Fahrradrahmen aus recycelbarem Verbundwerkstoff

2023 wurden in Deutschland erstmals mehr E-Bikes als klassische Fahrräder verkauft. Grund dafür ist nicht zuletzt das wachsende Bewusstsein für Umweltschutz. Das Problem: 90 % der heutigen Fahrradrahmen bestehen aus Aluminium oder Carbon, werden in sehr energieintensiven Verfahren produziert und landen am Ende ihrer Lebensdauer auf riesigen Fahrrad-Müllhalden. Um die Transformation zur Kreislaufwirtschaft voranzutreiben, setzt der E-Bike-Hersteller Advanced Bikes für seine zukünftige Rahmenproduktion auf Igus. Gemeinsam haben die Unternehmen jetzt einen nachhaltigeren Fahrradrahmen aus Verbundwerkstoffen entwickelt, der im neuen Trekking-E-Bike Reco Urban zum Einsatz kommen soll.

„Der Anspruch von Advanced war es, einen Rahmen aus einem Verbundmaterial mit 100 Prozent recycelbarem Kunststoff im Spritzgussverfahren zu fertigen“, erinnert sich Jan Philipp Hollmann, Head of Bike Components bei Igus.

Damit der Rahmen ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und ein geringes Gewicht hat, verwendet Igus einen Verbundwerkstoff in Granulatform, bestehend aus Hochleistungskunststoffen und Carbonfasern. Zudem fertigte Igus innerhalb weniger Wochen ein vielteiliges Spritzgießwerkzeug für die komplexe Geometrie des Fahrradrahmens. Das Ergebnis: Ein 3,3 kg leichter, aus einem Teil gespritzter Fahrradrahmen – ohne Schweißnähte, korrosionsbeständig, langlebig und extern geprüft. Die Produktion in Deutschland ermöglicht kurze Lieferwege und eine bedarfsgerechte Just-in-time-Produktion.

Das Kölner Unternehmen ist zudem in der Lage, ausgediente Rahmen über das eigene „chainge“ Recycling-Programm zu regranulieren, um das Material wieder dem Wertstoffkreislauf zuzuführen. „In Zukunft wollen wir auch andere, recycelbare Fahrradkomponenten wie Gepäckträger, Felgen, Speichen und Sattelstützen im Spritzgussverfahren fertigen lassen“, erklärt Helge von Fugler, Gründer und Geschäftsführer von Advanced. „Nur so kann ein komplett kreislauffähiges E-Bike Wirklichkeit werden.“

Aktuell produziert Igus am Hauptsitz in Köln Fahrradrahmen in zwei verschiedenen Verfahren. Im Spritzguss werden sowohl modulare als auch Rahmen in einem Stück hergestellt. Dazu kommen im Rotomolding-Verfahren gefertigte Rahmen – zum Beispiel für das eigene RCYL Bike, das zu 50 % aus recycelten Fischernetzen besteht – hier lesen Sie mehr darüber. Aber auch für Igus bleibt es nicht allein bei Fahrradrahmen. Das eigene Know-how soll auch in neue Fahrradkomponenten einfließen – von Laufrädern über Kurbeln und Lenker bis hin zum Planetengetriebe. Große und kleinere Serienfertigungen sollen so kosteneffizienter realisiert werden.

Bevor sie zum Einsatz kommen, werden alle Komponenten ausgiebig getestet. 135 Billionen Testzyklen und 15.000 Versuche finden jährlich im 4.000 m² großen Testlabor in Köln statt. 250 m² davon sind allein für die Prüfstände, auf denen alle Fahrradkomponenten getestet werden. Das gilt auch für den neuen Reco-Rahmen.

Hollmann: „Wir werden die ersten spritzgegossenen Fahrradrahmen mit Computertomografie auf mögliche Probleme wie Lufteinschlüsse im Composite-Material prüfen und alle relevanten Rahmentests in unserem Prüflabor durchführen.“ Anwender erhalten von Advanced eine Garantie von 30 Jahren. Für maximale Sicherheit setzt Igus daher auf eine Vielzahl an Prüfverfahren. „Diese sind angelehnt an Normtests, zum Beispiel des EFBE und des TÜV“, betont Hollmann. „Darüber hinaus führen wir auch eigene Testverfahren durch – zum Beispiel in unserer Klimakammer.“ Mit den dabei gewonnenen Daten können präzise Aussagen zur Lebensdauer der Igus Werkstoffe unter unterschiedlichen Umweltbedingungen getroffen werden.

Quelle: Igus