Aluminium vs. Stahl in der Fertigung: Leistung, Kosten, Anwendungen

Aluminium und Stahl sind Säulen der Metallfertigungsindustrie. Beide sind synthetische Legierungen – sie kommen nicht in der Natur vor, sondern werden aus Basiselementen hergestellt. Aluminium durchläuft mehrere Phasen, bis es als glänzendes Silbermetall vorliegt. Basis: Mineral Bauxit, hauptsächlich in Tropengebieten abgebaut. Bauxit wird zu dicker Paste (Alumina) gemahlen, mit flüssigem Kryolith verschmolzen und elektrisch geschockt. Ionen trennen sich, Restflüssigkeit kühlt zu Aluminium ab.

Stahl ist eine Mischung aus Eisen und Kohlenstoff. Eisen wird abgebaut, verhüttet, Verunreinigungen entfernt, dann Kohlenstoff zugegeben = Kohlenstoffstahl. Basis für weitere Stahlsorten.

Beide Materialien haben in Metallbauprojekten Vor- und Nachteile. Dieser Beitrag deckt grundlegende Unterschiede ab.

Wärmeleitfähigkeit

Aluminium wird oft als Kühlkörper für Computer und in Fahrzeugkühlsystemen genutzt – überlegene thermische Leitfähigkeit. Edelstahl leitet Wärme weniger gut; hat aber höheren Schmelzpunkt als Aluminium und breiteren Temperatur-Einsatzbereich.

Elektrische Leitfähigkeit

Aluminium leitet Strom gut, Edelstahl gar nicht. Dank geringer Gewichts und Korrosionsbeständigkeit findet Aluminiumblech Verwendung in Hochspannungs-Freileitungen, Kühler, Klimaanlagen.

Korrosionsbeständigkeit

Edelstahl besteht aus Eisen, Nickel, Mangan, Kupfer, Chrom. Chrom widersteht Korrosion. Zudem ist Stahl nicht porös, was Korrosion begünstigt – daher Lackierung oder Pulverbeschichtung nötig gegen Rost.

Aluminium hat hohe Oxidation, was durch Passivierungsschicht hohen Korrosionsschutz bietet. Stahl oft in Träger und Rahmen der Architektur, Aluminium in Flugzeugen – leicht und flexibel.

Gewichtsaspekte

Größter Unterschied: Gewicht. Kohlenstoffstahl ist schwer. Aluminium wird für manche Anwendungen wegen Leichtbau bevorzugt. Stahl ist viel dichter als Aluminium – Gewicht schnellt hoch. Baustahl ist leichter als Kohlenstoffstahl, aber bei gleichem Gewicht viel weniger steif als Aluminium. In der Gewichtskategorie punktet Aluminium. Insgesamt: sehr leicht, doch stabil.

Festigkeit & Haltbarkeit

Wie stark ist Aluminium im Vergleich zu Stahl?

Aluminium-Festigkeit vs. Stahl-Festigkeit: in den meisten Fällen nicht vergleichbar. Kohlenstoff im Stahl macht ihn unnachgiebig (und schwer). Besonders bei Kohlenstoffstahl – je mehr Kohlenstoff, desto härter.

Baustahl ist „niedrigkohlenstoffhaltig“, daher weicher als andere Stähle und Aluminium (und deutlich günstiger).