Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hightech fürs Fahrrad

14.10.2009
Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe (CFK) machen nicht nur Autos und Flugzeuge leichter. Auch Radfahrer profitieren von dem neuen Werkstoff: Fraunhofer-Forscher stellen auf der Messe Composites Europe in Stuttgart (27. bis 29. Oktober) eine gefederte Sattelstütze aus CFK vor (Halle 4, Stand D04).

Bordsteinkanten, Schlaglöcher, Trambahnschienen - Radfahrer werden oft ganz schön durchgeschüttelt. Seit einigen Jahren gibt es gefederte Sattelstützen für Profis und Freizeitradler.


Mehr Fahrkomfort bei 30 Prozent weniger Gewicht bietet die gefederte Sattelstütze aus CFK.
© Fraunhofer

Sie fangen die schlimmsten Stöße ab und bieten mehr Komfort für den Rücken. Doch für spürbar mehr Fahrkomfort muss man tiefer in die Tasche greifen. Jetzt haben Fraunhofer-Forscher eine funktionsintegrierte Fahrradsattelstütze aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen (CFK) entwickelt, die superleicht und äußerst wirkungsvoll ist: "Ein Hardtail-Mountainbike mit dieser neuartigen CFK-Sattelstütze fährt sich, als wäre es ein Full-Suspension-Bike", sagt Triathlon-Weltmeister Daniel Unger nach der Probefahrt. Der Profi meint damit, dass jedes am Hinterrad ungefederte Mountainbike zum voll gefederten Komfortgefährt wird.

Nicht zuletzt deshalb wurde das Bauteil im September auf der Messe Eurobike 2009 in Friedrichshafen mit dem Eurobike Award ausgezeichnet, in Stuttgart ist die Hightech-Stütze für den AVK-Innovationspreis 2009 nominiert.

Die Sattelstütze wurde am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe entwickelt, im Fraunhofer-Innovations-cluster "KITe hyLITE - Technologien für den hybriden Leichtbau". "Den Anstoß dazu gab der fahrradbegeisterte Kollege Sergej Belaew", erinnert sich Gruppenleiter Oliver Geiger, der in der Abteilung von Prof. Frank Henning für die Umsetzung der flexiblen Sattelstütze verantwortlich ist.

"Das Bauteil basiert auf zwei CFK Profilen, die als Blattfederelemente wirken. Die Federsteifigkeit wurde dabei so eingestellt, dass die Verbiegung im Bereich von 10 bis 15 Millimetern liegt. Das steigert den Komfort für den Radfahrer spürbar." Die Außenradien der Profile wurden so gewählt, dass sie problemlos in existierende Fahrradrahmen montiert werden können. Das Sattelgestell wird gelenkig am oberen Ende der Profile gelagert, zusammen mit der Klemmvorrichtung und dem Sattel ergibt sich ein Parallelogramm.

Diese Struktur weisen bisher nur sehr teure Sattelstützen auf. Der Pluspunkt der Fraunhofer-Entwickung sind die besonderen Eigenschaften der Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe kombiniert mit einer intelligenten Bauweise, die eine deutlich spürbare zusätzliche Dämpfungs-/Federwirkung bieten. Die Verbiegung der CFK-Profile beeinflusst die Kinematik der Sattelspitze und unterstützt im Idealfall die Trittbewegung aktiv. Die Stütze mildert zudem Belastungsspitzen schon bei geringfügigen Unebenheiten - Teerflicken, beschädigte Straßenoberflächen und Kanaldeckel sind kaum spürbar. "Mehr Fahrkomfort bei 30 Prozent weniger Gewicht", fasst Geiger die Vorteile zusammen.

Der Prototyp der CFK-Sattelstütze wurde im Resin Transfer Moulding (RTM) Verfahren gefertigt. "Zuerst zieht man die Geflechtschläuche wie einen Strumpf auf das Formwerkzeug - einen Butylschlauch - auf und streckt sie, bis der erforderliche Faserwinkel erreicht ist. Nach dem definierten Aufpumpen der Schläuche wird das Bauteil mit einem Harz/Härter-Gemisch infiltriert. Mit Beginn der Aushärtung wird der Druck in den Butylschläuchen nochmals erhöht, um eine optimale Imprägnierung zu erreichen", beschreibt Belaew den Herstellungsprozess.

Derzeit arbeiten die Experten daran, Werkzeugtechnik und Fertigungsablauf für die Herstellung von größeren Stückzahlen zu optimieren. Die Fraunhofer-Ausgründung "carbobike" soll künftig Produktion und Vertrieb übernehmen.

Isolde Rötzer | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de
http://www.ict.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics