Carbonfelgen für Motorräder und Autos

Faserverbunde aus Carbon koppeln günstige Eigenschaften verschiedener Werkstoffe und führen so zu neuen Eigenschaften. Ein geringes Gewicht und eine hohe Stabilität sind zwei entscheidende Vorteile carbonfaserverstärkter Kunststoffe (CFK) gegenüber metallischen Werkstoffen.

Zudem können Temperaturwechsel den Teilen aus CFK kaum etwas anhaben. In Industriezweigen wie der Luft- und Raumfahrt und im Automobilbau, wo besonders leicht gebaut werden muss, hat Carbon bereits einen festen Platz. Das Institut für Konstruktion und Verbundbauweisen (KVB) an der TU Chemnitz schwört seit Jahren auf diesen „Wunderwerkstoff“. Vom 14. bis 16. Oktober 2008 präsentiert das Institut auf der MATERIALICA in München Anwendungen rund um das Carbon.

Auf dem Gemeinschaftsstand „Forschung für die Zukunft“ (Halle C4, Stand 610) zeigen die Wissenschaftler beispielsweise eine neue CFK- Motorradfelge. Dieses hochbelastete, sicherheitsrelevante Bauteil erfordert ein besonderes Strukturkonzept. Die Chemnitzer Forscher wählten dafür die Wickeltechnologie. „Dafür spricht zum einen die räderspezifisch kreisrunde Geometrie, für die gerade diese Technologie geeignet ist.

Zum anderen lässt sich ein Radstern in Segmentbauweise derart gestalten, dass in den Speichen die Kohlefasern unidirektional entsprechend den Spannungen in Speichenrichtung verlaufen“, erläutert Karsten Müller vom KVB. Derartige Räder werden gegenwärtig von Dr. Arwed Theuer aus Halle (Saale) in Kooperation mit dem Chemnitzer KVB entwickelt. Die Prototypen, die für die gerade stattfindende Erprobung notwendig sind, werden gegenwärtig im KVB gefertigt.

Im Gegensatz zu bisherigen, wie auch den in der „Formula Student“
verwendeten Carbonrädern, die im klassischen Handlaminierverfahren gefertigt werden, steht die reine Gewichtsreduktion bei den vorliegenden Rädern nicht im Vordergrund. „Ziel der Entwicklung ist ein robustes und auf Straßen zugelassenes Rad mit Schadenstoleranz, dessen Fertigungsverfahren eine gleichbleibende Qualität nach industriellen Standards gewährleistet“, berichtet Müller. Derzeit wird intensiv an den für die Straßenzulassung erforderlichen Strukturversuchen gearbeitet.

„Ein dreiteiliges Pkw-Rad mit konventionellem Felgenbett aus Metall wird voraussichtlich das erste in Deutschland zugelassene Pkw-Rad mit einem Radstern aus Carbon sein“, ergänzt Theuer.

Weitere Informationen:

Technologie Centrum Chemnitz,
Institut für Konstruktion und Verbundbauweisen e. V. an der TU Chemnitz,
Dr. Jakob Schulz, Annaberger Str. 240, 09125 Chemnitz,
Telefon 0371 5347-540, E-Mail jakob.schulz@kvb-chemnitz.de