Recycelbarer Kunststoff-Fahrradrahmen für E-Bikes

Erster im Spritzguss gefertigten Fahrradrahmen aus Composite-Material

Igus Fahrradrahmen

Nach dem „RCYL Bike” setzt Igus den nächsten Meilenstein für die nachhaltige Mobilität. Das Unternehmen 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 Fahrrad aus 50 Prozent recycelten Fischernetzen fließen sowohl in die Entwicklung des Rahmens als auch neuer Fahrradkomponenten aus Hochleistungs­kunststoffen.

Im Jahr 2023 wurden in Deutschland erstmals mehr E-Bikes als klassische Fahrräder verkauft. Grund dafür ist nicht zuletzt das wachsende Umweltbewusstsein. Denn 90 Prozent der heutigen Fahrradrahmen bestehen aus Aluminium oder Carbon. Sie werden energieintensiv hergestellt und landen am Ende ihres Lebens auf riesigen Fahrraddeponien. Der E-Bike Hersteller Advanced Bikes setzt bei seiner zukünftigen Rahmenproduktion auf Igus, um den Wandel zur Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. 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 Igus-Rahmen schont die Umwelt

Um dem Rahmen ausreichend Festigkeit, Steifigkeit und ein geringes Gewicht zu verleihen, verwendet Igus einen Verbundwerkstoff in Granulatform aus Hochleistungskunststoffen und Carbonfasern. Zudem hat der Hersteller innerhalb weniger Wochen ein mehrteiliges Spritzgusswerkzeug für die komplexe Geometrie des Fahrradrahmens gefertigt. Das Ergebnis ist ein 3,3 Kilogramm leichter Fahrradrahmen, aus einem Stück gespritzt, ohne Schweißnähte, korrosionsbeständig, langlebig und extern geprüft. Der Produktionsstandort Deutschland ermöglicht kurze Lieferwege und eine bedarfsgerechte Just-in-time-Produktion. Zudem ist Igus in der Lage, ausgediente Rahmen über das eigene Recyclingprogramm „Chainge“ zu regranulieren, um das Material wieder in den Wertstoffkreislauf zurückzuführen. „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 Hochleistungskunststoffen

Derzeit produziert Igus Fahrradrahmen am Hauptsitz in Köln in zwei verschiedenen Verfahren. Im Spritzgussverfahren werden sowohl Modulrahmen als auch Rahmen aus einem Stück hergestellt. Hinzu kommen Rahmen, die im Rotationsgussverfahren hergestellt werden, zum Beispiel für das eigene „RCYL Bike”. Das fundierte Know-how in der Kunststoffverarbeitung und die neuen Entwicklungserfahrungen fließen inzwischen auch in neue Fahrradkomponenten ein, von Laufrädern über Kurbeln und Lenker bis hin zu Planetengetrieben. Groß- und Kleinserien können so kostengünstig produziert werden. Zudem sind die Bauteile aus Hochleistungskunststoff leichter, schmier- und korrosionsfrei. Der Anwender kann also getrost zum Hochdruckreiniger greifen, denn es werden keine Schmiermittel ausgespült und es kann nichts rosten.

Größtmögliche Sicherheit durch zahlreiche Testversuche

Der Hersteller stellt alle Komponenten auf den Prüfstand, bevor sie zum Einsatz kommen. 135 Billionen Testzyklen und 15.000 Prüfungen finden jährlich im 4.000 Quadratmeter großen Testlabor in Köln statt. Davon entfallen allein 250 Quadratmeter auf die Prüfstände, auf denen alle Fahrradkomponenten getestet werden. So auch der neue „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 Hilfe der so gewonnenen Daten ist es möglich, präzise Aussagen über die Lebensdauer der Igus-Materialien unter den verschiedenen Umgebungsbedingungen zu treffen.