Forschung und Entwicklung

„Vorsprung für den Kunden schaffen” heißt das Ziel der Forschung und Entwicklung (FuE) im Salzgitter-Konzern. Hierbei wird Forschung und Entwicklung als enge Kooperation zwischen der zentralen Forschung, den produzierenden und vermarktenden Konzerngesellschaften und nicht zuletzt den Kunden gelebt. Schwerpunkte sind neue Produkte sowie Prozesse und Verfahren, daneben aber auch FuE zu Aspekten der Energieeffizienz und ökologischen Verträglichkeit.

Die Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH (SZMF) koordiniert als zentrale Einheit die FuE-Leistungen bei Innovationsprozessen und gestaltet wesentliche Inhalte. Dazu befähigt sie zum einen, dass die gesamte Prozesskette von der Erzeugung des flüssigen Metalls bis zum Fertigprodukt in Theorie und Labormaßstab abgebildet wird. Zum anderen nimmt SZMF eine Position als Mittler zur anwendungsorientierten Forschung im eigenen Haus wie auch zur Grundlagenforschung in Kompetenzzentren wie öffentlichen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Hochschulen ein. Diese Position innerhalb eines umfassenden Forschungsnetzwerkes wird durch 53 aktive multilaterale Projekte mit internationaler Beteiligung eindrucksvoll dokumentiert.

Die Forschungskooperation wird gegenüber dem Einkauf von FuE-Know-how eindeutig präferiert, so dass für Letztgenanntes in 2005 keine Aufwendungen zu verzeichnen sind.

Im Jahr 2005 hat der Salzgitter-Konzern 58 Mio. € für FuE-Aktivitäten und FuE-nahe Qualitätsmanagementmaßnahmen aufgewendet. Davon entfielen etwa 59% auf den Bereich Stahl, 36% auf den Bereich Röhren und 5 % auf den Bereich Dienstleistungen. Bezogen auf die Wertschöpfung im Konzern betrugen die Aufwendungen für FuE 2,9%. 706 Mitarbeiter waren mit FuE-Aufgaben beschäftigt.

Um die Prozesskette auf dem neuesten Stand von Wissenschaft und Technik abzubilden, haben wir im Geschäftsjahr 2005 unter anderem in ein Oberflächentechnikum sowie Geräte zur Charakterisierung von Materialeigenschaften investiert. Das neu eingerichtete Oberflächentechnikum kann bestehende und zukünftige Prozesse vom Schmelztauchbeschichten bis zum Lackieren unter Produktionsbedingungen im Labormaßstab durchführen und die Ergebnisse analysieren. Unter den Geräten zum Charakterisieren der Materialeigenschaften sind ein Raster-Elektronen-Mikroskop mit Feld-Emissions-Kathode und eine Mikrosonde hervorzuheben. Beide Geräte verfügen über umfangreiche Analysegeräte und ermöglichen beispielsweise auch die Untersuchung dünnster nano- und mikroskaliger Schichten, wie sie in neuesten Produkten immer öfter vorzufinden sind.

Neben der Ermittlung der Materialeigenschaften ist die Kontrolle der Prozesse sowohl für die Blech- als auch die Rohrproduktion unerlässlich. Geeignete Prüfeinrichtungen zur prozessnahen Simulation der Umformbedingungen helfen bei der Optimierung der Produktionsparameter für die unterschiedlichen eingesetzten Werkstoffe. Mit der „Gleeble 3500” ersetzt SZMF ein bestehendes System zur Simulation der Umformfähigkeit von Stählen zur Herstellung nahtloser Rohrgüten. Damit wird das Einsatzspektrum dieser Prüfeinheit erheblich erweitert.

Die FuE-relevanten Investitionen betrugen insgesamt etwa 7,5 Mio. €.

Lufthärtende Stähle eignen sich zum effizienten Einsatz anstelle der bisher gebräuchlichen Durchhärtungs-, Vergütungs- und Einsatzstähle. Dabei kann auf die ansonsten zum Härten solcher Stähle verwendeten Abschreckmittel verzichtet werden. Die technologischen Vorteile dieser mit starker Beteiligung von Automobilherstellern entwickelten Stähle spiegeln sich auch in Kostenvorteilen gegenüber der Verwendung etwa von Aluminium wider. Erhebliche Synergieeffekte haben wir aus der gemeinsamen Entwicklung der Güten für Bleche und Rohre realisiert.

Seit 2005 stehen neu entwickelte, chromatfreie Oberflächenbehandlungen für bandbeschichtete, feuer- und elektrolytisch verzinkte Produkte zur Verfügung. Wir geben unseren Kunden damit die Möglichkeit, sich frühzeitig auf künftige EU-Richtlinien einzustellen.

Innenhochdruckumgeformte Abgasanlagen ermöglichen es, die hohen Anforderungen des modernen Automobilbaus zu erfüllen. Ausgehend von Stahlrohren werden Bauteile entwickelt und gefertigt, die engste Bauraumvorgaben neuer Antriebskonzepte bei gleichzeitig geringen Wandstärken und optimiertem Betriebsverhalten erfüllen. Ein- und Ausgangstrichter für Katalysatoren wurden bisher meist in aufwändigen Gussverfahren mit hohen Gewichten hergestellt. Seit diesem Geschäftsjahr erfolgt bei OHC die Serienfertigung solcher Trichter mittels Hydroforming.

Zum Transport von Erdgas in großen Tankschiffen anstatt mit Pipelines werden spezielle Transportbehälter für die in Relation zur Atmosphäre um den Faktor 250 verdichtete Fracht benötigt. Je Gastanker sollen bis zu 3.700 Zylinder aus Stahlröhren eingesetzt werden, jeder davon 37 m lang und etwa 30 t schwer. Die häufigen Lastwechsel beim Be- und Entladen erfordern einen ganz besonders hohen Widerstand gegen Ermüdung. Dies wird bei den neuartigen Hifa^® Pipes der Europipe GmbH mit einer Optimierung der Schweißnähte erreicht.

Ultrahochfeste Rohrgüten wie X100 und höher bieten die Möglichkeit, Gas unter gesteigertem Druck in großen Rohrleitungen zu transportieren. Ein weiterer Vorteil der Rohre ist der reduzierte Schweißaufwand bei der Verlegung. Das für niederfeste Rohrgüten genutzte Zähigkeitskonzept zur Vermeidung ausgedehnter Längsrisse ist bei Güten größer X80 jedoch nicht mehr mit ausreichender Sicherheit gegeben. Ein für Europipe entwickeltes Konzept, nach dem auf der Pipeline in regelmäßigen Abständen Crack-Arrestoren aus einer Glasfaserumwicklung angeordnet werden, erfüllt die Sicherheitsanforderungen der Rohre im On- sowie Offshore-Einsatz.

Mit der CORUS Group wurde eine Kooperation zur Entwicklung von hochmanganhaltigen HSD^®- Stählen (High Strength and Ductility) begonnen. Diese hochfesten Stähle eignen sich besonders für die Erzeugung komplexer Bauteile und stellen aufgrund ihrer Eigenschaften einen Quantensprung gegenüber herkömmlichen Stählen dar.

Weitere Schwerpunkte der zukünftigen Forschung sind die Entwicklung von automobilen Leichtbaukonzepten und von hoch- und höchstfesten Mehrphasenstählen. Zu dem erstgenannten Thema arbeiten im Projekt SCALIGHT neben Firmen der Salzgitter-Gruppe auch der Automobilzulieferer und -hersteller Wilhelm Karmann GmbH und andere Stahlanwender zusammen. Sie entwickeln gemeinsam neue Konzepte für den effizienten Einsatz von höchstfesten Stählen im Automobilbau. Dabei wird insbesondere die Skalierbarkeit von Bauteilen für unterschiedliche Fahrzeugserien berücksichtigt. So dient das Projekt als Technologieträger neuer Entwicklungen aus der Salzgitter-Gruppe.

Für die bereits heute erfolgreich eingesetzten hoch- und höchstfesten Mehrphasenstähle entwickeln wir weitere neue Legierungskonzepte und angepasste Anlagenfahrweisen, um den Markterfolg dieser Gütengruppe in naher Zukunft auf ein breiteres Fundament stellen zu können. Der Einsatz derartiger Stähle ermöglicht erhebliche Gewichtseinsparungen im Transportsektor.

Maßstab unserer FuE-Tätigkeit sind insbesondere Kundenorientierung, Innovationsfähigkeit und Technologiekompetenz. Diese bilden die Basis für den Beitrag der FuE zur Zukunftssicherung des Salzgitter-Konzerns.

Mehrperiodenübersicht zum Forschungs- und Entwicklungsbereich