E-Bikes: Kreislaufwirtschaft für Motoren laut Fraunhofer-IPA-Studie machbar

E-Bikes liegen im Trend und locken auch Menschen aufs Rad, sie sonst zu Hause sitzen würden. Problem: Defekte Komponenten können oft nicht getauscht werden oder werden als Ganzes gegen neue Bauteile ausgetauscht – etwa bei Motoren. Doch ein Forscherteam, des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) konnte in einer Studie nachweisen, dass sich E-Bike-Motoren mit ausreichendem Wille durchaus für eine Kreislaufwirtschaft aufarbeiten lassen.

Aktuell ist es noch so, dass ein defekter Motor quasi direkt einem Totalschaden eines E-Bikes gleichkommt. Es würde sich aber laut IPA lohnen, Ersatzteile für die Motoren zu fertigen und gebrauchte Elektrofahrradmotoren industriell aufzuarbeiten. Das Fraunhofer IPA nahm dabei mit den Partnern cirp GmbH, Electric Bike Solutions GmbH, dem Trägerverein Umwelttechnologie-Cluster Bayern e.V. und dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH die gesamte Prozesskette einer solchen Aufbereitung unter die Lupe.

Man schaute sich also die Prozesse von der zerstörungsfreien Demontage über die Reinigung, Prüfung, Aufarbeitung bzw. Ersatz durch Neuteile bis hin zur Remontage an. Man untersuchte etwa die Motoren etablierter Hersteller auf ihre Ausfallwahrscheinlichkeit und evaluierte, welche Verschleißteile sich unter welchen Bedingungen additiv fertigen lassen. Hier arbeitete man auch mit 3D-Druck. Anschließend fertigte man die notwendigen Komponenten und prüfte die Lebensdauer, Geräuschentwicklung und Temperaturbeständigkeit der Ersatzteile. Über 120 Bauteile aus 20 verschiedenen Werkstoffen stellte man so auf die Probe.

Tests unter realen Einsatzbedingungen ergaben, dass die Machbarkeit und Haltbarkeit passte. Einzelne Bauteile wie Getriebezahnräder konnten somit additiv gefertigt und nachhaltig eingesetzt werden. Diese Kreislauffähigkeit brächte, würde sie denn umgesetzt, mehr Nachhaltigkeit in die Branche für E-Fahrräder. Auch wirtschaftliches Einsparpotenzial ergibt sich, ist aber natürlich stückzahlenabhängig. 30 bis 40 % könnten Hersteller der Elektromotoren wohl durch die Refabrikation sparen, wenn sie dadurch keine komplett neuen Motoren als Ersatzteile einsetzen müssten.

Eine neue Lernfabrik für Remanufacturing, das RemanLab am Fraunhofer IPA in Bayreuth, soll das Ganze für Unternehmen ab 23. Mai erlebbar machen. Mal sehen, ob dies in der Praxis adaptiert wird.

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