Verbundwerkstoffe auf Basis von Epoxidharz sind für die Luftfahrtindustrie unverzichtbar geworden.
Sie werden überwiegend als Verbundwerkstoffe und Schutzbeschichtung zur Verlängerung der Lebensdauer von Flugzeugen eingesetzt.

Vorzüge auf Konstruktions- und Leistungsebene

Erstmals wurden Epoxidharze in den 1970er Jahren im Flugzeugbau eingesetzt. Ein mit Borfasern verstärkter Epoxidharz-Verbundwerkstoff wurde für die Leitwerksschalen der US-Kampfflugzeuge F14 und F15 verwendet. Zunächst kamen Verbundwerkstoffe auf Basis von Epoxidharz nur bei sekundären Bauteilen zum Einsatz, doch bald erkannten die Ingenieure, dass ihr Einsatz auch in primären Bauteilen wie Tragflächen und Rumpf die Gesamtleistung des Flugzeugs verbessern kann. Während bei der F15 etwa 2 % Verbundwerkstoffe verwendet wurden, waren es bei der F18 schon 19 % und bei der F22 beträchtliche 24 %.

Verkehrsflugzeuge folgten kurze Zeit später dem bahnbrechenden Beispiel im Militärbereich. Die europäische Airbus-Gruppe erkannte das Potential schon früh und begann in den 1980er Jahren, Verbundwerkstoffe im Ruder einiger Verkehrsflugzeuge, wie z. B. dem A300 und dem A310, einzusetzen.

Längere Lebensdauer

Konstruktive Anwendungen aus Verbundwerkstoff stellen nicht den einzigen Erfolg von Epoxidharzen in der Luftfahrt dar. Beim Zusammenfügen und bei der Oberflächenausführung von konstruktiven Bauteilen spielen sie eine wichtige Rolle – aber sie tragen auch wesentlich zu deren Haltbarkeit bei. Epoxidharze kommen in korrosionsbeständigen Beschichtungen und Klebeanwendungen zum Einsatz, wobei diese sehr effektiv Verbindungsmethoden mit höherem Gewicht, wie mechanische Methoden (z.B. Schrauben), ersetzen oder ergänzen.

Vorteile für den Umweltschutz

Die Nachhaltigkeitsaspekte in Bezug auf den Schadstoffausstoß von Flugzeugen sind ein wichtiger Nebeneffekt der Gewichtsreduzierung des Flugzeugs selbst. Tatsächlich haben die Zulassungsbehörden die CO2-Emissionen bereits ins Visier genommen. Zukünftige Emissionsziele stellen eine Herausforderung für die Luftfahrtindustrie und die weltweit tätigen Transportunternehmen dar. Elektroflugzeuge könnten dazu beitragen, eine zukünftige Emissionssteigerung zu begrenzen und letztendlich zu reduzieren. Ihre Entwicklung wird eine steigende Nachfrage nach Flugwerkskonstruktionen in Leichtbauweise zum Ausgleich des zusätzlichen Gewichts der möglicherweise sehr großen Akkupakete mit sich bringen. Eine ähnliche Entwicklung ist derzeit ebenfalls im Bereich der Elektroautos zu verzeichnen.

Durch die Verwendung von Epoxidharz-Verbundwerkstoffen können folgende Ziele erreicht werden:

Geringeres Flugzeuggewicht

Geringerer Treibstoffverbrauch

Geringere Betriebskosten

Geringere CO2-Emissionen

Bessere CO2-bilanz (carbon footprint) des Flugzeugs

Besseres  Innenraumklima

Wussten Sie schon …?

Durch Epoxidharz-Verbundwerkstoffe konnte die Zahl der benötigten Einzelteile von 2.000 für ein Metallleitwerk auf weniger als 100 verringert werden – wodurch sich auch Gewicht und Produktionskosten verringern. In den kommenden 20 Jahren werden mehr als 30.000 Flugzeugneuauslieferungen erwartet, während etwa 10.000 bestehende Flugzeuge umgerüstet werden müssen. Die Bestrebungen im Bereich der Flugzeugkonstruktion und -wartung zielen hauptsächlich auf eine Gewichtsreduzierung für einen geringeren Treibstoffverbrauch und geringere Unterhaltskosten ab, um letztlich die Betriebskosten zu verringern und es den Fluggesellschaften zu ermöglichen, sich auf diesem schwer umkämpften globalen Markt erfolgreich zu behaupten.