Fiber Frame - Entwicklung von Strukturbauteilen und Verbindungselementen für ein vollverschaltes Velomobil auf Basis von Holz und nachhaltigen Kunststoffen und Fasern

Aufgrund des steigenden Umweltbewusstseins sowie dem Aspekt der Schonung der endlichen Ressource Erdöl, ist der Markt für E-Bikes in den letzten Jahren deutlich gestiegen und es wird ein weiteres Wachstum für die nächsten Jahre prognostiziert. So hatte das Handelsblatt in dem am 3. Januar 2021 veröffentlichten Artikel „die große Zeit der E-Bikes kommt erst noch“ ein erhebliches Wachstum für das aktuelle und die kommenden Jahre vor-hergesagt. Weiterhin sind so genannte Cargo-Bikes aufgrund ihrer Möglichkeit sowohl Kinder als auch die Einkäufe CO2-neutral zu transportieren immer mehr Teil des alltäglichen Verkehrsbildes in vielen Klein- und Großstädten geworden. Lastenräder als funktionalitätserweiterte E-Bikes unterliegen bereits einer Förderung durch das Bafa und die aktuelle politische Diskussion ist geprägt von weiteren Fördermaßnahmen für Lastenräder. Die nachhaltige und regionale Mobilität ist also geprägt von erwartetem Wachstum und Fördermaßnahmen. Es gibt allerdings im Angebotsspektrum der auf dem aktuell auf dem Markt erhältlichen Fahrräder noch deutliche Lücken. Zum aktuellen Zeitpunkt gibt es kaum Fahrräder auf den Markt, die für zwei Personen und den Transport von Gepäck mit entsprechenden Witterungsschutz ausgelegt sind. Weiter-hin sind die meisten Fahrzeuge aus der Branche noch aus den klassischen Materialien Stahl oder Aluminium. Insbesondere Aluminium hat einen sehr hohen CO2-Fußabruck und ist somit kaum als nachhaltig zu bezeichnen. Seit einigen Jahren wird daher der Rohstoff „Holz“ im Fahrradbau auch für Lastenräder neu entdeckt. Selbst im Automobilsektor ist Holz als nach-haltiger Rohstoff neu im Trend. So titelte zum Beispiel die Automobil-Produktion am 22. Februar 2021 „Holzfaserverbundwerkstoffe sind leichter als Alu und lassen sich umweltfreundlicher herstellen und entsorgen“.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass im Bereich der Lastenfahrzeuge für 2 Personen und dem Einsatz von Holz in der Fahrzeugbranche noch Forschungsbedarf besteht. Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts „Fiber Frame“ ist es, einen Rahmen für ein E-Bike für zwei Personen auf Basis von biobasierten Materialien zu entwickeln und bei dem Rahmen durch die Kombination aus den ausgewählten Materialien gezielt so genannte Crashstrukturen einzubauen, die die Insassen des Fahrrads bei einem Unfall ganz nach dem Motto „die Knochen des Fahrrads brechen zuerst, bevor die Knochen des Radfahrers brechen“ schützt. Laut dem statistischen Bundesamt zufolge sind im Jahr 2021 mehr Menschen mit einem E-Bike im Straßenverkehr verunglückt als je zuvor. Insgesamt waren es 142 Personen, 20 % mehr als im Vorjahr, die sogar während eines Jahres mit geringem Verkehrsaufkommens verunglückt sind. Vor allem ältere Menschen, die nun das Radfahren mit einem E-Bike neu für sich entdecken, verunglücken in der Regel häufiger, da hier altersbedingte Phänomene, wie eine geringe Sehstärke oder ein schlechterer Gleichgewichtssinn hinzukommen. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass das Velomobil nochmals mit Crashstrukturen ausgestattet wird, die eine Tötung im Falle eines Verkehrsunfalls verhindern.

Durch die Verwendung von einheimischen Holzarten aus Deutschland kann durch das Projekt neben den Aspekten der „Nachhaltigkeit“, „Umweltschutz“ und „Ressourcenschonung“ auch ein wichtiger Beitrag zum Thema Bioökonomie geleistet werden. Es können lange Transportwege aus dem Ausland vermieden werden und die Wirtschaft in Deutschland zusätzlich gestärkt werden.

Das Ziel des Projekts „Fiber Frame“ ist die Entwicklung eines Rahmens für ein E-Bike für zwei Personen, ein so genanntes Velomobil, auf Basis von biobasierten Materialien mit dem gezielt Crashstrukturen realisiert werden können. Bei dem neuartigen Rahmen sollen ein Verbund aus Holz und einem Kunststoff-Biofaserverbundwerkstoff hergestellt werden. Dieser Verbund soll dabei so ausgelegt werden, dass bei einem Unfall die Insassen vor schweren Verletzungen geschützt werden können.