Die Elektromobilität verändert alles – auch die Anforderungen an Stahl. Während klassische Verbrennermotoren bei moderaten Drehzahlen arbeiten, drehen E-Motoren mit bis zu 20.000 Umdrehungen pro Minute. Rotorwellen und Motorbauteile müssen dieser extremen Belastung standhalten, ohne an Maßgenauigkeit zu verlieren. Festigkeit, Zähigkeit und Präzision sind hier nicht verhandelbar – jede Abweichung kostet Wirkungsgrad und Lebensdauer.
Noch dramatischer zeigt sich der Unterschied bei Getriebeteilen. Das sofort anliegende Drehmoment von E-Motoren stellt völlig andere Anforderungen als die sanfteren Kraftübertragungen im Verbrenner. Materialermüdung wird zum kritischen Faktor, und die Geräuschentwicklung rückt in den Fokus: Ohne den Motorenlärm eines Verbrenners werden selbst kleinste Vibrationen im Getriebe hörbar. Die Lösung? Hochfeste, leichte Stähle, die nicht nur mechanisch überzeugen, sondern auch akustisch.
Das vielleicht größte Problem liegt jedoch tiefer – buchstäblich. Elektrofahrzeuge sind schwerer als ihre fossilen Vorgänger. Die Batterie bringt mehrere hundert Kilogramm zusätzliches Gewicht mit sich, das Fahrwerk und Lenkungskomponenten aufnehmen müssen. Gleichzeitig gilt: Jedes eingesparte Gramm erhöht die Reichweite. Die Automobilindustrie steht vor einem Dilemma, das nur durch fortschrittliche Materialwissenschaft zu lösen ist.
Drei Buchstaben, die den Unterschied machen
Die GMH Gruppe hat auf diese Herausforderungen eine klare Antwort: Werkstoffe wie 46MnVS5, 40MnVS3 und 16MnCrV7-7. Hinter diesen nüchternen Bezeichnungen verbirgt sich jahrelange Entwicklungsarbeit.
Das Konzept ist so einfach wie wirkungsvoll: Durch höhere Festigkeit lassen sich Bauteilquerschnitte reduzieren, ohne die Stabilität zu gefährden. Die Werkstoffe 46MnVS5 und 40MnVS3 kombinieren genau diese Eigenschaft mit hervorragender Zerspanbarkeit. Vanadium erhöht die Härte, Schwefel verbessert die Bearbeitungseigenschaften – das Ergebnis sind Bauteile, die bei gleicher Belastbarkeit bis zu 20 Prozent leichter ausfallen können.
Der bainitische Stahl 16MnCrV7-7 geht noch einen Schritt weiter. Sein geringer Kohlenstoffgehalt garantiert einen zähen Kern – entscheidend für die Crashsicherheit moderner Fahrzeuge. Gleichzeitig lässt sich durch Einsatzhärten eine verschleißfeste Oberfläche erzeugen. Getrieberäder aus diesem Material sind verzugsarm, laufen leise und halten extrem lange. Drei Eigenschaften, die in der E-Mobilität zusammenkommen müssen.
Der Weg von der Rohstahlschmelze zum fertigen Bauteil ist dabei hochkomplex: Kontrolliertes Abkühlen, präzises Vergüten, gezieltes Einsatzhärten – jeder Prozessschritt muss exakt aufeinander abgestimmt sein. Das Ergebnis sind feinkörnige, feste Gefüge, die den extremen Belastungen in E-Antrieben gewachsen sind. Leichter, langlebiger, effizienter – und leiser. Genau das, was die Elektromobilität braucht.
Von der Volkswagen-Werkshalle zurück zum Schmelzofen
Nachhaltigkeit ist kein Marketing-Versprechen mehr – sie ist Lieferantenkriterium. Das musste auch die GMH Gruppe erkennen, als sie 2023 als nachhaltigster Lieferant des Volkswagen-Konzerns ausgezeichnet wurde. Die Begründung: ein geschlossener Materialkreislauf, der zeigt, wie moderne Kreislaufwirtschaft funktioniert.
Das Prinzip ist bestechend einfach. Produktions- und Altschrotte aus den Volkswagen-Werken werden bei der Georgsmarienhütte GmbH eingeschmolzen und als neuer Premiumstahl zurückgeliefert. Der Schrott von heute ist das Getriebeteil von morgen. Volkswagen setzt dabei inzwischen auf die Produktlinie „Green Power Premium Steel” – einen CO₂-reduzierten Stabstahl, der direkt in die Hausanfertigung von Getriebeteilen fließt.
Die Zahlen sind beeindruckend: Der hochwertige Edelbaustahl wird im Elektrolichtbogenofen unter Einsatz von 100 Prozent erneuerbarem Strom hergestellt. Zusätzlich kommt biogene Kohle als Einsatzstoff zum Einsatz. Das Ergebnis: Der CO₂-Fußabdruck reduziert sich um bis zu 98 Prozent gegenüber konventionellem Hochofenstahl – zumindest bei Betrachtung der direkten und indirekten Emissionen aus Produktion und Energiebezug. Selbst wenn die gesamte Lieferkette eingerechnet wird, bleiben noch 78 Prozent Einsparung gegenüber klassischem Stahl.
Dass diese Zahlen nicht geschönt sind, garantiert eine vom TÜV SÜD geprüfte Methode zur Berechnung des Product Carbon Footprint. Die Georgsmarienhütte GmbH orientiert sich dabei an internationalen Standards wie ISO 14067, ISO 14044 und dem GHG-Protocol. Alle Schritte von der Schrottbeschaffung über den Schmelzprozess bis zur Wärmebehandlung werden erfasst, auf Basis realer Verbrauchs- und Produktionswerte. Jeder PCF wird extern validiert – transparente Vergleichbarkeit auf Produkt- und Chargenebene inklusive.
Zusätzlich kommuniziert die Georgsmarienhütte ihre Fortschritte über den Low Emission Steel Standard: Der Standort hat bereits die Klasse B erreicht. Ein klares Signal an die Automobilindustrie, die zunehmend nicht nur auf Materialqualität, sondern auch auf Klimabilanz achtet.
Kreislaufwirtschaft – einfach in der Theorie, komplex in der Praxis
Fast 100 Prozent Metallschrott als Rohstoffbasis – was nach einer idealen Kreislaufwirtschaft klingt, ist in der Realität hochkomplex. Die GMH Gruppe hat mit ihrer GMH Recycling GmbH eine eigene Aufbereitungseinheit geschaffen, in der Schrott sortiert, zerkleinert und gepresst wird. Unterschiedliche Materialtypen werden getrennt behandelt: von unlegiertem Stahlschrott bis zu hochwertigen legierten Sorten.
Closed Loop (Quelle: GMH Gruppe)
Closed Loop (Quelle: GMH Gruppe)
Produktionsreste und Altschrotte aus der Automobilindustrie fließen ebenso in den Kreislauf ein wie Nebenprodukte aus der eigenen Fertigung. Selbst Schleifschlamm und Späne werden über moderne Aufbereitungstechniken wie Brikettierung wiederverwertet. Das Ziel: ein nahezu geschlossener Materialkreislauf, bei dem Schrott zu neuem Stahl, dieser zu Bauteilen und später wieder zu Rohstoff wird.
Langfristig strebt die GMH Gruppe an, bis 2039 klimaneutral zu produzieren. Ein ambitioniertes Ziel, das auf die bereits erreichte LESS-Zertifizierung der Klasse B aufbaut.
Doch die Umsetzung bleibt anspruchsvoll. Die Qualität und Verfügbarkeit von hochwertigem Schrott ist begrenzt, die Sortierung erfordert aufwendige Prozesse. Der steigende weltweite Bedarf an recyceltem Material führt zu Wettbewerb um geeigneten Schrott. Technologisch sind zudem Grenzen beim Recycling von stark legierten Stählen oder feinen Metallspänen gesetzt.
Ein weiterer kritischer Punkt: die Energiebilanz. Das Elektroofenverfahren benötigt erhebliche Mengen Strom – die CO₂-Bilanz hängt wesentlich vom Anteil erneuerbarer Energien im Strömix ab. Hinzu kommen logistische Herausforderungen. Zwar profitiert die GMH Gruppe von ihrer integrierten Standortstruktur, doch eine lückenlose Rückführung von Schrott aus Kundennetzen bleibt komplex. Und schließlich sind auch die Emissionen außerhalb der eigenen Produktion – insbesondere in der Lieferkette – noch schwer vollständig zu kontrollieren.
Der Stahl der Zukunft wird heute geschmolzen
Die Transformation der Automobilindustrie ist in vollem Gang – und Stahl spielt dabei eine Hauptrolle. Nicht mehr der schwere, konventionelle Werkstoff aus dem Hochofen, sondern präzise legierte, leichte und CO₂-reduzierte Spezialstähle aus dem Elektrolichtbogenofen.
Green Power Premium Steel Stabstahl (Quelle: GMH Gruppe)
Green Power Premium Steel Stabstahl (Quelle: GMH Gruppe)
Die GMH Gruppe zeigt mit ihren Werkstoffentwicklungen, ihrem Engagement für Kreislaufwirtschaft und ihrer Kooperation mit Volkswagen, wie diese Transformation gelingen kann. Von 46MnVS5 über 40MnVS3 bis zum bainitischen 16MnCrV7-7 – diese Werkstoffe sind mehr als technische Lösungen. Sie sind die Antwort auf eine Industrie, die gleichzeitig leichter, stärker und sauberer werden muss.
Mit nahezu 100 Prozent Recyclingquote, 98 Prozent CO₂-Reduktion beim Green Power Premium Steel und dem Ziel der Klimaneutralität bis 2039 setzt Georgsmarienhütte Maßstäbe. Nicht nur für die Stahlindustrie – sondern für eine nachhaltige Mobilität der Zukunft.
Kontaktperson:
Luciana Finazzi Filizzola, Director Sustainability and Communications, GMH Gruppe (Quelle: GMH Gruppe)
Luciana Finazzi Filizzola
Director Sustainability and Communications, GMH Gruppe
Luciana.Filizzola@gmh-gruppe.de
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