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igus entwickelt ersten recycelbaren Fahrradrahmen aus Kunststoff

Der Motion-Plastics-Spezialist baut sein Fahrradkomponentengeschäft aus und präsentiert den ersten im Spritzguss gefertigten Fahrradrahmen aus Composite-Material für Advanced Bikes.

Der neue Fahrradrahmen ist 3,3 kg leicht, recycelbar und aus einem Teil gespritzt. Damit er ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und ein geringes Gewicht hat, verwendet igus einen Verbundwerkstoff in Granulatform, bestehend aus Hochleistungskunststoffen und Carbonfasern. (Grafik: igus GmbH)
Der neue Fahrradrahmen ist 3,3 kg leicht, recycelbar und aus einem Teil gespritzt. Damit er ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und ein geringes Gewicht hat, verwendet igus einen Verbundwerkstoff in Granulatform, bestehend aus Hochleistungskunststoffen und Carbonfasern. (Grafik: igus GmbH)
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Claus Bünnagel

Nach dem Rcyl-Bike, einem Fahrrad aus 50 % recycelten Fischernetzen, hat der Motion-Plastics-Spezialist igus für den deutschen E-Bike-Hersteller Advanced Bikes erstmals einen Fahrradrahmen aus recycelbarem Composite-Material entwickelt. Der im Spritzgussverfahren gefertigte Rahmen kommt erstmal im neuen Trekking-E-Bike Reco Urban zum Einsatz.

„Der Anspruch von Advanced war es, einen Rahmen aus einem Verbundmaterial mit 100 % recycelbarem Kunststoff im Spritzgussverfahren zu fertigen“, erklärt Jan Philipp Hollmann, Head of Bike Components bei igus. „Da wir bereits seit über 30 Jahren Komponenten wie Gleitlager, Gelenkköpfe, Zahnräder und Führungsschienen für die Fahrradindustrie entwickeln und produzieren, nahmen wir die Herausforderung sofort an, Advanced beim Design des Fahrradrahmens zu unterstützen und sowohl Entwicklung als auch Werkzeugbau und Spritzguss zu übernehmen.“

Neuer Rahmen schont die Umwelt

Damit der Rahmen ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und ein geringes Gewicht hat, verwendet igus einen Verbundwerkstoff in Granulatform, bestehend aus Hochleistungskunststoffen und Carbonfasern. Zudem fertigte das Kölner Familienunternehmen innerhalb weniger Wochen ein vielteiliges Spritzgusswerkzeug 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. igus ist zudem in der Lage, ausgediente Rahmen über das eigene „chainge“-Recyclingprogramm 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.“

Komponenten aus schmierfreien High-Performance-Kunststoffen

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 – z.B. für das eigene Rcyl-Bike. Aber auch für igus bleibt es nicht allein bei Fahrradrahmen. Das Know-how in der Kunststoffverarbeitung und die neuen Entwicklungserfahrungen fließen jetzt auch in neue Fahrradkomponenten ein – von Laufrädern über Kurbeln und Lenker bis hin zum Planetengetriebe. Große und kleinere Serienfertigungen können so kostengünstig realisiert werden. Zudem sind die Komponenten aus High-Performance-Kunststoff leichter, schmier- und korrosionsfrei. Anwender können also problemlos zum Hochdruckreiniger greifen, denn es wird kein Schmiermittel ausgespült und es kann nichts rosten.

Maximale Sicherheit dank zahlreichen Testversuchen

Bevor sie zum Einsatz kommen, testet igus alle Komponenten ausgiebig. 135 Bio. Testzyklen und 15.000 Versuche finden jährlich im 4.000 m2 großen igus-Testlabor in Köln statt. Alleine 250 m2 davon sind 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.“

Kunden erhalten von Advanced eine Garantie von 30 Jahren. Für maximale Sicherheit setzt igus daher auf eine Vielzahl an Prüfverfahren.

„Diese sind angelehnt an Normtests, z.B. des EFBE und des TÜV“, betont Hollmann. „Darüber hinaus führen wir auch eigene Testverfahren durch – z.B. in unserer Klimakammer.“

Mit den dabei gewonnenen Daten können präzise Aussagen zur Lebensdauer der igus-Werkstoffe unter unterschiedlichen Umweltbedingungen getroffen werden.

Was bedeutet das?

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 Fahrradmüllhalden. Hier könnte der neue Ansatz von igus und E-Bike-Hersteller Advanced Bikes künftig für Abhilfe sorgen.

„Mit unseren Fahrradkomponenten aus Hochleistungskunststoff bieten wir der Fahrradindustrie Zugang zu einer ganz neuen Technologie“, so Hollmann. „So sprechen wir auch OE-Hersteller an, die ihre eigenen Ideen und Designs innovativ mit uns umsetzen möchten.“

Durch die Verwendung von Kunststoff können Entwickler Design und Geometrie komplett neu denken. Und bei igus erhalten sie zudem alles aus einer Hand: vom Design über Forschung und Entwicklung, Werkzeugbau, Compoundierung, Tests und Produktion bis hin zum Recycling. Dank Just-in-time-Produktion ist igus schnell lieferfähig, Lagerkapazitäten beim Kunden können verkleinert werden. Das Geschäft ist durch die Produktion auf Bestellung planbarer und rentabler.

Mehr erfahren können Besucher der Eurobike 2024 vom 3. bis 7. Juli 2024 in Frankfurt am Main in Halle 8.0 am Stand H22.

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