Wie die neue Mobilität das Rad­design verändern wird

Elektrofahrzeuge sind der erste große Schritt auf dem Weg zu einer neuen Mobilität in einem Prozess, der darauf abzielt, die Automobilindustrie in ein nachhaltiges, intelligentes Mobilitätsökosystem zu verwandeln. Der Prozess kann allmählich erscheinen, da sich die Infrastruktur entwickelt und neue Technologien es Start-ups ermöglichen, sich zu neuen Geschäftsmodellen zu entwickeln. Manche Veränderungen sind jedoch viel dynamischer und spürbarer.

Zu den auffälligsten gehören die Fortschritte in der Fahrzeugtechnologie. Mit der neuen Mobilität werden Motoren durch Batterien ersetzt, die Silhouetten passen sich an, und die Räder sind ganz anders gestaltet.

Maxion Wheels, ein Hauptlieferant von Rädern für die Elektroauto-Programme und Last-Mile-Flotten, die an der Spitze der neuen Mobilität stehen, hat auf diese Veränderungen reagiert. Die Innovationsarbeit von Maxion mit Start-ups und fortschrittlichen F&E-Programmen für globale Automobilhersteller gibt dem Team von Maxion Wheels einen frühen Einblick in die Art und Weise, wie die Neue Mobilität das Design von Rädern nachhaltig verändern wird.

Die grundlegendste Veränderung ist die zusätzliche Masse, die die Elektromobilität mit sich bringt. Ein durchschnittliches neues Elektrofahrzeug ist etwa 25 % schwerer als sein Vorgänger mit Benzinmotor, und da die Batterie im Fahrzeugboden untergebracht ist und das Drehmoment und die Beschleunigung höher sind, sind die physischen Anforderungen an die Räder deutlich höher.

"Die Automobilhersteller zählen jedes Gramm, um den Abstand zwischen den Ladestopps zu verlängern", sagt Ralf Duning, Global Senior Commercial and Technical Advisor, Maxion Wheels. "Ein Großteil unserer F&E- und Innovationsarbeit konzentriert sich auf Möglichkeiten, die zusätzlichen Anforderungen, die die Neue Mobilität an die Räder stellt, zu erfüllen - und zwar so effizient wie möglich."

Effizienz ist der Grund, warum bei E-Fahrzeugen und Rädern die Aerodynamik im Vordergrund steht. Herkömmliche Räder aus Aluminiumlegierungen mit dünnen Speichen und großen Entlüftungsöffnungen erzeugen einen unerwünschten Luftwiderstand an der Batterie - Räder mit großen, sauberen Oberflächen helfen, die turbulente Luftströmung um das Fahrzeug zu bändigen. Die Montage aerodynamischer Räder kann die maximale Reichweite eines Elektroautos um 3 % erhöhen.

Für Kunden, die immer noch dünne Speichen bevorzugen, hilft Maxion den Designern, die großen Oberflächen mit schwarz lackierten Abschnitten und glanzgedrehten oder diamantgeschliffenen Speichen zu kaschieren.

"Die Suche nach einem intelligenten Gleichgewicht zwischen Gewicht, Aerodynamik und Styling macht das Raddesign ganzheitlicher", sagt Mark Gerardts, CEO von Maxion Wheels. "Einige Designer beschäftigen sich jetzt mit der Frage, wie Rad, Reifen und Karosserie zusammenarbeiten. Wir arbeiten mit ihnen und Reifenherstellern an Projekten, die diese Wechselwirkungen untersuchen, und nutzen unser Fachwissen und unsere Supercomputing-Fähigkeiten, um die Details mit dem Gesamtbild zu verbinden."

Eine der subtileren Auswirkungen der Elektrifizierung ist die Veränderung der akustischen Eigenschaften. Ohne die Hintergrundgeräusche des Motors, die sie überdecken, sind die zuvor unhörbaren Straßen- und Reifengeräusche nun deutlicher wahrnehmbar. Vibrationen von den Bremsen beim Schleichen im Verkehr gehören zu den häufigsten Ursachen für besorgte Anrufe von neuen E-Fahrern beim Händler.

Die Erhöhung der Steifigkeit der Räder ist ein Ansatz, um dieses Problem zu lösen. Für Stahlräder patentiert das Unternehmen ein innovatives Felgenprofil, das sowohl die Steifigkeit als auch die Geräuschdämpfung im kritischen Bereich von 150-200 Hz erhöht. Bei Aluminium-Gussrädern machen Fortschritte im Maxion Lightweighting Process, einer fortschrittlichen Nutzung von Simulationswerkzeugen und Prozessdaten, die Feinabstimmung des Designs, der mechanischen Eigenschaften und der Masse zu einem integralen Bestandteil des Entwicklungs- und Herstellungsprozesses.

"Die Konnektivität und der digitale Fortschritt, die die Neue Mobilität vorantreiben, erschließen auch das volle Potenzial von Design und industriellen Prozessen", sagt Esteban Remecz, Chief Information Officer, Maxion Wheels. "Es braucht eine Mischung aus Big Data, Supercomputern und menschlichem Einfallsreichtum, um ein wirklich leichtes Rad herzustellen, und der Lightweighting Process von Maxion ist einer der fortschrittlichsten in seinem Bereich, der in der Lage ist, leichtere Hochleistungs-EV-Räder zu produzieren."

Da die Neue Mobilität den Fokus von den Auspuffemissionen auf den gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs verlagert, bedeutet der Lightweighting Process von Maxion Energieeinsparungen, die sowohl dem Fahrer als auch dem Klima zugute kommen. Die Energie, die für die Herstellung eines Rades aus einer Aluminiumlegierung benötigt wird, kann 9-12 % der CO2-Emissionen im Lebenszyklus des Rades ausmachen.

Rädern, die mit umweltfreundlicheren Materialien, weniger Energie und effizienteren Designs und Prozessen hergestellt werden, gehört die Zukunft. Um dies zu erreichen, bietet Maxion den Automobilherstellern nachhaltige Räder an, die mit Ökostrom, recycelten Rohstoffen und grünen Materialien aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden.

Das Unternehmen entwickelt auch die nächste Generation von Stahlrädern, die erhebliche Nachhaltigkeitsvorteile bieten. "Die Produktion von Stahlrädern ist etwa sechsmal energieeffizienter als die von Aluminiumrädern", sagt Duning. "Wenn die Industrie es mit der CO2-Reduzierung ernst meint, müssen Stahlräder eine Rolle spielen."

Für die persönliche Mobilität wird das Fahrzeugdesign immer eine Rolle spielen, und das Design der Räder wird auch in Zukunft das Aussehen und den Charakter der Fahrzeuge bestimmen. Räder werden für Autokäufer eine emotionale Entscheidung bleiben. Bei Carsharing-Anwendungen und Flotten ist der Entscheidungsprozess rationaler, und die Prioritäten sind andere.

Neue Mobilitätslösungen bieten einer aufstrebenden Generation von Stadtbewohnern eine Alternative zum Besitz eines eigenen Fahrzeugs. Sie nutzen Konnektivität und Autonomie, um die Produktivität von gemeinsam genutzten Konzepten und Lieferungen auf der letzten Meile zu maximieren. Für diese Anwendungen werden Stahlräder aufgrund von Effizienz, Kohlenstoffreduzierung und Kosten immer interessanter.

"Wir prognostizieren ein wachsendes Interesse unserer Kunden an Stahlrädern als innovative, kohlenstoffarme Alternative", sagt Gerardts. "Designer erforschen bereits die Möglichkeiten, die Stahlräder der nächsten Generation bieten könnten. Einige Automobilhersteller könnten sie mit aerodynamischen Vollverkleidungen kombinieren, die mehr Personalisierungsmöglichkeiten bieten."

Die Vorlieben der Verbraucher ändern sich, da digitale Erfahrungen und eine Mischung aus Abonnement- und On-Demand-Diensten die traditionellen Eigentumsmodelle ersetzen. Neue Elektrofahrzeuge spiegeln diese Werte bereits mit Leasingangeboten wider, die die Energiekosten einschließen.

Mit dem Fortschreiten der Neuen Mobilität werden sich die Nutzungszyklen, die technischen Anforderungen und die Wahlmöglichkeiten der Verbraucher weiterentwickeln und das Fahrzeugdesign wird sich anpassen. Das Design und die Innovation von Rädern ist ein kleiner, aber wesentlicher Teil dieses Wandels - und die Weiterentwicklung von Rädern wird eines der sichtbarsten Zeichen des Fortschritts bleiben.