Design, Lifestyle und Funktionalität sind zentrale Kaufkriterien für Sportartikel und Accessoires. Für diesen boomenden Markt werden viele Produkte aus Asien nach Europa importiert, die nicht ökologisch nachhaltig sind. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT haben eine Alternative entwickelt.
Beim Produktdesign von Fahrradhelmen steht die Funktionalität zu Recht im Vordergrund. Allerdings geht dies bisher zu Lasten der Zirkularität und hinterlässt einen erheblichen ökologischen Fußabdruck – insbesondere, wenn die Helme in Asien aus massenhaft hergestellten erdölbasierten Kunststoffen hergestellt werden: Die Helmschale besteht aus Polycarbonat (PC), der Schaumstoffkern aus Polystyrolschaum (EPS), Komponenten häufig aus Polypropylen (PP) und Bänder aus Nylon (PA). Eine solche Konstruktion macht ein Materialrecycling am Ende der Produktlebensdauer sowohl technisch als auch wirtschaftlich nicht realisierbar. Daher werden Helme in der Regel nach drei bis fünf Jahren Nutzung verbrannt.
Produkte aus Monomaterialien schonen die Umwelt
Bei der Hinterfragung des Prinzips, jedes Bauteil aus einem speziell dafür vorgesehenen Material herzustellen, entstehen neue, nachhaltige Produktionsansätze. Einen solchen Ansatz zeigt das von der Fraunhofer-Zukunftsstiftung geförderte Projekt PIMMS. In seinem Rahmen wurden verschiedene Sportartikel entwickelt, die nur aus einem Material bestehen. Besonders geeignet ist den Wissenschaftlern zufolge das biobasierte und zirkuläre Material PLA. Aufgrund seiner technischen Eigenschaften und seines wettbewerbsfähigen Preises hat es sich seit mehreren Jahren auf dem Markt etabliert. Im Vergleich zu den bisher verwendeten Materialien hat PLA einen bis zu achtmal kleineren Material-Fußabdruck.
Fahrradhelm ist konkurrenzfähig
Der Fahrradhelm dient als Demonstrator für das neue Material- und Designkonzept, da er eine hohe Funktionalität, insbesondere eine hohe Energieabsorption bei geringem Gewicht, gewährleisten muss. Entscheidend für den Markterfolg sind außerdem Tragekomfort, Preis und Optik.
Im Rahmen des eineinhalbjährigen marktorientierten Projekts entwickelte das Fraunhofer ICT in Zusammenarbeit mit verschiedenen Industrieunternehmen (Comfil ApS, Elas A/S, WSVK, Polyola SAS) Partikelschäume, Tiefziehfolien, Fasern und Verbundwerkstoffe, die vollständig aus PLA bestehen. Ihre Herstellung und Verarbeitung erfordern eine präzise und individuell abgestimmte Prozesssteuerung. Dank der breiten Zusammenarbeit konnte der PLA-Helm im gleichen massenproduktionsfähigen Verfahren hergestellt werden wie der herkömmliche Fahrradhelm auf Erdölbasis. Damit ist der Grundstein für eine wettbewerbsfähige Markteinführung der neuen Helme gelegt.
Die Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber gängigen Umwelteinflüssen im Einsatz wurde bereits positiv getestet. Die normgerechte externe Prüfung, die die Gebrauchstauglichkeit des Helms nachweisen soll, steht noch aus. Eine Lebenszyklusanalyse (LCA) wird außerdem den verbesserten CO2-Fußabdruck des recycelbaren Monomaterial-Fahrradhelms im Vergleich zum erdölbasierten Design während der gesamten Produktion, Nutzung und am Ende der Lebensdauer quantifizieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Januar 2025
