Neben dem Motor ist für E-Bikes der Akku ein wesentliches Bauteil – und zugleich ein erheblicher Gewichtsfaktor. Eine biobasierte Leichtbau-Alternative für das Akkugehäuse aus Flachsfasern soll für mehr Sicherheit bei Unfällen sorgen. Dazu forschten Wissenschaflterinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer Institut LBF sowie des Batterie-Herstellers Ansmann gemeinsam im Projekt Biobattery, das 2021 seinen Abschluss fand. Flachsfasern empfehlen sich dabei als besonders schlagzäh, elastisch und mit einer geringen Splitterneigung für biobasierte Composites.
Die Herausforderung besteht in den hohen Verarbeitungstemperaturen. Die Forschenden haben sich auch deshalb auf Flachsfasern konzentriert, da diese im Vergleich zu anderen Naturfasern temperaturstabiler sind. Die Organobleche für das Akkugehäuse werden dazu mit einem speziell entwickelten Schmelzimprägnierverfahren hergestellt, das die besonderen Merkmale der Naturfasern berücksichtigt. Als Trägermaterial für die Flachsfasern verwendeten die Forschenden zunächst Polypropylen. Spätere Tests zeigten jedoch, dass biobasiertes Polyamid noch bessere mechanische Eigenschaften versprechen könnte.
Im Projekt entstand der Demonstrator daher noch aus Basis eines Verbundwerkstoffes aus Polypropylen und Flachsfasern. Tests der Firma Ansmann mit diesem E-Bike-Batterie-Gehäuse ergaben, dass der Demonstrator bessere mechanische Kennwerte als herkömmliche Vergleichsgehäuse aufwies. Wie erwartet war er zudem leichter. Bereits Ende 2021 gab es für diese Entwicklung den Innovationspreis Bioökonomie Baden-Württemberg.
Bild oben: Der Akku eines E-Bikes mit einem Gehäuse aus flachsfaserbasiertem Organoblech, das leichter und robuster ist als herkömmliche Akkugehäuse (Quelle: Ansmann)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Bioökonomie
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