Wissenswertes rund um Aluminium
Aluminium ist ein vielseitiger und moderner Werkstoff. Aufgrund der einzigartigen Materialeigenschaften wird Aluminium oft auch als das „Metall der Zukunft“ bezeichnet. Dem starken Trend zum Leichtbau folgend, ist der Zuwachs des Einsatzes von Aluminium in vielen Industriebranchen weiterhin ungebremst und Aluminium wird auch in den kommenden Jahren vielfältige weitere Einsatzmöglichkeiten finden.
Conte Giorgio Giulini di Giulini, der sich zeitlebens in Deutschland schlicht Georg (Giorgio) Giulini nannte, studierte ab 1877 an der Technischen Hochschule Karlsruhe sowie an der Universität Heidelberg bei Professor Robert Wilhelm Bunsen (1811–1899) Chemie. Diesem war es zwei Jahrzehnte zuvor fast zeitgleich mit dem Franzosen Henri Étienne Sainte-Claire Deville erstmals gelungen, Aluminium auf dem Weg der Schmelzflusselektrolyse darzustellen. Giulini schloss 1881 mit der Promotion ab. Nach seinem Studium war er für die 1823 von seinem Großvater Paul Franz (Paolo Francesco) Giulini und dessen Bruder Johann-Babtist (Giovanni-Battista) Giulini gegründete Gebrüder Giulini GmbH in Ludwigshafen tätig und optimierte das Pyrogen-Verfahren für die Herstellung von Aluminiumoxid (Tonerde, Alumina).
Aluminium kommt ursprünglich nicht in reiner Form, sondern in Verbindung mit anderen Elementen vor. Diese Verbindungen finden sich in der Natur zum Beispiel in Ton und Bauxit wieder . Aluminium ist das dritthäufigste Element und das häufigste Metall der Erde. Das Metall wird in zwei Schritten hergestellt. Zuerst wird das Aluminiumoxid gewonnen. Danach erfolgt die Schmelzflusselektrolyse in Aluminiumhütten. Heutzutage werden immer mehr Aluminiumschrotte recycelt. Dadurch können die natürlichen Bauxitvorkommen geschont und der Energieverbrauch reduziert werden.
Aluminium wird häufig auch als „Alu“ bezeichnet. Gemeint ist damit aber nicht das reine Aluminium, sondern vielmehr Aluminiumlegierungen. Die chemische Kurzbezeichnung für Aluminium lautet „Al“. Gemäß DIN-EN-Kurzzeichen werden hinter dem Kürzel „Al“ die Prozentanteile der Legierungselemente aufgeführt. Primäraluminium bezeichnet das Hüttenaluminium. Reinstaluminium besitzt einen Aluminiumgehalt von mehr als 99,9 %. Reinaluminium hingegen hat einen Gehalt zwischen 99,0 und 99,9%.
In der Natur gibt es lediglich Aluminiumverbindungen. Lange Zeit waren die Verfahren zur Aluminiumgewinnung aufwändig und dadurch sehr teuer. Aluminium wird praktisch ausschließlich aus Bauxit hergestellt. Weltweit gibt es circa 25 Milliarden Tonnen Bauxit. Dieses stammt vor allem aus dem Tropengürtel. Die wichtigsten Förderländer sind Australien, Brasilien, Jamaika und Westafrika. Mit Hilfe des Bayer-Verfahrens wird das Aluminiumoxid aus dem Bauxit freigesetzt. Abschließend wird die Schmelzflusselektrolyse in Aluminiumhütten durchgeführt. Das erhaltene Reinaluminium wird dann für die Weiterverarbeitung eingesetzt.
Das Strangpressen ist ein spanloses Umformverfahren, bei dem prismatische Profile, Rohre, Drähte und Stangen aus einem gegossenen Aluminiumbolzen geformt werden. Dabei werden die Bolzen zuerst auf die erforderliche Umformtemperatur erwärmt und anschließend mit Hilfe eines Stempels durch eine Matrize gedrückt. Die Form des Pressstrangs wird durch die Matrizengeometrie bestimmt. In der Regel wird auf Strangpressanlagen mit Durchmessern von 8-Zoll für leichte und 12-Zoll für schwere Profile produziert. Eingesetzt werden Strangpressprodukte in der Bauwirtschaft, der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie, der Medizintechnik, der Elektronik, Elektrotechnik und Energietechnik sowie vielen weiteren Branchen. Die unterschiedlichen Branchenanforderungen verlangen spezifische Querschnitte, Wanddicken und besondere Qualitäten.
Im Gegensatz zur Erzeugung aus Bauxit, sind für das Recycling von Aluminium nur 5% der Energie notwendig. Außerdem ist der Wiederverwertungsprozess mit keinem Qualitätsverlust verbunden. So kann Aluminium aus Altmaterial ökonomisch vorteilhafter und ökologisch sinnvoller hergestellt werden. Die Recyclingquote von Aluminium liegt in der Regel über 90%, Tendenz steigend.