Härter als Stahl, leichter als Titan: Hochleistungskeramik schützt Fahrzeuge und Menschen vor militärischen Bedrohungen. In NRW entsteht aus Keramikpulver mit Nanokörnung dieser Schlüsselwerkstoff – für ballistischen Schutz von Mensch und Material.

Keramik ist vor allem aus Haushalt und Industrie bekannt. Doch was viele nicht wissen: Es gibt auch sogenannte Hochleistungskeramiken – Werkstoffe mit außergewöhnlichen physikalischen, chemischen oder mechanischen Eigenschaften. Sie sind für extreme Einsatzbedingungen gemacht und eignen sich auch als Schutzmaterial. Siliciumcarbid (SiC) etwa ist so hart, dass es panzerbrechende Munition abwehrt – und gleichzeitig so leicht, dass es die Mobilität moderner Fahrzeuge erhält.

Neue Bedrohungen. Neue Anforderungen. Neue Materialien.
Die Bedrohungslage hat sich in den vergangenen Jahrzehnten massiv verändert. Mobile Plattformen, Fahrzeuge und Personen geraten immer häufiger ins Visier hocheffizienter Waffensysteme – von Kampfdrohnen bis zu Loitering Ammunition. Letztere kreist über dem Einsatzgebiet und schlägt präzise an der empfindlichsten Stelle zu, etwa auf der Oberseite eines Fahrzeugs. Zudem wird die Bedrohung durch moderne Hochleistungsgeschosse, wie APDS (Armor-Piercing Discarding Sabot) oder APFSDS (Armor-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot) immer größer. Um dem standzuhalten, braucht es besonders widerstandsfähigen Schutz – doch der bringt zusätzliches Gewicht. Das ist problematisch, weil sich dadurch der Schwerpunkt des Fahrzeugs verschiebt. Stahlpanzerungen stoßen hier an physikalische Grenzen: Je nach Schutzklasse kann ein Quadratmeter bis zu 3,5 Tonnen wiegen – zu viel für viele Fahrzeuge. Eine Alternative bieten Hochleistungskeramiken. Werkstoffe wie Siliciumcarbid sind extrem hart und bis zu 60 Prozent leichter als moderne Stähle. In Verbundsystemen absorbieren sie die auftreffende Energie und sichern zugleich höhere Mobilität bei geringerer Systemlast. CeramTec liefert hierfür individuell entwickelte Keramikpaneele: präzise zugeschnitten, montagefertig, wirtschaftlich sinnvoll produzierbar. Mehr als 30.000 Plattformen weltweit vertrauen bereits auf ballistischen Schutz von CeramTec-ETEC.

Lohmar: Knowhow trifft Anwendungskompetenz
Seit 2008 ist CeramTec-ETEC in Lohmar Teil der CeramTec-Gruppe und Kompetenzzentrum für ballistischen Schutz. Rund 100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter entwickeln und fertigen dort Hochleistungskeramiken. Damit zählt CeramTec zu den führenden Anbietern weltweit – gestützt durch ein spezialisiertes Fertigungsnetzwerk in Europa und den USA. Diese internationale Aufstellung schafft Stärke – doch in der Verteidigungsindustrie zählt vor allem eines: verlässliche Produktion und sichere Lieferketten. Zu den Partnern von CeramTec zählen führende Akteure und Institute im Defence-Bereich. Lösungen aus NRW prägen damit die nächste Generation von Schutzsystemen – von keramischen Panzerkomponenten über Sensorschnittstellen bis zur Systemintegration. Geliefert wird an alle großen europäischen Auftraggeber und NATO-Mitgliedstaaten sowie NATO-gleichgestellten Ländern unter strikter Einhaltung aller relevanten Exportregulierungen. Der Standort Lohmar steht damit exemplarisch für den Beitrag NRWs zur technologischen Souveränität in sicherheitskritischen Schlüsselbereichen.

Schutz auf jedem Terrain
Hochleistungskeramik schützt dort, wo Menschen und Systeme verwundbar sind – und wo herkömmlicher Schutz an Grenzen stößt. An Land wird Siliciumcarbid und Aluminiumoxid (Al2O3) in gepanzerten Fahrzeugen, Containern und im Körperschutz bei Schutzwesten eingesetzt.

In der Luft zählen vor allem Leichtbau und Präzision. Siliciumcarbid-Module schützen Hubschrauber und Besatzung – mit bis zu 60 Prozent Gewichtsersparnis gegenüber modernen Panzerstählen. Ergänzend liefert CeramTec piezokeramische Komponenten für Navigations- und Steuerungssysteme, etwa Ringlasergyroskope. Hier kommt es auf Genauigkeit im Mikrometerbereich an.

Zur See reicht das Spektrum von ballistischem Schutz für Marineschiffe bis zu Piezokeramiken für Sonarsysteme, Unterwasserkommunikation und Tauchererkennung. CeramTec fertigt standardisierte und kundenspezifische Bauteile – ob Einzelstück oder Großserie.

Vom Rohling zum fertigen Schutzmodul
Hochleistungskeramik im Defence-Bereich ist kein Massenprodukt. Die Schutzfunktion entsteht im Zusammenspiel aus Material, Geometrie und Integration. CeramTec entwickelt in enger Zusammenarbeit mit seinen Kunden maßgeschneiderte keramische Komponenten – exakt abgestimmt auf den entsprechenden Anwendungsfall. Aus 3D-Daten entstehen Paneele aus Siliciumcarbid oder Aluminiumoxid, die sich nahtlos integrieren lassen. Ein duktiler Werkstoff wie Faserverbund oder Stahl ergänzt das System. Entscheidend ist das präzise Zusammenspiel der Komponenten – nur so wird die Energie eines Treffers gestoppt. In Summe zählen exakte Spaltmaße, eine hohe Flächenstabilität und minimaler Integrationsaufwand. Mehrwert, der unsere Kunden überzeugt – und den Unterschied bei Ausschreibungsverfahren macht.

Defence weitergedacht
Schutzsysteme müssen sich anpassen: an wachsende Bedrohungen, vernetzte Einsätze und komplexe Plattformen. Dazu gehört aktuell die Entwicklung besonders dicker Siliciumcarbid-Keramiken. Sie sind speziell für neue Bedrohungsszenarien wie Loitering Ammunition konzipiert – Angriffe, die präzise und mit großer Wucht gezielt Schwachstellen treffen. Hier braucht es Werkstoffe, die nicht nur stark, sondern thermisch extrem belastbar, härter als anfliegende Geschosse aus Wolframkarbid – und zugleich leicht sind. Auch die Rolle von Keramik im Systemverbund gewinnt an Bedeutung, etwa als Bestandteil intelligenter Schutzsysteme mit integrierter Sensorik oder als Plattform für adaptive Materialien. Weil ballistische Schutzkeramik meist als Verbundwerkstoff eingesetzt wird, ist die Beschaffenheit der Oberfläche entscheidend für eine gute „Verklebung“. Auch hier arbeitet CeramTec an neuen Lösungen für die Herausforderungen von morgen.

Keramik ist mehr als ein Material, das hohen Temperaturen widersteht – sie ist ein strategisches Element moderner Verteidigungstechnologie. In dynamischen Bedrohungslagen braucht es intelligente, leichte und skalierbare Lösungen. CeramTec entwickelt in Lohmar Schutzkeramik, die weltweit Leben rettet – an Land, in der Luft und unter Wasser. Als Entwicklungspartner verfolgt CeramTec ein klares Ziel: Schutz dort bieten, wo er gebraucht wird.

Ansprechpartner:
Guido Schürmann
CeramTec GmbH

CeramTec GmbH

Technologische Basis

• Hochleistungskeramik aus Aluminiumoxid (Al2O3) und Siliciumcarbid (SiC)
• Individuell ausgelegte Keramikpaneele (nach Anwendungszweck)
• CAD-optimierte Modulentwicklung

Innovation

• Modulare Schutzkomponenten für Land, Wasser, Luft
• Integrierbare Leichtbaulösungen
• Sensorintegration in Schutzkomponenten (Piezo)

Primäre Anwendungsfelder

• Personenschutz und Fahrzeugpanzerung
• Marineschutzsysteme
• Schutzsysteme für Luft- und Raumfahrt

Vorteile

• Hoher Schutz bei geringem Gewicht
• Beständig gegen Mehrfachbeschuss
• Maßgeschneiderte Formteile und Integration

www.ceramtec-industrial.com

Abbildung 1: Bisher wurden Fahrzeuge meist mit Stahl oder Keramiklösungen aus Aluminiumoxid gepanzert. Steigende Schutzanforderungen und strikte Gewichtsvorgaben führen zunehmend zum Einsatz von anderen Hochleistungswerkstoffen wie gesintertes Siliziumkarbid (SSiC).

Abbildung 2: Maßgeschneiderte Komponenten in verschiedenen Geometrien und Designs bilden keramische Auskleidungen für die Panzerung von Militärfahrzeugen.