Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK für Carbon = Kohlenstoff ) bezeichnet einen Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff, bei dem in eine Matrix (z. B. aus Kunststoff) Kohlenstofffasern, meist in mehreren Lagen, als Verstärkung eingebettet werden. Die Festigkeit und Steifigkeit eines aus CFK hergestellten Materials ist, wie bei allen Faserverbunden, in Faserrichtung wesentlich höher als quer zur Faserrichtung. Aus diesem Grund werden einzelne Faserlagen in verschiedenen Richtungen verlegt. Bei Hochleistungs-Konstruktionsbauteilen werden die Faserrichtungen vom Konstrukteur anhand einer Computerberechnung festgelegt, um die geplante Festigkeit und Steifigkeit zur erreichen. Autor: Hadhuey, Deutsche Wikipedia, lizenziert unter Creative Commons CC-BY-SA 2.5
Quelle: Wikipedia

„Es ist unmöglich, Flugmaschinen zu bauen, die schwerer als die Luft sind.“ Der sonst sehr kluge Lord Kelvin irrte. Dennoch ist das Bestreben, Fluggeräte immer leichter zu machen, unbestritten vernünftig. Nicht zuletzt der Wille, Treibstoff einzusparen, hat dazu geführt, dass um jedes eingesparte Kilogramm gerungen wird – ohne dabei die Stabilität außer Acht zu lassen! Materialien für den Flugzeugbau müssen daher leicht und trotzdem äußerst fest sein. Mit Verbundwerkstoffen lassen sich beide Forderungen erfüllen.

Das Material besteht aus einer Polymermatrix, in die Fasern eines sehr festen Werkstoffs eingearbeitet sind. Viele Polymere sind zwar flexibel, aber nicht fest. Die eingebetteten Fasern sind meist aus Glas oder Kohlenstoff und damit spröde.

Im Verbund schaffen die Werkstoffe es, die positiven Eigenschaften von Faser und Matrix zu nutzen und dadurch die jeweiligen Schwächen zu kompensieren. Das erfordert allerdings genaue Kenntnisse über die Richtung der auftretenden Kräfte, denn nur längs der Faser macht sich der positive Effekt bemerkbar.

Das Leitwerk des Zeppelin NT, des halbstarren Luftschiffs „Neue Technologie“ aus Friedrichshafen, besteht aus drei gleich großen Flossen. Sie sind aus Kohlefaserverbundwerkstoff hergestellt und dadurch sehr leicht – wovon Sie sich leicht überzeugen können. Raten Sie mal, an welcher Stelle im rechten Bild sich das Exponat befindet!