So bekommt der Fahrradhelm einen schmalen Fußabdruck
Design, Lifestyle und Funktionalität gehören zu den zentralen Kaufkriterien für Sportartikel und Accessoires. In einem wachsenden Markt werden jedoch viele Produkte aus Asien importiert, die häufig nicht den Anforderungen an ökologische Nachhaltigkeit entsprechen. Doch es gibt Alternativen die ökologische Verantwortung mit modernem Produktdesign und hoher Funktionalität verbinden, wie Forschende des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie (ICT) in Pfinztal jetzt demonstrieren.
Recyclingfähiger bio-basierter Monomaterial-Fahrradhelm aus EPLA.
Foto: Fraunhofer ICT
Die Entwicklung von Fahrradhelmen priorisierte bisher die Funktionalität, was oft zulasten der Kreislauffähigkeit ging. Dies führte zu einem erheblichen ökologischen Fußabdruck, insbesondere bei Helmen, die in Asien aus erdölbasierten Kunststoffen gefertigt werden. Branchenübliche Helme bestehen aus unterschiedlichen Materialien wie Polycarbonat (PC) für die Helmschale, Polystyrol-Schaum (EPS) für den Kern, Polypropylen (PP) für Anbauteile und Nylon (PA) für die Gurte. Aufgrund dieser Materialvielfalt ist eine stoffliche Verwertung nach der Nutzungsdauer von drei bis fünf Jahren meist weder technisch noch wirtschaftlich möglich. Folglich werden die Helme häufig verbrannt, was die Umwelt zusätzlich belastet.
Das Projekt PIMMS, gefördert von der Fraunhofer Zukunftsstiftung, setzt genau hier an. Es untersucht nachhaltige Ansätze, bei denen alle Komponenten eines Produkts aus einem einzigen Material gefertigt werden. Als zukunftsfähige Lösung erweist sich Polylactid (PLA), ein vollständig kreislauffähiger und biobasierter Kunststoff. PLA hat sich durch seine technischen Eigenschaften und den wettbewerbsfähigen Preis am Markt etabliert und bietet einen bis zu achtfach kleineren Materialfußabdruck im Vergleich zu konventionellen Werkstoffen.
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Fahrradhelm aus PLA: Innovation im Produktdesign
Der Fahrradhelm wurde im Rahmen von PIMMS als Demonstrator für das neue Material- und Designkonzept gewählt. Die Fraunhofer ICT entwickelte gemeinsam mit Industriepartnern wie Comfil ApS, Elas A/S, WSVK und Polyola SAS eine vollständig aus PLA bestehende Materialbasis. Diese umfasst Partikelschäume, Tiefziehfolien, Fasern und Verbundwerkstoffe. Für die Herstellung war eine präzise und individuell abgestimmte Prozessführung notwendig. Die breit aufgestellte Kooperation ermöglichte es, den PLA-Helm im gleichen großserientauglichen Verfahren wie herkömmliche erdölbasierte Helme zu produzieren, was die Basis für eine wettbewerbsfähige Markteinführung schafft.
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CO2-Fußabdruck optimiert
Die Funktionalität des Helms wurde bereits erfolgreich gegen gängige Umwelteinflüsse getestet. Eine externe, normgerechte Prüfung zur endgültigen Freigabe steht noch aus. Zudem wird eine Lebenszyklus-Analyse (LCA) durchgeführt, um den verbesserten CO2-Fußabdruck des PLA-Helms im Vergleich zu konventionellen Helmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Herstellung über die Nutzung bis hin zum Recycling – zu belegen.
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Zukunftsperspektive: Kreislauffähigkeit im Fokus
Das innovative Designkonzept, das auf die Monomaterial-Bauweise setzt, zeigt laut den Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologieeine eine klare Perspektive für die nachhaltige Produktentwicklung in der Sportartikelbranche. PLA biete nicht nur eine umweltfreundliche Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen, sondern überzeuge auch durch Funktionalität, Komfort und ein modernes Erscheinungsbild. Mit dem PLA-Helm sei ein wichtiger Schritt in Richtung einer ressourcenschonenden und kreislauffähigen Zukunft gelungen.
