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Auch Fahrradrahmen haben sich im Lauf der Zeit verändert. Während man vor gut 20
Jahren, auch im Leistungssport, noch mit Stahlrahmen fuhr, findet man Fahrräder aus Stahl
heute selbst im Alltag immer seltener. Im Sport ging auch hier die Entwicklung zunächst in
Richtung der Leichtmetalle, insbesondere Aluminium. Aluminium ist leichter und weniger
korrosionsanfällig als Stahl [11]. Mittlerweile werden allerdings zunehmend Fahrradrahmen
auf Carbonfaser‐Basis hergestellt. Auch im Hochpreissegment für den Freizeitsport finden
sich diese Räder immer mehr.
Carbonrahmen sind extrem leicht und nicht korrosionsgefährdet. Allerdings sind sie
besonders schlaganfällig, da Carbon nur in Faserrichtung belastbar ist. Auch ist die Matrix bei
großer Hitze nicht beständig. In letzter Zeit findet man immer einmal wieder Berichte, dass
sich Carbonfelgen beim Bremsen verziehen oder sogar platzen. Die beim Bremsen
entstandene Wärme bewirkt, dass das Epoxydharz [12], in das die Carbonfasern der Felge
eingebettet sind, schmilzt. Die Schichten aus Carbongewebe verlieren den Zusammenhalt,
und das Laufrad somit seine Form. Auch ist die Gewichtsersparnis nicht sehr groß und der
Preis enorm, selbst wenn nur der Flaschenhalter oder die Felge aus Carbon gefertigt sind.
Hinzu kommt, dass gebrochene Felgen oder Fahrradrahmen nicht repariert werden können.
Den Bau eines solchen Fahrradrahmens aus Carbonfasern kann man sich im Unterricht auf
einem Video anschauen [8]. Häufig sind die Fasern in ein Epoxid‐Harz eingebettet. Dies kann
man auch im Schulversuch zeigen (Versuch 2). Die Materialien zeichnen sich im Vergleich zu
klassischen Werkstoffen durch eine geringere Dichte und größere mechanische Belastbarkeit
aus; sie sind allerdings auch anfälliger bei bestimmten Belastungen. Diskutiert werden kann
daher, ob die Gewichtseinsparung den häufig viel höheren Preis und das Risiko eines
„Totalverlusts“ bei Beschädigung rechtfertigt.
Autos aus Bio‐Kunststoff
Auch Motorsport ist Sport. Gerade im Motorsport wird sehr viel Entwicklungsarbeit
betrieben, um Autos leichter und stabiler zu machen oder die Straßenhaftung zu verbessern.
Dies schlägt sich natürlich auch auf Autos durch, die für das sportliche Fahren außerhalb des
reinen Profisports konzipiert werden.
Abb. 1 Das Bio‐Konzept Car gewinnt den Bio‐Plastics Award 2012 [14]
Das Biokonzept Car (Abb. 1) ist ein Rennwagen, wie er auch von Rapper „Smudo“ gefahren
wird. Ein solches Auto besteht aus vielen NFK‐Bauteilen (Naturfaser‐verstärkten
Kunststoffen). In der Fachpresse und in den Fachverbänden wird das Konzept als
erfolgreiche Pionierarbeit gelobt [13]. Die Heckklappe des Autos besteht zum Beispiel aus
einem mit Flachsfasern verstärkten Epoxidharz, auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Mit