Aluminium (Al) ist ein leichtes, silbrig glänzendes Metall mit einer Dichte von ca. 2,7 g/cm³ und gehört zu den wichtigsten metallischen Konstruktionswerkstoffen. Seine technologische Bedeutung beruht auf der Kombination aus geringer Dichte, ausreichender Festigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichneter Umform- und Gießbarkeit.
Reines Aluminium (Reinaluminium) weist eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, aber vergleichsweise geringe Festigkeiten auf. Für strukturelle Anwendungen werden überwiegend Legierungen eingesetzt, z.B. aushärtbare Al–Cu-, Al–Zn–Mg–Cu- oder Al–Mg–Si-Systeme, wie sie etwa in Luft- und Raumfahrtlegierungen verwendet werden. Durch Legierungselemente, Ausscheidungshärtung, Kaltumformung und Kornfeinung (z.B. ultrafeinkörniges Aluminium) lassen sich spezifische Eigenschaftsprofile einstellen.
Die Korrosionsbeständigkeit beruht auf der spontanen Bildung einer dichten, haftfesten Al2O3-Passivschicht. Diese kann durch anodische Oxidation gezielt verstärkt werden. Thermische Stabilität, Kriechverhalten und Ermüdungsfestigkeit begrenzen hingegen den Einsatz bei höheren Temperaturen und hochzyklischen Belastungen.
Verarbeitungstechnisch wird Aluminium durch Gießen (z.B. stranggegossenes Halbzeug, druckgegossene Bauteile), Umformen (Walzen, Strangpressen, Schmieden) sowie zunehmend durch additive Fertigung verarbeitet. Additiv gefertigtes Aluminium erlaubt komplexe Geometrien, erfordert jedoch ein präzises Verständnis von Erstarrungs- und Porenbildungsmechanismen in flüssigem Aluminium. Poröse Aluminiumstrukturen werden gezielt für Energieabsorption und Wärmetauscher eingesetzt.
Ein wesentlicher Vorteil ist die sehr gute Rezyklierbarkeit: Recyceltes Aluminium kann mit deutlich reduziertem Energieeinsatz gegenüber der Primärherstellung gewonnen werden, was für Anwendungen wie Aluminiumbauteile im Automobilbau (z.B. Alufelgen) und in der Luftfahrt von großer ökologischer Relevanz ist.
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