Maxion arbeitet an Leichtbau-Stahlfelgen für Lkw und schlägt Radindikator vor

Eine moderne Sattelzugmaschine (4×2) wiegt je nach Motorisierung, Ausstattung und Aufbau zwischen 7.000 – 8.5000 Kilogramm. Je leichter ein Truck ist, desto weniger Kraftstoff verbraucht er, der Reifenverschleiß sinkt, letztendlich das CO2-Äquivalent (der Co2-Fußabdruck, CO2e). Wer Gewicht reduzieren möchte, sollte laut Felgenhersteller Maxion aber auch die (Stahl-) Räder in die Gesamtbetrachtung mit einbeziehen. Das gilt natürlich auch für den Trailer. Im europäischen Entwicklungszentrum in Königswinter bei Bonn arbeitet Maxion Wheels deshalb schon seit Jahren daran, das  Gleichgewicht zwischen Gewicht und Festigkeit von Stahlfelgen immer weiter zu optimieren.

„Wenn man sich ein Lkw-Rad ansieht, scheint es einfach zu sein. Aber jedes Kilogramm, das wir ohne Beeinträchtigung der Sicherheit einsparen, erfordert Tausende von Stunden an Konstruktion, Simulation und Tests“, so Karl Rode, Director of Engineering bei Maxion Wheels.

Gewicht von 41 Kilogramm auf unter 30

Seit Ende der 1990er Jahre hat Maxion das Gewicht seines Standard-Lkw-Stahlrades der Größe 22,5 x 9,00 von 41 Kilogramm auf  32 Kilogramm reduziert. Die neueste Entwicklung des Unternehmens unterbietet erstmals die 30-Kilogramm-Marke. „Die Gewichtsabnahme wirkt sich positiv auf die Nutzlast und die Kraftstoffeffizienz auswirkt, natürlich unter Beibehaltung von Sicherheit, Qualität und Leistung“, so Rode.

Gesamtbetrachtung und ‚grüner Stahl‘

„Durch fortschrittliche Simulation und Materialkompetenz machen wir leichtere und stabilere Räder möglich, die die Leistung und Nachhaltigkeit für unsere Kunden verbessern“, erzählt Zeferino Neto, Chief Technical Officer bei Maxion Wheels. Im Umkehrschluss erfordert ein leichteres Raddesign auch weniger Rohmaterial, was den CO2-Fußabdruck zusätzlich verringert. Was den Herstellungsprozess angeht, resultiert der CO2e-Fußabdruck eines Rads hauptsächlich aus Rohstoffen und Energie, mit einem Anteil der Rohstoffe von etwa 75 bis 85 Prozent. In der ‚cradle-to-gate‘-Betrachtung (von der Rohstoffgewinnung bis zur Auslieferung) verursachen herkömmliche Stahlräder in der Herstellung gegenwärtig 133,45 kg CO2 pro Rad. Durch die Verwendung von ‚grünem Stahl‘ kann Maxion diesen Wert eigenen Angaben zufolge auf 44,9 kg CO2 senken – eine Reduzierung um 66 Prozent.

Rad-Nachhaltigkeitsindikator

Ein weiterer Hebel zur Überwachung und Darstellung des CO2-Reduzierungspotenzials sei laut Maxion die Verwendung von Lebenszyklusanalysen (LCA). Im Rahmen der Cradle-to-Gate-LCA haben Maxion Wheels und seine Industriepartner eine Methodik für Nachhaltigkeitsindikatoren entwickelt, die dem Bedarf der Branche nach einem Bewertungsansatz zur Berechnung und Berichterstattung des CO2e-Fußabdrucks gerecht werde.
Für ein möglichst realistisches Gesamtbild fließen darin auch das Gewicht und die Tragfähigkeit des Rades ein, ausgedrückt als Leichtbauindikator (maximale Radlast geteilt durch die Nettomasse des Rades). In Kombination, also inklusive der CO2e-Herstellungswerte, lässt sich ein aussagekräftiger ‚Wheel Sustainability Indicator‘ (Rad-Nachhaltigkeitsindikator) definieren. Angebracht am Rad, würde ein solcher Indikator (ähnlich wie das EU-Energielabel) den Fahrzeugherstellern und Speditionen einen klaren Hinweis geben, wie ‚umweltfreundlich‘ das Rad ist.

E-Lkw sind schwerer, Felgen müssen mehr tragen

Die Entwicklung bleibt derweil nicht stehen, nicht zuletzt aufgrund alternativer Antriebe. Insbesondere beeinflusst der zunehmende Einsatz batterieelektrischer Lkw die Anforderungen an das Raddesign. Schwerere Fahrzeuge bedeuten höhere Lasten (eine batterieelektrische Sattelzugmaschine wiegt drei bis vier Tonnen mehr als ein vergleichbares Diesel-Modell), während die aerodynamische Effizienz für die Reichweite entscheidend wird.

Unser Ziel ist einfach“, sagt Rode. Die Räder so leicht wie möglich zu halten und sie gleichzeitig stark genug für die Anforderungen von Elektro-Lkw zu machen.

Die Stahlräder von Maxion der nächsten Generation bieten eine gewichtsneutrale Laststeigerung von 250 kg und eine Tragfähigkeit von 4.250 kg. Der geringere Kühlbedarf der Bremsen in Elektrofahrzeugen ermöglicht laut Maxion jedoch kleinere Lüftungsöffnungen und eröffnen damit die Möglichkeit für ein schlankeres, aerodynamischeres Design. Dabei helfen entsprechende Simulationstools den Ingenieuren, jede Kurve und Kontur im Hinblick auf Festigkeit und Effizienz zu optimieren.

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