Jeden Tag rollen in Deutschland hunderte Autos von den Bändern der verschiedenen Hersteller – Transporter und Lkw noch gar nicht mitgerechnet. Eine stark automatisierte Fertigung und schlanke Prozesse sorgen für ein hohes Tempo in den Fabrikhallen. Laut KBA waren es im Jahr 2022 2,65 Millionen Neuwagen, die eine Zulassung erhalten haben.
In Autos stecken eine Menge Rohstoffe. Der Einsatz von Metall ist offensichtlich. Aber auch Kunststoffe und diverse Edelmetalle finden ihren Weg in die Karosserien. Was hat Titan an dieser Stelle zu suchen? Das Metall hat einige sehr positive Eigenschaften, die gerade im Hinblick auf Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gefragt sind. Es kommt als Legierung und Metall-Komponente in der Fertigung von Fahrzeugteilen zum Einsatz.
Was ist Titan?
Das Element Titan steht im Periodensystem an 22. Stelle und gehört zu den sogenannten Übergangsmetallen. Hieraus erklären sich auch die besonderen Eigenschaften des Werkstoffs. Die Eigenschaften des reinen Metalls treten in der Natur nur untergeordnet in Erscheinung, da Titan (Ti) fast ausnahmslos gebunden vorkommt. Diverse Minerale bauen das Metall ins Kristallgitter ein.
Titan ist weiß-metallisch glänzend und hat eine für Metalle moderate Dichte. Diese ist von der Temperatur abhängig. Heute gilt Titan als eines der Leichtmetalle. Erstmals entdeckt wurde das Metall Ende des 18. Jahrhunderts. Dessen Gewinnung war allerdings über Jahrzehnte sehr schwierig. Wirklich für den industriellen Maßstab taugliche Verfahren entstanden erst im 20. Jahrhundert. Zu den wichtigen Titanmineralen gehören:
- Ilmenit
- Leukoxen
- Titanit
- Rutil
Aufgrund der komplizierten und aufwendigen Gewinnung ist der Preis pro Tonne Titan verglichen mit anderen Metallen sehr hoch. 2013 war Titan 200-fach teuer als Rohstahl. Für industrielle Anwendungen Werkstoffe – wie hochreines Titan und Legierung mit einer ASTM International Nomenklatur bezeichnet. Die Grade reichen von 1 bis 39. Titan Grad 2 wäre demnach ein Material, das im Hinblick auf Festigkeit und Formbarkeit sehr gut ausbalanciert ist. Titan Grade 2 wird gelegentlich in der Autoindustrie eingesetzt, da es diese Eigenschaften aufweist und somit besondere Möglichkeiten eröffnet.
Außerdem lässt sich Titan Grad 2 gut schweißen, was für die Verarbeitung in der Praxis von Bedeutung ist, und zeichnet sich durch sein Korrosionsbeständigkeit aus. Hieraus ergeben sich gewisse Vorteile für die Verwendung in der Chemie-Industrie oder im Offshore-Bereich. Verbaut wird Titan Grad 2 unter anderem in Hypochlorit-Systemen, Löschwassersystemen, Ballastwassersystemen oder Pumpen und Ventilen.
Wo wird es in der Automobilindustrie eingesetzt?
Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften ist das Material Titan begehrt. Weltweit wurden allein 2020 rund 8,5 Millionen Tonnen des Metalls gefördert. Dank der Korrosionsbeständigkeit ist Titan immer dann gefragt, wenn andere Metalle im Kontakt mit Flüssigkeiten oder anderen Reagenzien versagen.
Wo sieht die Autoindustrie besonders großen Nutzen für Titan bzw. aus Titan hergestellten Legierungen? Grundsätzlich sind an dieser Stelle auch die Festigkeit von einer sehr großen Bedeutung – etwa im Hinblick auf den Bau der Motorenteile. Parallel spielt auch die geringe Dichte eine nicht zu unterschätzende Rolle. Titan erlaubt es heute, sehr stabile Karosserien zu bauen – die gleichzeitig sehr leicht sind. Eingesetzt wird das Metall an dieser Stelle beispielsweise in der Fertigung des Rahmens. Dank der hochfesten Eigenschaften nutzen Autobauer das Metall Titan unter anderem für:
- Motor-Ventile
- Pleuel
- Turbolader
Außerdem lassen sich aus dem Werkstoff auch Federn herstellen. Titan ist aber nicht nur im Motorinnenraum zu finden. Auch der Auspuff und Schalldämpfer werden aus dem Metall gefertigt. Und es ist davon auszugehen, dass Titan der Autoindustrie erhalten bleibt, da es auch in Brennstoffzellen Verwendung findet. Die Verkehrswende verbannt diesen Werkstoff also nicht aus den Fabrikhallen.
Fazit: Titan ist in der Autoindustrie durchaus wichtig
Titan – kurz Ti – ist ein Metall, welches viele Verbraucher dem Hörensagen nach kennen. Wie groß dessen Bedeutung gerade in der Autofertigung ist, hat aber nur ein kleiner Teil wirklich „auf dem Schirm“. Dabei spielt das Metall inzwischen eine sehr große Rolle, was sich über die Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit erklärt. Gerade im Rahmen und dem Motor tauchen in vielen – gerade teuren Autos – auch Teile aus Titan auf. Daraus leitet sich eine bessere Haltbarkeit und darauf aufbauend eine längere Lebensdauer ab.