäße und Schläuche für den täglichen Bedarf anfertigte. Die Mayas nannten den Baum »Caa-o-chu« – weinender Baum. Lange Zeit wussten die Menschen nicht viel mehr mit dem Werkstoff anzufangen.

Erst zu Beginn der Industrialisierung trat Kautschuk den Ruhmesweg zu einem modernen Werkstoff an. Die größte Herausforderung bestand darin, das Material zu optimieren, da es nur schwer zu gebrauchen war. Es fing bei großer Hitze an zu kleben und wurde bei Kälte spröde. Licht und Witterungseinflüsse machten die Kautschukprodukte dieser Zeit schnell unbrauchbar. Erst die Vulkanisation machte das Gummi elastisch. Die Industrie nutzte es für Dichtungen in Dampfmaschinen, zur Isolierung von Telegrafenkabeln oder für Fahrradreifen. Bald diente es als Isolator für die neu entstehende Elektroindustrie und zur Herstellung von Autoreifen. Damit entwickelte sich der Rohstoff zu einer Schlüsselsubstanz der industriellen Revolution. Heute werden rund 40 Prozent des Kautschuks aus dem Kautschukbaum ›Hevea brasiliensis‹ gewonnen.

Elastizität – das Geheimnis seines Erfolges

Seine Elastizität macht Gummi so einzigartig. Nach jeder Belastung oder Spannung kehrt er wieder in die Ausgangsform zurück. Damit erweist er sich als wahrer Anpassungskünstler. Kaum eine andere Erfindung der Natur beeinflusst das Leben der Menschen so nachhaltig wie dieses langlebige und widerstandsfähige Material.

Betrachtet man die Bedeutung des Kautschuks aus Sicht des Konstrukteurs, ist die herausragende und einzigartige Eigenschaft dieses Werkstoffes seine Elastizität. Erst durch die Zugabe unterschiedlicher Substanzen, wie Füllstoffe und Additive wird aus dem Kautschuk ein Konstruktionswerkstoff. So entstehen durch eine nahezu unbegrenzte Mischungsvariabilität für den Anwendungsfall maßgeschneiderte Werkstoffe.

Kautschuk kann gleichzeitig hitze- und kältebeständig, hart und nicht spröde sein, gasdicht, elektrisch isolierend oder umgekehrt leitfähig oder beständig gegen aggressive Stoffe sein, wie Sauerstoff, Ozon, UV-Strahlung, Hitze und Kälte oder Druck. Dabei beeinflussen die verwendeten Verfahrenstechniken – heute auch aus dem Bereich der Nano-Technologie – maßgeblich die Eigenschaften.

70 Prozent des Kautschuks gehen in Reifen

Die meisten mechanischen Eigenschaften sind von den Verbundstoffen abhängig, denn Kautschuk ist ein erfolgreicher Teamplayer. Konstruktiv verbunden, wird er zum Hightech-Produkt und ist leistungsfähiger Teil komplexer technischer Systeme. Kaum ein anderer Werkstoff besitzt die Fähigkeit, sich mit so vielen unterschiedlichen Materialien zu etwas Neuem mischen und verbinden zu lassen.

Auch individuelle Mobilität wäre ohne Kautschuk kaum vorstellbar. Durch ihn erlangen moderne Automobile in großem Maße Sicherheit und Komfort. Antriebsriemen, Schlauchleitungen und Lagerungen sind beispielsweise integrale Bestandteile von Motor und Fahrwerk. Waren es um 1900 noch ganze 15 bis 20 Kautschukteile, so werden heute rund 600 Funktionsteile, Komponenten und Systeme aus dem Werkstoff in einem Fahrzeug gezählt. Und etwa 70 Prozent des weltweit gewonnenen Kautschuks gehen in die Produktion von Reifen für Autos, Lastwagen und Flugzeuge – fast zwei Milliarden Stück im Jahr. Hinzu kommen rund 40.000 Artikel des täglichen Lebens, die Kautschuk enthalten.

Löwenzahn: Nachhaltiger Kautschuklieferant der Zukunft

Kautschuk aus der Löwenzahn-Wurzel stellt eine ökologisch wie ökonomisch attraktive Alternative zum tropischen Kautschukbaum dar | © Continental

In der Kautschukgewinnung geht der Reifenhersteller Continental gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, dem Julius Kühn-Institut und dem Pflanzenzüchter ESKUSA neue Wege. Ziel dieses gemeinsamen Projektes ist es, ein Verfahren zur industriellen Nutzung von Löwenzahn als Kautschuklieferant zu entwickeln. Die Pflanze kann aufgrund ihrer agrarischen Anspruchslosigkeit auch in der nördlichen Hemisphäre angebaut werden. Die Qualität des Kautschuks aus der Löwenzahnwurzel ist äquivalent mit der des Gummibaums. Bei Continental hat sich der Einsatz von Naturkautschuk aus Löwenzahn-Wurzeln schon in Prototypen für Reifen und Motorlagern bewährt. Mit der Serienreife der Produkte rechnet das Unternehmen bis 2025.

In fünf Schritten vom Latexsaft zum Hightechprodukt: Die Kautschuk-Verarbeitung | © Continental

Unternehmensinformation

ContiTech AG

Vahrenwalder Str. 9
DE 30165 Hannover
Tel.: 0511 938-0
Fax: 0511 93881770

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