Aluminiumlegierung ermöglicht hohes CO2-Einsparpotenzial

Bremsscheibentöpfe sind in Bremssystemen für die Übertragung von Bremsmomenten verantwortlich. Aufgrund der hohen technischen Anforderungen an Hochleistungsbremsanlagen kommen dabei Bremsscheibentöpfe aus geschmiedeten Aluminium zum Einsatz. Neben den sehr hohen technischen Anforderungen haben die Bauteile höchste optische Anforderung.

Die Umsetzung von geschmiedeten Bremsscheibentöpfen war zuvor nur durch eine hochfeste Aluminiumlegierung mit geringer Neigung zur Rekristallisation möglich. Höchste mechanische Kennwerte, eine sehr hohe Warmfestigkeit, sowie ideale Zerspaneigenschaften zeichnet diese Legierung aus. All diese Anforderungen galt es nun bezüglich den wachsenden Nachhaltigkeitserfordernissen durch ein neues Legierungskonzept abdecken.

Außerdem muss das Konzept firmeninterne Anforderungen erfüllen, wie beispielsweise die Recyclingfähigkeit, Verfügbarkeit am Markt und die Möglichkeit, das Konzept auf die Produktfamilie und weitere Produkte anzuwenden.

Durch ein internes Projektteam, bestehend aus den Abteilungen Industrial Engineering, Innovation und dem Werkstoffprüflabor, wurde das Konzept realisiert. In der dabei entwickelten Legierungsvariante AluMotive® reduziert sich die Rekristallisationsneigung und die damit im Zusammenhang stehende notwendige Bearbeitungszugabe für die Zerspanung stark. Weiterhin konnte mittels ganzheitlicher Betrachtung der Wertschöpfungskette an verschiedenen Stellen ein optimierter Prozess etabliert werden.

Insgesamt kann somit ein kompletter Prozessschritt in der Wertschöpfungskette eingespart werden. Das Schmiedevormaterial kann zudem deutlich ressourcensparender erzeugt werden. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von AluMotive® eine Reduzierung des Einsatzgewichtes sowie des benötigen Vormaterialdurchmessers. So fällt zum Beispiel weniger Sägeverschnitt an. 

Die Optimierungen führten außerdem zu Einsparungen während des Schmiedeprozesses und der nachgelagerten Bearbeitungsprozesse, wie ein verringertes Zerspanvolumen und kürzere Bearbeitungszeiten.

Der Einsatz der neuen Legierungsvariante AluMotive® und den weiteren Maßnahmen können den Aluminiumeinsatz für die Bremsscheibentöpfe um 18 Prozent, sowie der Sägeverschnitt aufgrund des geringen Stangendurchmessers um 36 Prozent reduziert werden. Durch den geringeren Materialeinsatz reduziert sich auch der Bedarf an Strom und Erdgas für den Warmumformungsprozess der Aluminiumknetlegierung. Außerdem konnte durch das geringere Einsatzgewicht das Spanvolumen während der mechanischen Bearbeitung reduziert werden.

Ein bereits umgesetztes Projekt mit 10.500 Bremsscheibentöpfen beweist das Potential von AluMotive®. Die Einsparungen betragen 5,8 t Aluminium, 18 MWh Strom und 5 MWh Gas, das entspricht einer Reduktion der Emission von 102 t CO₂e pro Jahr. Langfristig wird eine Übertragung der Maßnahmen auf die gesamte Produktfamilie angestrebt, wodurch sich die jährlichen Einsparungen bis 2030 verzwanzigfachen.

Erfolgsfaktoren für das Projekt waren das stetige Hinterfragen der aktuell etablierten Prozesse, sowie eine systematische und ganzheitliche Analyse der gesamten Wertschöpfungskette. Weiterhin war der hohe interne Stellenwert der Maßnahme, durch eine interne Projektgründung und damit die Bereitstellung der notwendigen zeitlichen Ressourcen, ein wichtiger Erfolgsfaktor. Dies erlaubte eine ausgiebige Kommunikation und Diskussion von Analyse-Ergebnissen und daraus resultierenden Maßnahmen.

Die LEIBER Group ist ein weltweit anerkannter Spezialist und Impulsgeber für Leitbauteile aus Aluminium und hat ihren Stammsitz im süddeutschen Emmingen, gelegen in der für ihre Wirtschaftsstärke bekannten Region zwischen Tuttlingen und dem Bodensee-Hegau. Darüber hinaus wurde im Jahre 1995 mit der Gründung des Produktionsstandorts in Ruda Slaska in Südpolen ein weiterer Standort für Klein- und Mittelserien sowie einzelne ausgereifte Produktionsreihen eröffnet. Die Kunst des Leichtmachens treibt LEIBER seit jeher an. Aber es ist das Fundament aus Werten, das das Familienunternehmen vom ersten Tag an zuverlässig trägt. Diese Werte zu leben, ist Anspruch und Ansporn zugleich. Diese Werte haben die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter dazu angetrieben dieses Projekt umzusetzen, um für eine enkeltaugliche Welt einzutreten. Nachhaltigkeit bedeutet für LEIBER: wirtschaftliches Handeln unter Berücksichtigung der Menschen, Umwelt und Ressourcen. Es ist eben so viel leichter, Großes zu erreichen, wenn die Werte stimmen.