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<!DOCTYPE html> <html class="client-nojs" lang="de" dir="ltr"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff – Wikipedia</title> <script>(function(){var className="client-js";var cookie=document.cookie.match(/(?:^|; )dewikimwclientpreferences=([^;]+)/);if(cookie){cookie[1].split('%2C').forEach(function(pref){className=className.replace(new RegExp('(^| )'+pref.replace(/-clientpref-\w+$|[^\w-]+/g,'')+'-clientpref-\\w+( |$)'),'$1'+pref+'$2');});}document.documentElement.className=className;}());RLCONF={"wgBreakFrames":false,"wgSeparatorTransformTable":[",\t.",".\t,"],"wgDigitTransformTable":["",""],"wgDefaultDateFormat":"dmy","wgMonthNames":["","Januar","Februar","März","April","Mai","Juni","Juli","August","September","Oktober","November","Dezember"],"wgRequestId":"b57f4748-e67a-4107-a296-adb2421bfcdc","wgCanonicalNamespace":"","wgCanonicalSpecialPageName":false,"wgNamespaceNumber":0,"wgPageName":"Kohlenstofffaserverstärkter_Kunststoff","wgTitle":"Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff","wgCurRevisionId":242372772,"wgRevisionId":242372772,"wgArticleId":285870,"wgIsArticle":true,"wgIsRedirect":false,"wgAction":"view", "wgUserName":null,"wgUserGroups":["*"],"wgCategories":["Faserverstärkter Kunststoff","Textiler Verbundwerkstoff"],"wgPageViewLanguage":"de","wgPageContentLanguage":"de","wgPageContentModel":"wikitext","wgRelevantPageName":"Kohlenstofffaserverstärkter_Kunststoff","wgRelevantArticleId":285870,"wgIsProbablyEditable":true,"wgRelevantPageIsProbablyEditable":true,"wgRestrictionEdit":[],"wgRestrictionMove":[],"wgNoticeProject":"wikipedia","wgCiteReferencePreviewsActive":true,"wgFlaggedRevsParams":{"tags":{"accuracy":{"levels":1}}},"wgStableRevisionId":242372772,"wgMediaViewerOnClick":true,"wgMediaViewerEnabledByDefault":true,"wgPopupsFlags":0,"wgVisualEditor":{"pageLanguageCode":"de","pageLanguageDir":"ltr","pageVariantFallbacks":"de"},"wgMFDisplayWikibaseDescriptions":{"search":true,"watchlist":true,"tagline":true,"nearby":true},"wgWMESchemaEditAttemptStepOversample":false,"wgWMEPageLength":10000,"wgRelatedArticlesCompat":[],"wgEditSubmitButtonLabelPublish":true,"wgULSPosition": "interlanguage","wgULSisCompactLinksEnabled":true,"wgVector2022LanguageInHeader":false,"wgULSisLanguageSelectorEmpty":false,"wgWikibaseItemId":"Q910977","wgCheckUserClientHintsHeadersJsApi":["brands","architecture","bitness","fullVersionList","mobile","model","platform","platformVersion"],"GEHomepageSuggestedEditsEnableTopics":true,"wgGETopicsMatchModeEnabled":false,"wgGEStructuredTaskRejectionReasonTextInputEnabled":false,"wgGELevelingUpEnabledForUser":false};RLSTATE={"ext.gadget.citeRef":"ready","ext.gadget.defaultPlainlinks":"ready","ext.gadget.dewikiCommonHide":"ready","ext.gadget.dewikiCommonLayout":"ready","ext.gadget.dewikiCommonStyle":"ready","ext.gadget.NavFrame":"ready","ext.globalCssJs.user.styles":"ready","site.styles":"ready","user.styles":"ready","ext.globalCssJs.user":"ready","user":"ready","user.options":"loading","ext.math.styles":"ready","ext.cite.styles":"ready","skins.vector.styles.legacy":"ready","ext.flaggedRevs.basic":"ready","mediawiki.codex.messagebox.styles": "ready","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.noscript":"ready","codex-search-styles":"ready","ext.uls.interlanguage":"ready","wikibase.client.init":"ready","ext.wikimediaBadges":"ready"};RLPAGEMODULES=["ext.cite.ux-enhancements","mediawiki.page.media","site","mediawiki.page.ready","mediawiki.toc","skins.vector.legacy.js","ext.centralNotice.geoIP","ext.centralNotice.startUp","ext.flaggedRevs.advanced","ext.gadget.createNewSection","ext.gadget.WikiMiniAtlas","ext.gadget.OpenStreetMap","ext.gadget.CommonsDirekt","ext.gadget.donateLink","ext.urlShortener.toolbar","ext.centralauth.centralautologin","mmv.bootstrap","ext.popups","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.init","ext.visualEditor.targetLoader","ext.echo.centralauth","ext.eventLogging","ext.wikimediaEvents","ext.navigationTiming","ext.uls.compactlinks","ext.uls.interface","ext.cx.eventlogging.campaigns","ext.checkUser.clientHints","ext.quicksurveys.init","ext.growthExperiments.SuggestedEditSession","wikibase.sidebar.tracking"];</script> <script>(RLQ=window.RLQ||[]).push(function(){mw.loader.impl(function(){return["user.options@12s5i",function($,jQuery,require,module){mw.user.tokens.set({"patrolToken":"+\\","watchToken":"+\\","csrfToken":"+\\"}); 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width:2.998ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle \alpha _{\perp }}"></span> </td> <td>30·10<sup>−6</sup> K<sup>−1</sup> </td></tr></tbody></table> <p><b>Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff</b>, auch <i>carbonfaserverstärkter Kunststoff</i> (<b>CFK</b>), verkürzt auch <i>Kohlefaser</i>, <i>Carbon</i> oder <i>Karbon</i>, ist ein <a href="/wiki/Faserverbundwerkstoff" title="Faserverbundwerkstoff">Verbundwerkstoff</a>, bei dem <a href="/wiki/Kohlenstofffaser" title="Kohlenstofffaser">Kohlenstofffasern</a> in eine <a href="/wiki/Verbundwerkstoff#Matrix" title="Verbundwerkstoff">Kunststoff-Matrix</a> eingebettet sind. Die Matrix dient zur Verbindung der Fasern sowie zum Füllen der Zwischenräume. Meist wird als Matrix der Werkstoff <a href="/wiki/Epoxidharz" title="Epoxidharz">Epoxidharz</a> gewählt. Es sind aber auch andere <a href="/wiki/Duroplast" class="mw-redirect" title="Duroplast">Duroplaste</a> oder auch <a href="/wiki/Thermoplast" class="mw-redirect" title="Thermoplast">Thermoplaste</a> als Matrixwerkstoff möglich. </p><p>CFK kommt besonders dort zum Einsatz, wo für eine geringe Masse und gleichzeitig hohe Steifigkeit die erhöhten Kosten in Kauf genommen werden. Beispiele sind <a href="/wiki/Fahrradrahmen" title="Fahrradrahmen">Fahrradrahmen</a>, <a href="/wiki/Angelrute" title="Angelrute">Angelruten</a>, Ruderboote und Zubehör, Walking-Stöcke, Druckgasbehälter und Foils bei <a href="/wiki/Tragfl%C3%BCgelboot" title="Tragflügelboot">Tragflügelbooten</a>. 2015 betrug die weltweite Produktion von CFK 91.000 Tonnen bei einem jährlichen Wachstum von ca. 12 %.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div id="toc" class="toc" role="navigation" aria-labelledby="mw-toc-heading"><input type="checkbox" role="button" id="toctogglecheckbox" class="toctogglecheckbox" style="display:none" /><div class="toctitle" lang="de" dir="ltr"><h2 id="mw-toc-heading">Inhaltsverzeichnis</h2><span class="toctogglespan"><label class="toctogglelabel" for="toctogglecheckbox"></label></span></div> <ul> <li class="toclevel-1 tocsection-1"><a href="#Beschreibung"><span class="tocnumber">1</span> <span class="toctext">Beschreibung</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-2"><a href="#Anwendungen"><span class="tocnumber">2</span> <span class="toctext">Anwendungen</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-3"><a href="#Fertigungsverfahren"><span class="tocnumber">3</span> <span class="toctext">Fertigungsverfahren</span></a> <ul> <li class="toclevel-2 tocsection-4"><a href="#Kohlenstofffaserverstärkter_Kohlenstoff"><span class="tocnumber">3.1</span> <span class="toctext">Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff</span></a></li> </ul> </li> <li class="toclevel-1 tocsection-5"><a href="#Gesundheitsrisiken"><span class="tocnumber">4</span> <span class="toctext">Gesundheitsrisiken</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-6"><a href="#Siehe_auch"><span class="tocnumber">5</span> <span class="toctext">Siehe auch</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-7"><a href="#Weblinks"><span class="tocnumber">6</span> <span class="toctext">Weblinks</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-8"><a href="#Einzelnachweise"><span class="tocnumber">7</span> <span class="toctext">Einzelnachweise</span></a></li> </ul> </div> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Beschreibung">Beschreibung</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=1" title="Abschnitt bearbeiten: Beschreibung" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=1" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Beschreibung"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>CFK besteht aus Kohlenstofffasern, die in eine <a href="/wiki/Verbundwerkstoff#Matrix" title="Verbundwerkstoff">Matrix</a> aus Kunstharz eingebettet sind. Dabei profitieren die mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Verbunds vor allem von der Zugfestigkeit und der Steifigkeit der Kohlenstofffasern. Die Matrix verhindert, dass sich die Fasern unter Belastung gegeneinander verschieben. Dazu muss die Matrix auf der Faser haften, ansonsten versagen die Bauteile durch <i>Faser-pull-out</i>. Da der Verbundwerkstoff vor allem von den Eigenschaften des Fasermaterials profitiert, wird meist ein möglichst hoher <a href="/wiki/Faservolumenanteil" title="Faservolumenanteil">Faservolumenanteil</a> angestrebt – möglichst viel Faser, möglichst wenig Matrix, keine Lufteinschlüsse oder Hohlräume, jedoch soll alle Faseroberfläche mit Matrix benetzt sein. </p><p>Die <a href="/wiki/Festigkeit" title="Festigkeit">Festigkeit</a> und die <a href="/wiki/Steifigkeit" title="Steifigkeit">Steifigkeit</a> eines aus CFK hergestellten Materials sind in Faserrichtung wesentlich höher als quer zur Faserrichtung. Quer zur Faser ist die Festigkeit geringer als bei einer unverstärkten Matrix. Deshalb werden z. T. einzelne Faserlagen in verschiedenen Richtungen verlegt. Die Faserrichtungen werden vom Konstrukteur festgelegt, um eine gewünschte Festigkeit und Steifigkeit zu erreichen. Die gesamte Auslegung eines Bauteils wird meist mittels Berechnung nach der <a href="/wiki/Klassische_Laminattheorie" title="Klassische Laminattheorie">klassischen Laminattheorie</a> unterstützt. </p><p>Kohlenstofffasern haben im Vergleich zu Werkstoffen wie <a href="/wiki/Stahl" title="Stahl">Stahl</a> eine deutlich geringere Dichte (~ Faktor 4,3). Ihre gewichtsspezifische Steifigkeit in Faserrichtung ist, je nach Fasertyp, etwas (ca. 10–15 %) oder sogar deutlich (ungefähr Faktor 2) höher als die von Stahl. Auf diese Weise entsteht ein sehr steifer Werkstoff, der sich besonders für Anwendungen mit einer Hauptbelastungsrichtung eignet, bei denen es auf eine geringe Masse bei gleichzeitig hoher Steifigkeit ankommt. Häufig müssen Faserverbund-Bauteile, um dieselben Kräfte wie ein entsprechendes Metall-Bauteil auszuhalten, voluminöser entworfen werden, was den Gewichtsvorteil reduziert. </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendungen">Anwendungen</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=2" title="Abschnitt bearbeiten: Anwendungen" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=2" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Anwendungen"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <figure class="mw-default-size" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/Datei:Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d5/Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG/220px-Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG" decoding="async" width="220" height="146" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d5/Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG/330px-Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d5/Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG/440px-Vkm_strasse_biria-unplugged-tm-design-hellcat.JPG 2x" data-file-width="3008" data-file-height="2000" /></a><figcaption>Das Mountainbike <a href="/wiki/Biria_unplugged" title="Biria unplugged">Biria unplugged</a> von 1998</figcaption></figure> <figure class="mw-default-size" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/Datei:Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_(3).jpg" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_%283%29.jpg/220px-Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_%283%29.jpg" decoding="async" width="220" height="183" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_%283%29.jpg/330px-Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_%283%29.jpg 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_%283%29.jpg/440px-Eishockeyschl%C3%A4ger_des_KEC_-_Composite_-_zerbrochen_%283%29.jpg 2x" data-file-width="1464" data-file-height="1215" /></a><figcaption>Eishockeyschläger, zerbrochen.</figcaption></figure> <p>Bauteile aus faserverstärkten Materialien sind teuer in der Herstellung verglichen mit Metallbauteilen gleicher Belastbarkeit. Daher kommen sie vor allem in Bereichen zum Einsatz, in denen ihre Vorteile (meist Gewichtseinsparung) ein mindestens entsprechend hohes Kosten-Einspar-Potential bewirken: </p> <ul><li><a href="/wiki/Luftfahrt" title="Luftfahrt">Luft-</a> und <a href="/wiki/Raumfahrt" title="Raumfahrt">Raumfahrt</a>;</li> <li><a href="/wiki/Windkraftanlage" title="Windkraftanlage">Windkraftanlage</a>;</li> <li><a href="/wiki/Fahrzeugbau" title="Fahrzeugbau">Fahrzeugbau</a>;</li> <li>gewichtsoptimierte Drohnenbauteile, meist mittels additiver Fertigung (<a href="/wiki/3D-Druck" title="3D-Druck">3-D-Druck</a>) hergestellt;</li> <li><a href="/wiki/Maschinenbau" title="Maschinenbau">Maschinenbau</a> (z. B. Roboterarme, Torsionsscheiben, Zug-Druck-Streben, Kupplungsscheiben, Gehäuse);</li> <li>im Bauwesen wird CFK als Bewehrung von Betonbauteilen verwendet oder in Form von <a href="/wiki/Lamelle" title="Lamelle">Lamellen</a> oberflächlich oder in Schlitze auf die Bauteiloberfläche geklebt, um Bauwerke zu verstärken.</li></ul> <p>Mitunter wird die Gewichtseinsparung auch durch andere Interessen gestützt, wie z. B. bequemere Handhabung oder langsamere Ermüdung des Benutzers: </p> <ul><li>Aktivrollstühle</li> <li>Sportgeräte wie <a href="/wiki/Fahrradrahmen" title="Fahrradrahmen">Fahrradrahmen</a>, <a href="/wiki/Inlineskate#Speedskates" title="Inlineskate">Speedskates</a>, <a href="/wiki/Tennisschl%C3%A4ger" title="Tennisschläger">Tennisschläger</a>, <a href="/wiki/Snowboard" title="Snowboard">Snowboards</a> und <a href="/wiki/Angelrute" title="Angelrute">Angelruten</a>.</li> <li>Sportpfeile</li> <li>Im <a href="/wiki/Flugmodell" title="Flugmodell">Flugmodellbau</a> wird CFK sowohl als Verstärkung (z. B. <a href="/wiki/Holm_(Fl%C3%BCgel)" title="Holm (Flügel)">Tragflächenholm</a>) als auch als Material zum Bau von besonders hochwertigen und leistungsfähigen Flugmodellen verwendet.</li></ul> <p>Von einigen Automobilherstellern werden vor allem aus ästhetischen Gründen Elemente der <a href="/wiki/Fahrzeuginterieur" title="Fahrzeuginterieur">Fahrzeuginnenausstattung</a> aus Carbon oder in Carbon-Optik angeboten. Oftmals wird hierbei nur die oberste Schicht eines Bauteils mit Carbon beschichtet, da die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes nicht benötigt werden und so die Kosten reduziert werden können.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p><p>Als Filament für das 3D-Druckverfahren <a href="/wiki/Fused_Deposition_Modeling" title="Fused Deposition Modeling">Fused Deposition Modeling</a> wird kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (als Filament: Polyamid-CF) aufgrund seiner hohen Festigkeit und Reißlänge insbesondere für die Produktion von stabilen, aber leichten Werkzeugen und Teilen verwendet.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p><p>Seit den frühen 2000er Jahren<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> werden auch <a href="/wiki/Streichinstrument" title="Streichinstrument">Streichinstrumente</a> aus Carbon gefertigt, die klanglich mit den Eigenschaften herkömmlicher, aus Holz gefertigten Instrumenten mithalten können und gleichzeitig witterungsstabiler und robuster sind.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Fertigungsverfahren">Fertigungsverfahren</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=3" title="Abschnitt bearbeiten: Fertigungsverfahren" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=3" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Fertigungsverfahren"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <figure class="mw-default-size" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/Datei:Kohlenstofffasermatte.jpg" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Kohlenstofffasermatte.jpg/220px-Kohlenstofffasermatte.jpg" decoding="async" width="220" height="165" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Kohlenstofffasermatte.jpg/330px-Kohlenstofffasermatte.jpg 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Kohlenstofffasermatte.jpg/440px-Kohlenstofffasermatte.jpg 2x" data-file-width="1024" data-file-height="768" /></a><figcaption>Kohlenstofffasergewebe zur Herstellung von CFK</figcaption></figure> <figure class="mw-default-size" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/Datei:MaeWestTram.jpg" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/MaeWestTram.jpg/330px-MaeWestTram.jpg" decoding="async" width="330" height="494" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/MaeWestTram.jpg/495px-MaeWestTram.jpg 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/MaeWestTram.jpg/660px-MaeWestTram.jpg 2x" data-file-width="2176" data-file-height="3260" /></a><figcaption>Die Skulptur <a href="/wiki/Mae_West_(Kunstwerk)" title="Mae West (Kunstwerk)">Mae West</a> in München ist aus CFK-Rohren mit einem Durchmesser von etwa 25 cm aufgebaut (Sockel bis 15,5 m aus CFK-umwickeltem Stahl).</figcaption></figure> <p>Die Fertigungsverfahren entsprechen denen von <a href="/wiki/Glasfaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff" title="Glasfaserverstärkter Kunststoff">glasfaserverstärktem Kunststoff</a> (GFK). Es werden vor allem Verfahren eingesetzt, mit denen sich hochwertige Faserverbunde herstellen lassen (<a href="/wiki/Prepreg" title="Prepreg">Prepreg</a> im Press- oder <a href="/wiki/Autoklav" title="Autoklav">Autoklavverfahren</a>, Faserwickeln, Infusions- oder RTM-Verfahren). CFK-Handlaminate kommen dagegen fast ausschließlich im Kleinserienbau und in der Einzelfertigung zur Anwendung, da hiermit nur geringere Faservolumenanteile erzielt werden können. </p><p>Für eine möglichst große Steifigkeit ist ein hoher <a href="/wiki/Faservolumenanteil" title="Faservolumenanteil">Faservolumenanteil</a> erwünscht. Lufteinschlüsse vermindern die Bindung der Matrix an die Faser und bringen Kerbspannungen in das Laminat ein. Unter Belastung können sich einzelne Luftblasen verbinden und zu Delaminationen, d. h. lokales Ablösen der einzelnen Schichten voneinander, führen. Des Weiteren kann die Luftfeuchtigkeit in den Blasen bei niedrigen Temperaturen an der Blasenwand gefrieren. Aufgrund des höheren spezifischen Volumens des Eises kann dies in feinen Poren der Blasenwand zur Entstehung eines Risses führen. Daher streben Herstellungsverfahren von CFK ein von Luftblasen freies Produkt an. </p><p>Man unterscheidet im Rahmen der Fertigung Wet Carbon und Dry Carbon. Die beiden Bezeichnungen beziehen sich einerseits auf den Herstellungsprozess und beschreiben andererseits die unterschiedliche Optik. Beim Wet Carbon wird die Beschichtung des Materials mit einem speziellen Harz durchgeführt, was optisch zu einem glänzend-nassen Aussehen führt. Im Vergleich dazu zeichnet sich Dry Carbon bereits unmittelbar nach der Herstellung durch einen trockenen Look aus. Dieser entsteht, weil das Carbon nicht äußerlich beschichtet, sondern das Harz im Prepreg-Verfahren in das Geflecht der Carbonfaser integriert wird. Dry Carbon ist fester und bis zu 70 % leichter im Vergleich zu Wet Carbon, dafür in der Herstellung aber auch aufwendiger und damit teurer.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Kohlenstofffaserverstärkter_Kohlenstoff"><span id="Kohlenstofffaserverst.C3.A4rkter_Kohlenstoff"></span>Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=4" title="Abschnitt bearbeiten: Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=4" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="/wiki/Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kohlenstoff" title="Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff">Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff</a></i></div> <p>Wenn als Kunststoffmatrix <a href="/wiki/Phenolharz" class="mw-redirect" title="Phenolharz">Phenolharz</a> verwendet und die Matrix anschließend bei Temperaturen von 800–900 °C unter Schutzgas (Stickstoff) pyrolysiert wird, kann eine neue Werkstoffklasse, der <a href="/wiki/Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kohlenstoff" title="Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff">kohlenstofffaserverstärkte Kohlenstoff</a> (engl. <span lang="en"><i>carbon-fiber-reinforced carbon</i></span>, <i>CFC</i>, <i>CRC</i> bzw. <i>CFRC</i>), erschlossen werden. Phenolharz zeigt hierbei eine Kohlenstoffausbeute > 50 <a href="/wiki/Gew.-%25" class="mw-redirect" title="Gew.-%">Gew.-%</a>, wodurch eine poröse Carbonmatrix entsteht. Diese ist durch die Carbonfasern verstärkt. Durch wiederholtes Imprägnieren und Pyrolysieren mit Phenolharz oder anderen Materialien mit hoher Kohlenstoffausbeute, beispielsweise <a href="/wiki/Pech_(Stoff)" title="Pech (Stoff)">Flüssigpeche</a>, kann der poröse Anteil gefüllt und die Kohlenstoffmatrix mit jeder Imprägnier- und Pyrolysestufe dichter gemacht werden. </p><p>Die poröse Matrixstruktur kann auch über eine Gasphasenpyrolyse kohlenstoffhaltiger Gase aufgefüllt werden. Dieser Prozess ist jedoch langwieriger als der Flüssigphaseninfiltrationsprozess mit anschließender <a href="/wiki/Pyrolyse" title="Pyrolyse">Pyrolyse</a>. </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Gesundheitsrisiken">Gesundheitsrisiken</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=5" title="Abschnitt bearbeiten: Gesundheitsrisiken" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=5" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Gesundheitsrisiken"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Die mechanische Bearbeitung von CFK, insbesondere die spanabhebende (sägen, fräsen, bohren, schleifen etc.), erzeugt Kohlenstofffaserpartikel, die krebserzeugend wirken können. </p> <div class="Vorlage_Zitat" style="margin:1em 40px;"> <div style="margin:1em 0;"><blockquote style="margin:0;"> <p>„Mit dem steigenden Einsatz von CFK ist die Zunahme von Klebverbindungen zur Gewährleistung fasergerechten Fügens eng verknüpft. Allerdings bedarf es stellenweise spanabtragender Verfahren, um klebbare Flächen herzustellen. Die dabei entstehenden Kohlenstofffaserpartikel gelten als potenziell krebserregend, sodass die Notwendigkeit entsprechender Arbeitssicherheitsvorkehrungen entsteht.“ </p> </blockquote> </div><div class="cite" style="margin:-1em 0 1em 1em;">– <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r181095833">.mw-parser-output .Person{font-variant:small-caps}</style><span class="Person h-card">Hubert Pelc</span>: <cite style="font-style:normal">Spanende Klebflächenvorbereitung für CFK-Bauteile</cite><sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></div></div> <p>Laut Experten der Bundeswehr sollen durch einen Brand von CFK Fasern freigesetzt werden, die eine Wirkung vergleichbar mit <a href="/wiki/Asbest" title="Asbest">Asbest</a> haben könnten. Eine Gefahr bestünde hier vor allen Dingen für Helfer an Unfallorten, wie etwa Feuerwehrleute oder Polizisten.<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Einen Umkreis von ca. 300 Metern um einen Unfall mit brennendem CFK nennt ein Experte als Richtwert.<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=6" title="Abschnitt bearbeiten: Siehe auch" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=6" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Siehe auch"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ul><li><a href="/wiki/Aramide" title="Aramide">Aramide</a></li> <li><a href="/wiki/Unidirektionale_Schicht" title="Unidirektionale Schicht">Unidirektionale Schicht</a></li> <li><a href="/wiki/Carbonfaserverst%C3%A4rktes_PEEK" title="Carbonfaserverstärktes PEEK">Carbonfaserverstärktes PEEK</a></li></ul> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=7" title="Abschnitt bearbeiten: Weblinks" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=7" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Weblinks"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"><img alt="" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/12px-Commons-logo.svg.png" decoding="async" width="12" height="16" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/18px-Commons-logo.svg.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Commons-logo.svg/24px-Commons-logo.svg.png 2x" data-file-width="1024" data-file-height="1376" /></span></span></div><b><span class="plainlinks"><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Carbon_fiber_reinforced_plastic?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div> <ul><li>Forschungsstelle für Brandschutztechnik, <a href="/wiki/Karlsruher_Institut_f%C3%BCr_Technologie" title="Karlsruher Institut für Technologie">Karlsruher Institut für Technologie</a>: <i>Eigenschaften und Abbrandverhalten von Faserverbundwerkstoffen, speziell Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK), sowie erforderliche Maßnahmen-Teil I: Grundlagen</i>, März 2015. <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ffb.kit.edu/download/IMK_Ber._Nr._177_Faserverbundwerkstoffe-Grundlagen.pdf">(pdf)</a></li> <li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.deutsches-museum.de/bonn/ausstellungen/ausstellungen-2015/harter-stoff/"><i>»Harter Stoff« Carbon – Das Material der Zukunft</i></a>, Ausstellung 2015/16 im <a href="/wiki/Deutsches_Museum_Bonn" title="Deutsches Museum Bonn">Deutschen Museum Bonn</a> (abgerufen am 18. März 2016)</li></ul> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&veaction=edit&section=8" title="Abschnitt bearbeiten: Einzelnachweise" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff&action=edit&section=8" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Einzelnachweise"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ol class="references"> <li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.carbon-composites.eu/media/2448/marktbericht_2016_ccev-avk.pdf">carbon-composites.eu, November 2016, (PDF, 628 kB) abrufbar am 11. November 2018.</a></span> </li> <li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.carbonfabrik.com/4-gruende-carbonveredelung-echtcarbon"><i>➤ 4 Gründe für die Carbonveredelung mit Echtcarbon.</i></a> In: <i>CarbonFabrik | Carbonbeschichtung mit Sichtcarbon.</i><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 12. Juli 2020</span> (deutsch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKohlenstofffaserverst%C3%A4rkter+Kunststoff&rft.title=%E2%9E%A4+4+Gr%C3%BCnde+f%C3%BCr+die+Carbonveredelung+mit+Echtcarbon&rft.description=%E2%9E%A4+4+Gr%C3%BCnde+f%C3%BCr+die+Carbonveredelung+mit+Echtcarbon&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.carbonfabrik.com%2F4-gruende-carbonveredelung-echtcarbon&rft.language=de-DE"> </span></span> </li> <li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://evo-tech.eu/filamente/polyamid-cf"><i>Polyamid CF Filament - 3D Druck mit EVO-tech 3D Druckern.</i></a> In: <i>EVO-tech 3D-Drucker.</i><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 30. April 2019</span> (deutsch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKohlenstofffaserverst%C3%A4rkter+Kunststoff&rft.title=Polyamid+CF+Filament+-+3D+Druck+mit+EVO-tech+3D+Druckern&rft.description=Polyamid+CF+Filament+-+3D+Druck+mit+EVO-tech+3D+Druckern&rft.identifier=https%3A%2F%2Fevo-tech.eu%2Ffilamente%2Fpolyamid-cf&rft.language=de-DE"> </span></span> </li> <li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://luisandclark.com/about/">About us | Luis and Clark</a>, luisandclark.com, abgerufen am 17. Dezember 2023.</span> </li> <li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.maschinenmarkt.vogel.de/streichinstrumente-aus-carbon-a-466310/">Klaus Lederbauer: <i>Streichinstrumente aus Carbon</i></a>, maschinenmarkt.vogel.de vom 12. November 2014, abgerufen am 17. Dezember 2023.</span> </li> <li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://automotivecarbonparts.com/pages/unsere-materialien"><i>Unsere Materialien.</i></a><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 23. November 2022</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AKohlenstofffaserverst%C3%A4rkter+Kunststoff&rft.title=Unsere+Materialien&rft.description=Unsere+Materialien&rft.identifier=https%3A%2F%2Fautomotivecarbonparts.com%2Fpages%2Funsere-materialien&rft.language=de"> </span></span> </li> <li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text"><cite style="font-style:italic">Spanende Klebflächenvorbereitung für CFK-Bauteile</cite>. In: <cite style="font-style:italic">springerprofessional.de</cite>. 27. März 2018 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.springerprofessional.de/verbindungstechnik/spanende-klebflaechenvorbereitung-fuer-cfk-bauteile/15568812?fulltextView=true">springerprofessional.de</a> [abgerufen am 30. März 2018]).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter+Kunststoff&rft.atitle=Spanende+Klebfl%C3%A4chenvorbereitung+f%C3%BCr+CFK-Bauteile&rft.btitle=springerprofessional.de&rft.date=2018-03-27&rft.genre=book" style="display:none"> </span></span> </li> <li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text">Christiane Brünglinghaus: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.springerprofessional.de/leichtbau/werkstoffe/die-schattenseiten-von-cfk/6561174/"><i>Die Schattenseiten von CFK</i></a> Springer Professional vom 14. August 2014, abgerufen am 21. März 2018.</span> </li> <li id="cite_note-9"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-9">↑</a></span> <span class="reference-text">Norbert Simmet: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.merkur.de/lokales/erding/fiese-fasern-gefahr-rettungskraefte-1045741.html"><i>Fiese Fasern – Gefahr für Rettungskräfte</i></a> Merkur.de vom 13. Dezember 2010, abgerufen am 21. März 2018.</span> </li> </ol> <div class="hintergrundfarbe1 rahmenfarbe1 navigation-not-searchable normdaten-typ-s" style="border-style: solid; border-width: 1px; clear: left; margin-bottom:1em; margin-top:1em; padding: 0.25em; overflow: hidden; word-break: break-word; word-wrap: break-word;" id="normdaten"> <div style="display: table-cell; vertical-align: middle; width: 100%;"> <div> Normdaten (Sachbegriff): <a href="/wiki/Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="plainlinks-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4164540-6">4164540-6</a></span> <span class="noprint">(<a rel="nofollow" class="external text" href="https://lobid.org/gnd/4164540-6">lobid</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://swb.bsz-bw.de/DB=2.104/SET=1/TTL=1/CMD?retrace=0&trm_old=&ACT=SRCHA&IKT=2999&SRT=RLV&TRM=4164540-6">OGND</a><span class="metadata">, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://prometheus.lmu.de/gnd/4164540-6">AKS</a></span>)</span> <span class="metadata"></span></div> </div></div></div><noscript><img src="https://login.wikimedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1&useformat=desktop" alt="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;"></noscript> <div class="printfooter" data-nosnippet="">Abgerufen von „<a dir="ltr" href="https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverstärkter_Kunststoff&oldid=242372772">https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Kohlenstofffaserverstärkter_Kunststoff&oldid=242372772</a>“</div></div> <div id="catlinks" class="catlinks" data-mw="interface"><div id="mw-normal-catlinks" class="mw-normal-catlinks"><a href="/wiki/Wikipedia:Kategorien" title="Wikipedia:Kategorien">Kategorien</a>: <ul><li><a href="/wiki/Kategorie:Faserverst%C3%A4rkter_Kunststoff" title="Kategorie:Faserverstärkter Kunststoff">Faserverstärkter Kunststoff</a></li><li><a href="/wiki/Kategorie:Textiler_Verbundwerkstoff" title="Kategorie:Textiler Verbundwerkstoff">Textiler Verbundwerkstoff</a></li></ul></div></div> </div> </div> <div id="mw-navigation"> <h2>Navigationsmenü</h2> <div id="mw-head"> <nav id="p-personal" class="mw-portlet mw-portlet-personal vector-user-menu-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-personal-label" > <h3 id="p-personal-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Meine Werkzeuge</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="pt-anonuserpage" class="mw-list-item"><span title="Benutzerseite der IP-Adresse, von der aus du Änderungen durchführst">Nicht angemeldet</span></li><li id="pt-anontalk" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Diskussionsseite" title="Diskussion über Änderungen von dieser IP-Adresse [n]" accesskey="n"><span>Diskussionsseite</span></a></li><li id="pt-anoncontribs" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Beitr%C3%A4ge" title="Eine Liste der Bearbeitungen, die von dieser IP-Adresse gemacht wurden [y]" accesskey="y"><span>Beiträge</span></a></li><li id="pt-createaccount" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Spezial:Benutzerkonto_anlegen&returnto=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter+Kunststoff" title="Wir ermutigen dich dazu, ein Benutzerkonto zu erstellen und dich anzumelden. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich."><span>Benutzerkonto erstellen</span></a></li><li id="pt-login" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Spezial:Anmelden&returnto=Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter+Kunststoff" title="Anmelden ist zwar keine Pflicht, wird aber gerne gesehen. [o]" accesskey="o"><span>Anmelden</span></a></li> </ul> </div> </nav> <div id="left-navigation"> <nav id="p-namespaces" class="mw-portlet mw-portlet-namespaces vector-menu-tabs vector-menu-tabs-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-namespaces-label" > <h3 id="p-namespaces-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Namensräume</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="ca-nstab-main" class="selected mw-list-item"><a href="/wiki/Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff" title="Seiteninhalt anzeigen [c]" accesskey="c"><span>Artikel</span></a></li><li id="ca-talk" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Diskussion:Kohlenstofffaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff" rel="discussion" title="Diskussion zum Seiteninhalt [t]" accesskey="t"><span>Diskussion</span></a></li> </ul> </div> </nav> <nav id="p-variants" class="mw-portlet mw-portlet-variants emptyPortlet vector-menu-dropdown vector-menu" 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id="footer-info-lastmod"> Diese Seite wurde zuletzt am 20. 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