„Im SUPA-Wheel-Projekt geht es darum, ein nachhaltiges Aluminiumrad zu entwickeln, das die technischen, ökonomischen und ökologischen Anforderungen der Automobilhersteller erfüllt”, bringt Wilhelm Harms von der FH Dortmund die Zielsetzung in einem Anfang dieses Jahres veröffentlichten Video auf den Punkt. Dieser Anspruch spiegelt sich auch in der Projektbezeichnung wider: SUPA-Wheel steht für Sustainable Production of Aluminum Wheels. Um dies zu realisieren, bringen neben der FH Dortmund die Industriepartner Borbet, Trimet Aluminium SE und Jordan Spritzgusstechnik ihre spezifischen Kompetenzen in die Forschungsarbeit ein. „Die Auswahl der Partner bildet die gesamte Wertschöpfungskette eines Rades ab”, erläutert Robert Kleinhans im Gespräch mit Automotive Insights. Kleinhans ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV, dem fünften Partner im SUPA-Wheel-Verbund.
Nachhaltiges Ausgangsmaterial und Aerodynamik im Betrieb
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderte Projekt mit einer Laufzeit von 36 Monaten startete im Januar 2023. Das Projektende wurde allerdings kürzlich um sechs Monate verschoben, wie Robert Kleinhans berichtet: „Wir haben einen Antrag auf Verlängerung gestellt, der bereits bewilligt wurde.” Die zusätzliche Zeit ist seinen Ausführungen zufolge nötig, um die Projektziele vollumfänglich zu erreichen. Konkret entwickeln die Projektpartner ein Rad aus Aluminium inklusive Kunststoffeinlegern, das sowohl hinsichtlich seiner CO2-Emissionen in der Herstellung als auch mit Blick auf die Effizienz während der tatsächlichen Nutzung optimiert ist.
Die Zielgröße von 30 Prozent Rezyklatanteil bei dem verwendeten Aluminium erforderte dabei laut Robert Kleinhans zunächst „einen Schritt zurück”: „Bevor wir richtig loslegen konnten, mussten wir uns mit den Recyclingprozessen für Aluminium auseinandersetzen. Das war notwendig, um die Reinheit des Rezyklats sicherzustellen und den Serienanforderungen von Automobilherstellern gerecht zu werden." Darüber hinaus werden auch die Stellhebel im Herstellprozess adressiert, welche die Performanz eines Materialsystems mitbestimmen. Bei den Kunststoffelementen wiederum achten die Verantwortlichen nach eigenen Angaben ebenfalls auf eine möglichst nachhaltige Zusammensetzung. Im Vordergrund stehen jedoch die benötigten Materialeigenschaften: So sollen die Einleger sowohl harschen Witterungsbedingungen als auch den hohen Bremsentemperaturen standhalten. Aus diesem Grund werden an der FH Dortmund als Teil der Materialprüfung auch Korrosionstests durchgeführt. Ein zentraler Aspekt ist zudem die Aerodynamik des Rades, um einen möglichst geringen Luftwiderstand und damit einen geringeren Kraftstoffverbrauch respektive eine höhere Reichweite bei batterieelektrischen Antriebssystemen zu erreichen.
„Anknüpfungspunkte für andere”
Neben Performance- und Sicherheitsaspekten soll das am Projektende stehende Rad jedoch auch in optischer Hinsicht überzeugen. „Das Design wird von Studenten der FH Dortmund entwickelt”, blickt Robert Kleinhans voraus und betont: „Unser Rad soll den am Markt verfügbaren Rädern ebenbürtig sein!” Bis dahin haben die SUPA-Wheel-Verantwortlichen noch umfangreiche Arbeit zu leisten. Beim Fraunhofer IGCV ist etwa ein von Borbet zur Verfügung gestelltes Gießwerkzeug im Einsatz, anhand dessen weitere Erfahrungen rund um die „Gießbarkeit” unterschiedlicher Aluminium-Legierungen gesammelt werden. Dennoch zeigen sich die Beteiligten optimistisch, den Termin für den Projektabschluss halten zu können. Die im Rahmen von SUPA-Wheel gewonnenen Erkenntnissen sollen dann entsprechend auch veröffentlicht werden. „Öffentlich geförderte Forschung soll immer Anknüpfungspunkte für andere ermöglichen”, bekräftigt Robert Kleinhans abschließend.