Composites im Spitzgussverfahren Dieser Fahrradrahmen lässt sich wiederverwerten

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Motion plastics-Spezialist Igus baut sein Fahrradkomponenten-Geschäft weiter aus und präsentiert seinen ersten im Spritzguss gefertigten Fahrradrahmen aus Composite-Material für Advanced Bikes.

Nach dem RCYL Bike, einem Fahrrad aus 50 Prozent recycelten Fischernetzen, geht Igus einen weiteren Entwicklungsschritt zur nachhaltigen Mobilität: Der Motion plastics-Spezialist hat für den deutschen E-Bike-Hersteller Advanced Bikes erstmals einen Fahrradrahmen aus recycelbarem Composite-Material entwickelt, der im Spritzguss-Verfahren gefertigt wird. Das jahrzehntelang erworbene Know-how in der Kunststoff-Verarbeitung und die Erfahrungen mit dem RCYL Bike fließen sowohl in die Entwicklung des Rahmens als auch neuer Fahrradkomponenten aus Hochleistungskunststoffen.

Herkömmliche Fahrradrahmen energieintensiv in der Herstellung

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 Prozent 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 nachhaltigen Fahrradrahmen aus Composite-Material 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. „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 Fahrradrahmen schont die Umwelt

Damit der Rahmen ausreichende Festigkeit, Steifigkeit und ein geringes Gewicht hat, verwendet Igus einen Verbundwerkstoff in Granulatform, bestehend aus Hochleistungskunststoffen und Carbon-Fasern. Zudem fertigte Igus 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“ 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.“

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 – zum Beispiel für das eigene RCYL Bike. Aber auch für Igus bleibt es nicht allein bei Fahrradrahmen. Das tiefe Know-how in der Kunststoff-Verarbeitung 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 – und das „Made in Cologne“. 

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 durch zahlreiche Testversuche

Bevor sie zum Einsatz kommen, testet Igus alle Komponenten ausgiebig. 135 Billionen Testzyklen und 15‘000 Versuche finden jährlich im 4‘000 Quadratmeter großen igus Testlabor in Köln statt. 250 Quadratmeter 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.“

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, 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.

Vom Design bis zum fertigen Produkt

„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. Durch 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.

Igus auf der Eurobike 2024 in Frankfurt am Main: Halle 8.0, Stand H22

Weitere Informationen: https://www.igus.de/ 

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