Nach einem schwierigen Start in 2024 zieht der E-Auto-Markt 2025 deutlich an: Mit über 40.000 Neuzulassungen pro Monat kommen doppelt so viele E-Autos auf die Straße wie im Vorjahr. Der Marktanteil stieg auf 16,6 % (Januar 2024: 10,5 %).

Treiber dieser Entwicklung sind die verschärften CO₂-Flottengrenzwerte der EU. Diese Transformation verändert die Nachfrage nach Drahtprodukten grundlegend und erfordert spezialisierte Qualitäten für völlig neue Anwendungen.

Drahtprodukte für E-Fahrzeuge: Anwendungsbereiche

Reifenverstärkung durch Stahlcord: Elektrofahrzeuge stellen durch höheres Gewicht und sofortiges Drehmoment neue Anforderungen an Reifen. Die wachsende Nachfrage nach hochwertigen Stahlcorden für Reifen wird durch das höhere Gewicht von Elektrofahrzeugen und die Forschung für länger haltbare Reifen angetrieben. Unternehmen wie ArcelorMittal und Bekaert haben ihre Stahlcord-Produkte optimiert: Moderne Stahlcorde für E-Fahrzeug-Reifen bieten höhere Zugfestigkeiten bei verbesserter Ermüdungsbeständigkeit.

Stahlcord ist ein Drahtseil aus vermessingtem oder verzinktem Stahldraht, das in Autoreifen zur Dehnungsbegrenzung eingesetzt wird. Die Vermessingung spielt dabei eine zentrale Rolle: Bei der Vulkanisation wird das Messing durch Schwefel angegriffen, wodurch Kupfersulfid entsteht, das entscheidend für die Haftung des Gummis am Stahldraht ist. Auch die Bead-Wire-Technologie wurde weiterentwickelt, um erhöhten Belastungen standzuhalten.

Batterietechnologie: Batteriesysteme erfordern hochpräzise Verbindungselemente unter extremen Temperaturbedingungen. Unternehmen wie Bulten entwickeln spezialisierte Fastener-Lösungen, die mechanische Belastungen aufnehmen, elektrische Isolation gewährleisten und thermische Ausdehnungen kompensieren. Die voestalpine Wire Austria bietet EPD-zertifizierte Kaltstauchdrähte mit reduziertem CO₂-Fußabdruck und optimierter Recyclingfähigkeit.

Federungssysteme: Mubea hat spezielle Schraubenfedern für E-Fahrzeuge entwickelt, die den erhöhten Belastungen durch Batteriegewicht Rechnung tragen. Mittels Ansys-Simulationen werden Federcharakteristiken präzise auf E-Fahrzeug-Plattformen abgestimmt – mit Fokus auf mechanische Belastbarkeit und NVH-Eigenschaften (Noise, Vibration, Harshness). Das höhere Gewicht und die veränderte Gewichtsverteilung von E-Fahrzeugen stellen neue Anforderungen an Federn und Dämpferteile aus hochfesten Federstählen.

Schweiß- und Verbindungstechnik: Die Montage von E-Fahrzeug-Komponenten erfordert spezialisierte Schweißdrähte. voestalpine Böhler Welding entwickelt Solid Wires und Cored Wires für die Schweißung unterschiedlicher Materialien, die Integration von Leichtbauwerkstoffen und die Gewährleistung elektrischer Isolation. Batteriegehäuse aus Stahl benötigen hochpräzise Schweißtechnologien mit definierten chemischen Zusammensetzungen.

Wärmebehandlungsverfahren für Drahtprodukte

Die Wärmebehandlung ist ein entscheidender Prozessschritt, um Drahtprodukte auf die Anforderungen der E-Mobilität abzustimmen. Je nach Anwendungsfall kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz:

Patentieren

Beim Patentieren im Bleibad wird das Drahtgefüge homogenisiert. Dieses Verfahren ist besonders für Federstahldrähte relevant, die überwiegend statisch beansprucht werden. Der Walzdraht wird zunächst patentiert und anschließend gebeizt und phosphatiert. Beim Drahtziehen werden dann der geforderte Drahtdurchmesser und die Zugfestigkeit des Drahtes eingestellt.

Das Patentierverfahren erzeugt ein sorbitisches Gefüge – eine feinlamellare Perlitstruktur, die für die anschließende Kaltverformung sehr gut geeignet ist. Eine spezielle Wärmebehandlung, das Patentieren, verleiht den gezogenen Drähten hohe Gleichmäßigkeit und gute Verarbeitbarkeit. Legierungselemente wie Silizium und Chrom verbessern die Relaxations- und Temperaturbeständigkeit.

Vergüten

Beim Vergüten wird der Stahl zunächst über die GSK-Linie erwärmt ins Austenitgebiet, dann rasch abgeschreckt und anschließend bei höheren Temperaturen im Bereich zwischen 550 °C und 700 °C angelassen. Ziel des Vergütens ist das Erreichen höchster Zähigkeit bei bestimmter Festigkeit.

Für Federdrähte wird häufig eine ölschlussvergütete Ausführung verwendet. Hierbei wird der Draht nach dem Ziehen auf Enddurchmesser einer Wärmebehandlung unterzogen. Die Vergütung erzeugt ein feinverteiltes Karbidgefüge mit optimierter Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit – ideal für dynamisch hochbeanspruchte E-Fahrzeug-Komponenten.

Niederdruckaufkohlen mit Hochdruckgasabschreckung

Bei dem Prozess des Aufkohlens werden die Bauteile im Ofen auf Temperaturen um die 900° C erwärmt, wodurch Kohlenstoff aus dem Prozessgas in die Bauteiloberfläche diffundieren kann. Danach wird das Bauteil schnell abgekühlt, um die eindiffundierten Kohlenstoffatome im Gefüge der Oberfläche zu fixieren. Die in den Getrieben eingesetzten verzahnten Bauteile sind sehr hohen mechanischen Beanspruchungen unterworfen und müssen wärmebehandelt werden. Erreicht wird dies mit Wärmebehandlungstechnologien wie dem Niederdruckaufkohlen mit Hochdruckgasabschrecken in flexiblen, fertigungsintegrierbaren Anlagensystemen.

Neue Standards und Anforderungen

Die Standards „AMS2750″ (Flugzeugindustrie) und „CQI-9″ (Automobilindustrie) verlangen eine regelmäßige Überprüfung der Industrieöfen. Die Ergebnisse müssen rückführbar dokumentiert werden. Es gibt eine steigende Nachfrage nach CQI-9 konformer Wärmebehandlung für Draht. Ein hohes Maß an Temperaturgenauigkeit und Temperaturgleichmäßigkeit müssen Wärmebehandlungsanlagen erfüllen, um den Ansprüchen der Automobilindustrie zu genügen.

Die E-Mobilität etabliert eigene Qualitätsstandards, die direkte Auswirkungen auf die Drahtproduktion haben:

Elektrische Eigenschaften: Drahtprodukte in E-Fahrzeugen müssen je nach Anwendung definierte elektrische Leitfähigkeiten oder Isolationseigenschaften aufweisen. Komponenten in der Nähe von Batteriesystemen benötigen erweiterte thermische Beständigkeit und müssen thermische Wechselbelastungen verkraften.

Nachhaltigkeitsnachweis: EPD-Zertifizierungen und CO₂-Fußabdrücke werden zu entscheidenden Qualitätskriterien bei der Lieferantenauswahl. Eine umfassende Dokumentation der Materialherkunft und -eigenschaften wird zur Voraussetzung für die Integration in E-Fahrzeug-Produktionslinien.

Mechanische Anforderungen: Drahtprodukte zeichnen sich durch hohe Maßgenauigkeit, feinkörnige Gefügestruktur, Rissfreiheit und gleichmäßige Materialeigenschaften aus – ideal für sicherheitskritische und hochbelastete Anwendungen. In einem durchschnittlichen Mittelklassefahrzeug werden bis zu 90 kg verarbeiteter Draht verwendet.

Chancen der Transformation

Die E-Mobilitäts-Transformation bietet der Stahldrahtindustrie erhebliche Chancen:

Produktdifferenzierung: Spezialisierte Drahtprodukte für E-Mobilitäts-Anwendungen ermöglichen höhere Margen und eine stärkere Kundenbindung.

Innovationsführerschaft: Unternehmen, die frühzeitig in E-Mobilitäts-Technologien investieren, können sich als Innovationsführer in neuen Segmenten etablieren und Wettbewerbsvorteile sichern.

Nachhaltigkeitsimage: Die Unterstützung der E-Mobilitäts-Transformation stärkt das Nachhaltigkeitsimage der Stahlhersteller. Da E-Mobilität ein weltweiter Trend ist, eröffnen sich neue Exportmöglichkeiten auf globalen Märkten.

Fazit

Die erfolgreiche Navigation durch die E-Mobilitäts-Transformation erfordert strategische Weitsicht, technische Innovation und operative Exzellenz. Die Wärmebehandlung spielt dabei eine Schlüsselrolle, um Drahtprodukte mit den geforderten mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften herzustellen.

Unternehmen, die frühzeitig in E-Mobilitäts-spezifische Kompetenzen investieren, werden von langfristigen Wachstumsperspektiven profitieren. Die deutsche Stahldrahtindustrie muss ihre traditionelle Stärke in der Präzisionsfertigung mit den Innovationsanforderungen der E-Mobilität verbinden – durch intensive Kooperationen mit Automobilherstellern, konsequente Nachhaltigkeitsausrichtung und die kontinuierliche Entwicklung zukunftsfähiger Drahllösungen.

Weiterführende Informationen und Quellen

• Ansys: Mubea optimizes coil spring design for EVs

• Bulten: Annual and Sustainability Report 2023

• Mubea: Coil Spring Systems

• voestalpine: Wire Technology: Mobilindustrie

• ArcelorMittal: Bars & Rods / WireSolutions Europe

• Hyperion Materials & Technologies: Understanding steel cord mechanics for longer-lasting tires

• inggo.com: Herstellung von Federstahldrähten

• Graphite Materials: Vakuum-Wärmebehandlung in der Automobilindustrie

• Kraftfahrt-Bundesamt: Neuzulassungen