Ersatzteile für Elektrofahrräder sind nicht immer verfügbar. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung haben darum einen Weg gesucht, diese Teile im 3D-Druck herzustellen. Mit Erfolg.
Im Jahr 2021 wurden in Deutschland rund zwei Millionen E-Bikes verkauft. Experten schätzen, dass der Anteil an den neu verkauften Rädern künftig bei bis zu 50 Prozent liegen wird. Doch durch die Modellvielfalt kann es schon bald zu einem Engpass bei den Ersatzteilen kommen.
Die Forscher haben darum anhand der gesamten Prozesskette untersucht, wie der 3D-Druck hier helfen kann. Zum untersuchten Ablauf gehören Demontage, Reinigung, Prüfung, Sortierung, Aufarbeitung, Ersatz und Remontage. Die Experten gingen die Stücklisten typischer Elektrofahrradmotoren durch und prüften die Teile auf ihre Ausfallwahrscheinlichkeit. Dann untersuchten sie, ob und unter welchen Bedingungen Ersatzteile wie beispielsweise Zahnräder und Drehmomentstützen additiv gefertigt werden können.
Die notwendigen Daten für den 3D-Druck gewannen die Wissenschaftler abhängig von der Geometrie der Komponenten entweder durch 3D-Modellierung oder 3D-Digitalisierung. Im nächsten Schritt wählten sie Werkstoffe und additive Verfahren aus – je nachdem, ob sich Metalle oder Kunststoffe für die Fertigung und die Ersatzteile besser eigneten.
Vom Erfolg des Projekts sei man überzeugt, sagt Jan Koller vom Fraunhofer IPA: „Das Verfahren bietet das Potenzial, die Kreislauffähigkeit in der Elektrofahrradbranche zu steigern und die Verschwendung von Ressourcen zu mindern.“
Spannend ist auch: Das hier erforschte Prinzip lässt sich theoretisch auch auf alle anderen Bauteile übertragen.
Alle Infos zum Projekt gibt es in der Dokumentations-Broschüre des Fraunhofer IPA.
