- Sieht aus wie ein Metallschwamm: Zwischen zwei dünnen Blechen steckt der leichte Aluminiumschaum des Fraunhofer IWU. Die Sandwichplatte soll rund 30 Prozent Gewicht sparen.
Rettet dieses Sandwich die Binnenschiffer?
Es sieht ein bisschen aus wie ein Käsebrot aus Metall. Oben eine dünne Platte, unten eine dünne Platte – und dazwischen jede Menge Luft. Genau dieses „Sandwich“ könnte Binnenschiffen künftig helfen, wenn Rhein, Donau oder Elbe wieder einmal wenig Wasser führen.
Wissenschaftler des Chemnitzer Fraunhofer IWU arbeiten an einem extrem leichten Werkstoff für den Schiffbau. Die Rechnung dahinter ist simpel: Weniger Gewicht bedeutet weniger Tiefgang. Und weniger Tiefgang bedeutet, dass ein Schiff auch bei niedrigeren Pegeln noch Ladung transportieren kann.
Fraunhofer lässt Aluminium schäumen
Das Foto zeigt, wie das Ganze aussieht. Zwischen zwei dünnen Blechen aus Stahl oder Aluminium steckt ein poröser Kern aus Aluminiumschaum. Seine Dichte liegt deutlich unter einem Gramm pro Kubikzentimeter.
Die Herstellung erinnert ans Kuchenbacken. Aluminiumpulver bekommt ein Treibmittel wie Titanhydrid zugesetzt. Beim Erwärmen wird Gas frei, meist Wasserstoff. Kleine Blasen entstehen und blähen das flüssige Aluminium auf. Danach kühlt alles ab und wird fest.
Klebstoff braucht Fraunhofer dafür nicht. Der Schaum verbindet sich direkt mit den Deckblechen. Das erleichtert später die Wiederverwertung.
30 Prozent leichter als Schiffbaustahl
Der entscheidende Punkt steckt zwischen den Blechen. Der leichte Schaum hält sie auf Abstand und sorgt damit für die nötige Biegesteifigkeit. Die äußeren Platten nehmen die Kräfte auf.
Nach Angaben von Dr. Jörg Hohlfeld, Leiter der Gruppe Metallschaum am Fraunhofer IWU, sind solche Sandwichplatten rund 30 Prozent leichter als herkömmlicher Schiffbaustahl, bei vergleichbarer Steifigkeit.
Die Technik ist dabei nicht nur etwas fürs Labor. Platten von etwa zwei mal eineinhalb Metern lassen sich bereits herstellen. Mehrere Teile können anschließend mit üblichen Schweißverfahren verbunden werden. Aluminiumschaum entwickelt das Institut außerdem für Werkzeugmaschinen und Batteriegehäuse von Elektroautos.
Weniger Tiefgang statt tieferer Flüsse
Das könnte für die Schifffahrt interessant werden. Noch tiefere Fahrrinnen sind wegen der Folgen für die Umwelt umstritten. Viele schwere Güter lassen sich auch nicht einfach auf Lastwagen verlagern. Das würde zusätzlich Brücken und sanierungsbedürftige Straßen belasten.
Zugleich haben Zeiten mit wenig Regen und niedrigen Pegelständen in den vergangenen Jahren zugenommen. Die höheren Kosten der Sandwichplatten könnten deshalb durch längere Einsatzzeiten der Schiffe und geringeres Gewicht ausgeglichen werden.