Entwicklung eines Kinderfahrrades mit tiefgezogenem Rahmen aus thermoplastischem Kunststoff mit vorgespannter Faserverstärkung

Sehr hochwertige Fahrradrahmen werden in besonders leichter Ausführung im Resin-Transfer-Moulding-Verfahren in aufwendiger Handarbeit hergestellt. Die Produkte sind im für Kinderfahrräder kaum relevanten Höchstpreissegment angesiedelt. Der Aufbau ist laminiert, wobei die Matrix aus Resinen (Epoxidharze) besteht. Diese können durch die irreversible Vernetzung nicht bzw. nicht ohne Downgrading recycelt werden. Um einen hochwertigen und trotzdem kostengünstig automatisiert fertigbaren Kinderfahrradrahmen im Sinne der geschlossenen Kreislaufwirtschaft nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip zu entwickeln, soll im Projekt eine neue Fertigungstechnologie durch Tiefziehen mit vorgespannten Fasern und thermoplastischem Kunststoff als Matrix entwickelt werden. Da faserverstärkter thermoplastischer Kunststoff recycelt und erneut zu Fahrradrahmen oder anderen Produkten verarbeitet werden kann, wird so ein voll recyclingfähiges Kinderfahrrad realisiert.

• Untersuchung eines einzigartigen Materialaufbaus, welcher lastoptimiert eingebrachte, vorgespannte Fasern mit einer thermoplastischen Kunststoffmatrix kombiniert
• Die volle Recyclingfähigkeit erlaubt eine Kreislaufwirtschaft und reduziert somit Abfälle
• Realisierung einer kostengünstigen Fertigung ohne Einschränkungen in der Designfreiheit

• Entwicklung des neuen Materialaufbaus mit vorgespannten Fasern
• Entwicklung der Verfahrensschritte des Tiefziehens und Fügens
• Gestaltung eines mit den Faserverläufen und dem Kraftaufnahmevermögen des neuen Materials kompatiblen Fahrradrahmens hinsichtlich Konstruktion und Design

1. Juli 2025 bis 30. September 2027

ZIM, AiF Projekt GmbH

• Plasta Kunststofftechnik Oederan GmbH
• ART-KON-TOR Produktentwicklung GmbH

Prof. Dr.-Ing. J. Hübler