Forschende der FH Dortmund erfinden das Rad neu
Das glänzende Aluminium-Rad – umgangssprachlich auch Aluminium-Felge genannt – sieht schick aus, hat aber eine eher schlechte Ökobilanz. Ein Team aus Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen der Fachhochschule Dortmund arbeitet mit Projektpartnern aus der Wirtschaft daran, die Kohlendioxid-Emissionen von Aluminium-Rädern zu reduzieren. Im Projekt „SUPA-Wheel“ haben sie dabei nicht nur die Herstellung, sondern auch Einflüsse auf den Kraftstoffverbrauch im Blick.
03.02.2026
Das Ziel der Ingenieure ist ambitioniert. Das SUPA-Rad soll einen harmonischen Dreiklang bilden: ökologischen, technischen, aber auch wirtschaftlichen Ansprüchen gerecht werden. Dieser Spagat muss der Firma Borbet als Radhersteller mit mehreren Produktionsstätten in Deutschland immer wieder aufs Neue gelingen. Sie ist eine von mehreren Projektpartnern. Gemeinsam unterstützen sie die Forschenden mit Marktkenntnissen, Fertigungs-Know-how und Forschungsmaterialien. „Und wir entwickeln die perfekte Legierung für das Rad“, sagt Wilhelm Harms. Er und sein Kollege Jakob Nowak sind wissenschaftliche Mitarbeiter am Fachbereich Maschinenbau der Fachhochschule Dortmund und treiben die Forschung zusammen mit zwei Hilfskräften voran. 30 Prozent Alt-Aluminium sollen künftig in ihren Rädern verwendet werden. Es klingt so einfach.
Doch bislang werden Räder zu 100 Prozent aus neuem Aluminium hergestellt. Es ist leichter, mit diesem reinen Material die gewünschte Legierung für das Rad zu erhalten. Eine Legierung ist ein Stoff, der aus mindestens zwei Elementen besteht. Beim Rad kommen neben Aluminium noch Silizium, Eisen, Zink, Kupfer, Magnesium und Mangan hinzu. Diese fein abgestimmte und langerprobte Mischung der Elemente ist es, die Härtegrad, Festigkeit und Korrosionsrate der Aluminium-Räder ausmachen. Recyceltes Aluminium bringt jedoch bereits kleinste Einschlüsse anderer Elemente mit. Und so gerät das sensible Mischverhältnis ins Wanken.
Das Konsortium aus der Fachhochschule und den Projektpartnern hat daher untersucht, welche Spielräume bei der Legierung bestehen, „ohne dabei die Sicherheit des Rades zu gefährden“, wie Jakob Nowak betont. Dafür wurden Testlegierungen und 300 Proben im hochschuleigenen Chemielabor untersucht. „Zunächst benötigten wir ein Modell, mit dem wir zuverlässig die Eigenschaften neuer Legierungen voraussagen und auf Effekte durch Einschlüsse anderer Elemente im Alt-Aluminium reagieren können“, erklärt Wilhelm Harms. Aktuell laufen die Materialtests auf den Prüfständen der Fachhochschule.
Dass der Aufwand lohnt, davon sind die Ingenieure überzeugt. „Alt-Aluminium hat eine zehnfach bessere Kohlendioxid-Bilanz als Neu-Aluminium“, sagt Wilhelm Harms. Warum dann also nur 30 Prozent Alt-Aluminium im neuen Rad? „Der Trenn- und Sortierprozess ist aufwändig und bisher können nur 30 Prozent recyceltes Aluminium als stabile Liefermenge gewährleistet werden“, erklärt Jakob Nowak.
Darum suchen die Ingenieure neben der Produktion mit Alt-Aluminium nach weiteren Kohlendioxid-Sparpotenzialen im Rad. Eine höhere Festigkeit der Aluminium-Legierung könne gleiche Stabilität bei weniger Materialeinsatz möglich machen. Das mache die Räder leichter und spare Energie, wenn weniger Masse bewegt werden muss. Weit fortgeschritten sind Ideen zu moderneren Radkappen, sogenannten Inserts. Diese Kunststoffabdeckungen werden in das Rad geklemmt, um die Aerodynamik zu verbessern. „Das spart Kraftstoff beziehungsweise Strom und erhöht somit die Reichweite“, sagt Jakob Nowak. Beim Kunststoff setzen die Ingenieure gemäß dem Nachhaltigkeitsgedanken auf biogene Kunststoffe ohne Glasfaserverstärkung. Glasfaser gilt als Sondermüll, der nicht ohne großen Aufwand aufbereitet oder energetisch wiederverwertet werden kann, weshalb er zumeist auf Deponien endgelagert wird.
Am Ende des Projekts soll eine prototypische Lösung vorliegen: „Ein Aluminium-Rad – kohlendioxidreduziert, kostengünstiger, aber auch schick und verkaufbar“, so Wilhelm Harms. Das Projekt läuft noch bis Mitte des kommenden Jahres.
