{"id":91090,"date":"2023-05-05T02:08:00","date_gmt":"2023-05-05T00:08:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=91090"},"modified":"2023-05-04T12:09:00","modified_gmt":"2023-05-04T10:09:00","slug":"neues-leben-fuer-gebrauchte-e-bike-motoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/neues-leben-fuer-gebrauchte-e-bike-motoren\/","title":{"rendered":"Neues Leben f\u00fcr gebrauchte E-Bike-Motoren"},"content":{"rendered":"\n

Immer mehr Menschen sind mit Elektrofahrr\u00e4dern unterwegs. Im Vergleich zum Auto sind die E-Bikes g\u00fcnstiger, \u00f6kologischer, ges\u00fcnder und sparen Platz in der Stadt. <\/p>\n\n\n\n

Der Nachteil: F\u00fcr defekte Komponenten wie Motoren oder Akkus gibt es oftmals keinen Ersatz, oder sie werden als Ganzes gegen teure neue Komponenten getauscht. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung IPA konnte zusammen mit Partnern in einer Studie zeigen, dass sich E-Bike-Motoren im Sinne einer modernen Kreislauf-wirtschaft aufarbeiten lassen. Einen Einblick in das Remanufacturing von E-Bike-Komponenten geben die Forschenden des Fraunhofer IPA im \u00bbRemanLab\u00ab, einer neuen Lernfabrik f\u00fcr Remanufacturing.<\/p>\n\n\n\n

Der Trend zum E-Bike ist ungebrochen \u2013 nach Angaben des Zweirad-Industrie-Verbands (ZIV) machten Elektrofahrr\u00e4der 2022 bereits 48 Prozent der Verk\u00e4ufe am gesamten Fahrradmarkt aus \u2013 Tendenz steigend. Auch die Auswahl der Modelle wird vielseitiger. Neben bekannten Marken bringen kleine Hersteller Neuheiten auf den Markt. Doch eine Reparatur durch die Werkstatt ist insbesondere f\u00fcr Akkus und Motoren h\u00e4ufig technisch und wirtschaftlich nicht umsetzbar. So kann es sein, dass der Ausfall einer Komponente eines Elektrofahrrads zum Totalschaden f\u00fchrt. Warum die gebrauchten Elektrofahrradmotoren nicht industriell aufarbeiten? <\/p>\n\n\n\n

Diese Frage stellten sich Forschende des Fraunhofer IPA im vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung BMBF gef\u00f6rderten Projekt \u00bbAddRE-Mo\u00ab. Gemeinsam mit den Partnern cirp GmbH, Electric Bike Solutions GmbH, dem Tr\u00e4gerverein Umwelttechnologie-Cluster Bayern e.V. und dem Wuppertal Institut f\u00fcr Klima, Umwelt, Energie gGmbH untersuchten sie die technische Machbarkeit der Refabrikation von Elektrofahrradmotoren. Dazu sollte die gesamte Prozesskette des Remanufacturing \u2013 von der zerst\u00f6rungsfreien Demontage \u00fcber die Reinigung, Pr\u00fcfung, Aufarbeitung bzw. Ersatz durch Neuteile bis hin zur Remontage \u2013 unter die Lupe genommen werden und deren \u00f6kologisches und \u00f6konomisches Potenzial analysiert werden. Dar\u00fcber hinaus wollten die Forschenden den Einsatz additiver Fertigungsverfahren und geeignete Kombinationen aus Verfahren und Werkstoff zur Herstellung langlebiger und belastbarer Ersatzteile pr\u00fcfen.<\/p>\n\n\n\n

Von der Demontage zur Remontage<\/h5>\n\n\n\n

\u00bbFallen der Motor oder der Akku aus, wird in der Regel die gesamte Komponente getauscht, obwohl m\u00f6glicherweise nur ein Zahnrad defekt ist. F\u00fcr Elektrofahrrad-Werkst\u00e4tten lohnt sich die Reparatur oftmals nicht, und auch die Hersteller haben ein gro\u00dfes Interesse daran, alte Motoren, die die gr\u00f6\u00dften Kostentreiber beim E-Bike sind, durch neue zu ersetzen\u00ab, beschreibt Jan Koller, Projektleiter und Gruppenleiter am Fraunhofer IPA, das Dilemma. \u00bbUnser Ziel war es, ein Werterhaltungsnetzwerk umzusetzen, indem wir mit dem Remanufacturing einen industriellen Prozess etablieren, bei dem eine gr\u00f6\u00dfere St\u00fcckzahl von 50 bis 100 Motoren in den Aufarbeitungsprozess geht.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Im ersten Schritt haben Koller und sein Team Elektrofahrradmotoren etablierter Hersteller auf ihre Ausfallwahrscheinlichkeit untersucht. Dann pr\u00fcften sie, ob und unter welchen Bedingungen sich Ersatzteile mit einer hohen Verschlei\u00dfrate wie Zahnr\u00e4der und Drehmomentst\u00fctzen additiv fertigen lassen. Die notwendigen Daten f\u00fcr den 3D-Druck gewannen die Wissenschaftler abh\u00e4ngig von der Geometrie der Komponenten entweder durch 3D-Modellierung oder 3D-Digitalisierung. Anschlie\u00dfend w\u00e4hlten sie Werkstoffe und additive Verfahren aus. Zusammen mit den Unternehmen cirp und Electric Bike Solutions fertigte das Fraunhofer IPA schlie\u00dflich die Komponenten und pr\u00fcfte ihre Lebensdauer, Ger\u00e4uschentwicklung und Temperaturbest\u00e4ndigkeit in eigens entwickelten Pr\u00fcfst\u00e4nden und unter realen Belastungen. Insgesamt wurden \u00fcber 120 Bauteile aus 20 verschiedenen Werkstoffen aus dem 3D-Drucker hergestellt. Als besonders vielversprechend erwies sich das Highspeed-Sintering, ein spezielles Verfahren zur Herstellung oder Ver\u00e4nderung von Werkstoffen, in Kombination mit dem Kunststoff Polyamid 12 (PA12). Die Projektergebnisse sind in der Studie \u00bbAdditive Refabrikation in der Elektrofahrradbranche\u00ab zusammengefasst, die kostenlos zum Download zur Verf\u00fcgung steht.<\/p>\n\n\n\n

Mit der Remontage und dem Test unter realen Einsatzbedingungen konnten die Projektpartner die technische Machbarkeit und Haltbarkeit nachweisen. Die Forschungsergebnisse zeigten, dass einzelne Bauteile wie Getriebezahnr\u00e4der additiv gefertigt und nachhaltig eingesetzt werden k\u00f6nnen. \u00bbAm Ende der Prozesskette erh\u00e4lt man durch das Remanufacturing einen Fahrradmotor, der in puncto Qualit\u00e4t einem neu gefertigten Motor entspricht und auch dieselbe Garantie umfasst\u00ab, sagt Koller.<\/p>\n\n\n\n

Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit durch additive Refabrikation<\/h5>\n\n\n\n

Ein wichtiger Aspekt war zudem die \u00f6kologische Bewertung des Refabrikationsprozesses im Vergleich zur Neufertigung. \u00bbDie additive Fertigung bietet das Potenzial, die Kreislauff\u00e4higkeit in der Elektrofahrradbranche zu steigern und die Verschwendung von Ressourcen zu mindern. 90 Prozent der Auswirkungen auf das Klima, berechnet in Kilogramm-CO2<\/sub>-\u00c4quivalenten, lassen sich im Vergleich zur Neuproduktion einsparen\u00ab, so der Wirtschaftsingenieur. Das wirtschaftliche Einsparpotenzial hingegen ist st\u00fcckzahlabh\u00e4ngig und liegt bei vergleichbaren Komponenten in der Regel bei ungef\u00e4hr 30 bis 40 Prozent im Vergleich zum Neukauf des Elektromotors. Dadurch bietet die Refabrikation auch f\u00fcr die Hersteller der Elektromotoren gro\u00dfes Potenzial.<\/p>\n\n\n\n

Neuer\u00f6ffnung der Lernfabrik RemanLab in Bayreuth<\/h5>\n\n\n\n

Zur Verstetigung der im Projekt erzielten Ergebnisse wird die Prozesskette der Refabrikation von Elektrofahrradmotoren in der neuen Lernfabrik f\u00fcr Remanufacturing RemanLab am Fraunhofer IPA in Bayreuth umgesetzt und erlebbar gemacht. Das RemanLab wird am 23. Mai 2023 er\u00f6ffnet. Unternehmen erhalten in der realistischen Lernumgebung, die alle erforderlichen Pr\u00fcfst\u00e4nde umfasst, einen Einblick in die Zukunft nachhaltiger Produktion. Das Wissen \u00fcber die Komplexit\u00e4t des Remanufacturingprozesses, von der Eingangskontrolle \u00fcber die Demontage, Reinigung, Pr\u00fcfung, Aufarbeitung, Remontage und Endkontrolle wird am konkreten Objekt mit Hilfe von Demonstratoren wie z. B. einer Augmented-Reality-Anwendung zur Demontage vermittelt. \u00bbBislang war das Remanufacturing von kosten- und arbeitsintensiven Prozessen gepr\u00e4gt. Im RemanLab zeigen wir, wie digitale Technologien und Automatisierung die Refabrikation nicht nur von Elektromotoren, sondern zuk\u00fcnftig auch von Elektrokleinger\u00e4ten und weiteren Produkten revolutionieren k\u00f6nnen\u00ab, sagt Koller.<\/p>\n\n\n\n

Das RemanLab wird vom 27.-29. Juni auf der Messe ReMaTec 2023 in Amsterdam (Innovation Area) pr\u00e4sentiert.  <\/p>\n\n\n\n