Aluminiumschaum ist leicht, steif und dämpft Schwingungen, seine Herstellung aus verdüstem Legierungspulver ist aber teuer und energieintensiv. Eine Open-Access-Studie des Fraunhofer IWU zeigt nun, dass sich dieses Pulver durch gemahlene Aluminiumspäne, Folienreste und ausgediente Schaumbauteile ersetzen lässt, ohne dass Struktur und Dichte des Schaums darunter leiden.
Ein Werkstoff für Fassaden, Balkone und Maschinen
Mit Dichten zwischen 0,4 und 1,0 Gramm pro Kubikzentimeter gehört Aluminiumschaum zu den leichtesten metallischen Strukturwerkstoffen. Im Bauwesen wird er laut den Autoren für Fassaden- und Balkonplatten, für EMV-Schutz sowie für Wärm- und Kühlelemente eingesetzt, meist als Sandwich mit Deckblechen aus Stahl oder Aluminium. Weil Schaum und Deckblech beim Aufschäumen metallisch verschmelzen, braucht es dafür keinen Klebstoff. Das macht diese Halbzeuge nicht nur temperaturbeständig, sondern auch deutlich besser wiederverwertbar als geklebte Verbunde.
Warum das Pulver entscheidend ist
Die pulvermetallurgische Route, auf die sich das Fraunhofer IWU konzentriert, mischt Aluminiumlegierungspulver mit dem Treibmittel Titanhydrid, verdichtet die Mischung, presst sie zu einem Halbzeug und schäumt dieses oberhalb der Solidustemperatur auf. Das verdüste Pulver ist dabei der Kostentreiber: Die Autoren nennen rund 8 Euro pro Kilogramm, während sortenreine Aluminiumspäne für weniger als 1 Euro pro Kilogramm zu haben sind. Dazu kommt die Energiebilanz. Primäraluminium benötigt 13 bis 15 Kilowattstunden pro Kilogramm, Sekundäraluminium 0,5 bis 1,5. Wer Kreislaufmaterial einsetzt, spart also nicht nur Geld, sondern rund 95 Prozent der Energie für den Rohstoff.
Aus Spänen wird Schaum
In den Versuchen wurden sortenreine Legierungsspäne unter Schutzgas in einem Querstromzerspaner zerkleinert, bis die Hälfte der Partikel unter einem Millimeter lag. Mit 0,8 Gewichtsprozent Titanhydrid vermischt, verdichtet und stranggepresst ergab das Material im Schäumversuch reproduzierbar eine Volumenzunahme um mehr als den Faktor 3, was einer Schaumdichte von etwa 0,7 Gramm pro Kubikzentimeter entspricht. Die Schliffbilder unterscheiden sich kaum von Schaum aus verdüstem Pulver.
Auch massiver Schrott lässt sich aufbereiten. Folien-Coils aus Reinaluminium wurden in Kooperation mit der Andritz AG mehrstufig geschnitten und gemahlen, mit 10 Gewichtsprozent Siliziumpulver zur Schaumlegierung AlSi10 angereichert und ebenfalls aufgeschäumt. Hier lag die Volumenzunahme über dem Faktor 5, die Dichte bei rund 0,5 Gramm pro Kubikzentimeter. Für ausgediente Schaumbauteile selbst steht die Arbeit noch am Anfang: Reiner Schaum lässt sich nach vorherigem Schneiden zu Pulver mahlen, Verbunde mit Stahl- oder Aluminiumdeckblechen müssen vorher sortiert oder getrennt werden, was bislang nur in Stichversuchen untersucht wurde.
Was noch fehlt
Die Autoren bleiben bei der Einordnung zurückhaltend. Die Datenbasis ist dünn, die Schrottqualität schwankt, und mit jedem mechanischen Zerkleinern steigt der Oxidanteil im Aluminium. Bis etwa 0,8 Gewichtsprozent stabilisieren die Oxidhäute sogar die Porenwände, darüber empfiehlt sich wieder das klassische Schmelzrecycling. Umfassende Ökobilanzen, die den Vorteil der schrottbasierten Route beziffern, gibt es erst vereinzelt. Das Fraunhofer IWU sucht dafür Forschungspartner.
Für Planende entscheidet am Ende der dokumentierte Sekundäranteil im Bauprodukt. Genau dort setzt die Studie an: nicht beim Einschmelzen, sondern beim Erhalt der Materialstruktur. Der Fachaufsatz ist unter CC BY 4.0 in der WT Werkstattstechnik erschienen und frei zugänglich.
Zum Aufsatz: J. Hohlfeld, C. Hannemann, N. Berndt, C. Lies, T. Hipke: Aluminiumschaum: Nachhaltige Herstellung und Verwertung. WT Werkstattstechnik 116 (2026) 4, S. 324–334 (Open Access, CC BY 4.0).