90 Prozent des Titans bleiben im Flugzeugbau als Schrott übrig
Nur zehn Prozent des Titans, das zur Herstellung von Flugzeugteilen verbraucht wird, landet wirklich im Flugzeugteil. Der Rest ist Abfall. Das Schlimme: Wegen der Verunreinigungen lassen sich die wertvollen Titanspäne bislang nicht recyceln. Das verursacht Kosten in Milliardenhöhe. Forscher und Industrie wollen das jetzt ändern.
Airbus A 350 in Toulouse: Bei 600 bestellten Maschinen des A 350 bleiben bei der Herstellung der teilweise sehr großen Bauteile rund 100 000 Tonnen Abfall in Form von Titanspänen zurück, das sind 90 Prozent des Ausgangsmaterials. Der Neuwert des Materials: drei Milliarden Euro.
Foto: Airbus
Im Airbus 350, der im Juni erstmals abhob und ab Ende nächsten Jahres ausgeliefert wird, finden sich 13 Baugruppen, die aus dem extrem leichten und dennoch belastbaren Metall Titan bestehen. Bei 600 bestellten Maschinen des A350 bleiben bei der Herstellung der teilweise sehr großen Bauteile rund 100 000 Tonnen Abfall in Form von Titanspänen zurück, das sind 90 Prozent des Ausgangsmaterials.
Titanabfälle im Wert von drei Milliarden Euro allein beim A 350
Da die Späne verunreinigt sind, lassen sie sich noch nicht einmal gut recyceln. Man kann sie allenfalls noch zur Herstellung weißer Wandfarbe (Titandioxid) oder als Zugabe für die Stahlschmelze verwenden. Doch dafür ist Titan eigentlich viel zu schade und viel zu teuer. Titan ist wegen der komplizierten, energieintensiven Herstellung rund 20-mal teurer als gängige Stahllegierungen. Die 100 000 Tonnen Titan haben als Neumaterial einen Wert von etwa drei Milliarden Euro.
Ein unmöglicher Zustand, finden Wissenschaftler des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen an der Universität Hannover.„Dieser extreme Verlust von hochwertigem Werkstoff und Energie tut der verarbeitenden Industrie empfindlich weh“, sagt Professor Berend Denkena, der Leiter des Instituts.
Der A 350 verfügt über 13 Baugruppen, die aus Titan gefertigt werden. Nur zehn Prozent des Rohstoffs werden wirklich verbaut, der Rest bleibt in Form als Titanspäne zurück, die sich kaum recyceln lassen. Jetzt arbeiten Forscher und Unternehmen an einem Recyclingverfahren.
Quelle: Airbus
Deshalb wollen die Hannoveraner Forscher Verfahren entwickeln, die eine Wiederverwertung der Späne möglich machen. Der erste Ansatz ist, die Verschmutzung zu stoppen. Die entsteht dadurch, dass die Titanbauteile in Werkzeugmaschinen durch Fräse, Bohren und Schleifen hergestellt werden. Damit die Temperatur der Bauteile bei der Bearbeitung nicht zu hoch wird – das würde die Werkstoffstruktur verändern und damit die Festigkeit des Bauteils beeinträchtigen – fließt ständig Kühlmittel auf die Stelle, an der das Werkzeug gerade arbeitet. Diese Flüssigkeit verunreinigt die Späne nachhaltig.
Forscher wollen Verschmutzung der Titanspäne verhindern
Nun tüfteln die Hannoveraner Forscher an neuen Kühlmitteln, die sich vollständig abwaschen lassen. Verändert werden muss auch die Form der Werkzeuge, von Fräsköpfen und Bohrern etwa, die genau an die heute verwendeten Kühlmittel angepasst sind. Ebenso weiter entwickelt wird das Material, aus dem sie bestehen. Denn ein Teil der Verunreinigungen besteht aus feinen Partikeln, die während der Bearbeitung von den Werkzeugen absplittern.
Sieben Industriepartner, die an Materialeinsparungen aufs höchste interessiert sind, Arbeiten mit den Hannoveraner Wissenschaftlern zusammen, darunter der finnische Titanhersteller Outokumpu VDM (ehemals ThyssenKrupp VDM), der Bauteilehersteller Aerotec aus Augsburg und der Werkzeugmaschinenspezialist Deharde aus dem ostfriesischen Varel.
Sie eint das gemeinsame Ziel, die Gesamtkosten und den Energieverbrauch zu senken. „Es hilft ja niemandem, wenn wir in drei Jahren ein
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