Welcher Wert kommt dem Verhältnis CFK/Stahl des spezifischen E-Moduls (Elastizitätsmodul/Dichte) in Faserrichtung am nächsten, für unidirektionales CFK (Elastizitätsmodul in Faserrichtung 140 GPa, Dichte 1,6 g/cm³) und Stahl (Elastizitätsmodul 210 GPa, Dichte 7,9 g/cm³)?

Lösung: B. ca. 3,3

Der spezifische E-Modul beträgt bei CFK 140/1,6 = 87,5 und bei Stahl 210/7,9 ≈ 26,6 (beide in GPa/(g/cm³)), das Verhältnis also 87,5/26,6 ≈ 3,3. Der Elastizitätsmodul selbst ist bei CFK zwar kleiner, doch die Dichte beträgt nur etwa ein Fünftel, sodass CFK bei gleichem Gewicht etwa die 3,3-fache Steifigkeit hat. Ca. 0,67 vergleicht nur die Elastizitätsmoduln (140/210), ca. 4,9 nur das Dichteverhältnis (7,9/1,6). Dieser Wert gilt allerdings nur in Faserrichtung; quer zur Faser ist der spezifische E-Modul weit kleiner als der von Stahl. In realen Strukturen werden die Richtungen durch den Lagenaufbau ausgeglichen, sodass der Vorteil der spezifischen Steifigkeit kleiner als dieser Wert ausfällt.