Carbon Alu Gewichtsunterschied?

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Guten Tag die Damen und Herren,

bin auf der Suche nach einem neuen Bike und da war die erste Frage nach dem Werkstoff des Rahmens. Ich dachte eigentlich das ein Hauptunterschied zwischen Alu und Carbon das Gewicht ist aber nachdem ich auf der Seite von Nukeproof die Rahmen verglichen habe, scheint das nicht wirklich so zu sein. Zumindest eher marginal.
Nukeproof Reactor 290 Alu 3,77kg
Nukeproof Reactor 290 Carbon 3,6kg
Nukeproof Mega 290 Alu 3,87kg
Nukeproof Mega 290 Carbon 3,82kg

Hab ich etwas entscheidendes übersehen?

Vielen Dank im Voraus
 
Stelle mal eine Wilde These auf.
Bei gleichwertigen Produkten ist Carbon ca. 30% leichter.
Da wir hier diesen Gewichtsvorteil nicht sehen, wird wohl Haltbarkeit/Steifigkeit zugenommen haben.
Führt mich zur Frage, wie Haltbar ist die Alu-Version ausgeführt?

Analog XC Hardtail
-> 1,4kg Alu sehr dünne Rohre, anfällig für Dellen
-> 1,4kg Carbon lebenslange Garantie (bulletproofed) (SC-Highball)
-> 0,9kg guter Carbon Rahmen
 
Kann nur vom Orbea Occam reden, da ist der Carbonrahmen in L ziemlich genau ein kg leichter als das Alu Modell.
Im Falle von Nukeproof gehe ich auch eher davon aus, das Carbon verwendet wird, das Rad bei gleichem Gewicht robuster zu machen :D
Je nachdem wie sich das der Hersteller halt gerade so ausdenkt.

Und dann natürlich noch die Qualität / Verarbeitungsweise des Carbon, zB Orbea Alma OMR ca 1,1kg (Hardtailrahmen), der OMX Hardtail Rahmen 0,83kg. Beides Carbon.

Da ist vieles möglich.
 
Vielen Dank für die Antworten.
Dann lag ich ja doch nicht so falsch und gehe dann auch davon aus wie geschrieben, das der Hersteller hier eine erhöhte Haltbarkeit erreichen will. Kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, das Nukeproof keine leichteren Rahmen hinbekommen würde, wenn sie wollen. Und das sie mit Alu perfekte Arbeit liefern bzgl. Haltbarkeit und Steifigkeit sieht man am Scout.
 
andere Kriterien scheinen mir wichtiger
Ökobilanz Carbon.jpg
 
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https://velotraum.de/news/oekobilanz-von-rahmenmaterialien
müsste man mal weiter prüfen.
nimmt man aber Produktvermeidung und Langlebigkeit dazu, sieht es für Carbon möglicherweise noch schlechter aus (Trend zu Carbon und Anschaffung zusätzlicher Räder, begrenzte Haltbarkeit - siehe Hinterbauproblematik bei zB Canyon).

Offenbar noch krasser: Titan
https://www.cyclinfo.ch/news/detail...]=2953&cHash=3dcf5b210deabf3298447eea5803ab36
Bei Langlebigkeit steht Carbon ganz vorn. Ist zu dünn so zu argumentieren. Hab mehr gebrochene Stahlrahmen gesehen, als Alu und Carbon zusammen. Aber dennoch interessant.
 
Da Stahlrahmen unendlich häufiger sind, wären einzelne gebrochene Carbonrahmen bereits alarmierend. Tatsächlich ist allein diese Seite hier voll mit Carbonstories.
 
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Da Stahlrahmen unendlich häufiger sind, wären einzelne gebrochene Carbonrahmen bereits alarmierend. Tatsächlich st allein diese Seite hier voll mit Carbonstories.
Das meine ich. Wie will man hier argumentieren? Carbon altert So gut wie nicht. Verliert nicht an Dauerfestigkeit wie Alu, rostet nicht klammheimlich wie Stahl. Alles abhängig vom Betrachtungswinkel. Deswegen bringt diese Diskussion gar nichts.
 
Diese Diskussion ist absolut erforderlich, denn die Herstellungsbedingungen von Carbonteilen sind maximal bedenklich, und es bleibt nach Ende des Gebrauchs auch in 2021 überwiegend Sondermüll.

2015 sah es bekanntlich
carbon-waste.jpg
so aus.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das meine ich. Wie will man hier argumentieren? Carbon altert So gut wie nicht. Verliert nicht an Dauerfestigkeit wie Alu, rostet nicht klammheimlich wie Stahl. Alles abhängig vom Betrachtungswinkel. Deswegen bringt diese Diskussion gar nichts.
Es bringt aber auch gar nichts, zu behaupten, daß Aluminium (welche Legierung ?) "an Dauerfestigkeit verliert". Das meint offenbar die Tatsache, daß der Material-Wissenschaftler bei einer Dauerfestigkeits-Prüfung von kubisch-flächenzentrierten Werkstoffen (Aliminium-Legierungen gehören dazu, es gibt aber auch Eisen-Legierungen mit einem KFZ-Gitter) einen Abfall der Wöhler-Kurve jenseits von Lastwechsel-Zahlen ca. 10^^7 feststellt.
Kein Rahmen wird "auf Dauerfestigkeit" hin konstruiert, sondern auf Betriebsfestigkeit. Da kommt es auf das für eine Dimensionierung zugrunde gelegte Belastungskollektiv an, ob der Dauerfestigkeits-Bereich für eine Schadensakkumulation eine wesentliche Rolle spielt oder nicht. Der Zeitbereich (ca. 10^^4 bis 10^^7 Lastwechsel) ist generell für ein Leichtbau-Produkt wie das Fahrrad viel wesentlicher. Für Al-Legierungen wird häufig der Wert aus der Wöhlerkurve für 10^^8 Lastwechsel als "Dauerfestigkeit" angesehen. Einen darauf basierenden Wert (0,05 = 5 % ??) in der Schadensakkumulation ein zu führen, ist vermutlich bei einer Schadenssumme < = 1.0 = 100 % unwesentlich.
Bei 1 Lastwechsel/Sekunde ergeben sich für 10^^8 Sekunden
100 000 000 [sec]/ 3600 [sec/h] = 2 7 778 [h]; das entspricht bei 25 [km/h]
27 778 x 25 [km] = 694 450 [km]
(Die realen Lastwechsel auf einer Fahrbahn bedingen in der Dauer wahrscheinlich eine ca. 5 mal längere Fahrstrecke , so daß man evtl. mit einer Strecke um 3 500 000 [km] rechnen muß, denn ein Dauerfestigkeits-Test wird im Hinblick auf die zeitliche Länge immer beschleunigt ("accelerated") durchgeführt, 27778 [h] = 1 157.4 [Tage] = ca. 3 Jahre !).
D.h. in der Fahrpraxis eines Rades (Radlers) kommen solche Total-Fahrstrecken nicht vor und ein Belastungs-Kollektiv muß den weiteren Abfall der Festigkeit jenseits von 10 ^^8 LW für eine Dimensionierung z.B. bei einem Al-Rahmen nicht weiter beachten.
Man kann sicherlich über einzelne Zahlen diskutieren (Die "Dauerfestigkeit" ist ein Gebiet, wo es wegen des uneinheitlichen Material-Aufbaus im Mikro-Gefüge zu erheblichen Schwankungen der Versuchs-Ergebnisse kommt !), bei dem Dauerfestigkeits-Abfall von Aluminium-Legierungen jenseits von 10^^8 LW im Dauer-Versuch kann man für die Praxis aber sagen, daß der keine Rolle spielt.
Es geht eben nicht, nur einzelne Aussagen aus dem Zusammenhang zu picken und darauf sein Urteil (seine Verurteilung ?) aufzubauen. Im Zeitalter des Internats bauen sich Mythen noch schneller auf als man sich die Zähne putzen kann.

MfG EmilEmil
 
2015 sah es bekanntlich
carbon-waste.jpg
so aus.
Was war denn 2015 los? Woher stammt das Bild, und siehts heute irgendwie anders aus?

@emilemil Guter Beitrag :daumen: Hinzuzufügen ist zum Beitrag von @S-H-A, dass CFK auch "altert" im Sinne von "unterliegt Materialermüdung". Laut https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836818321784 sogar auf sehr vielfältige Weise. Das Ermüdungsverhalten der Kunststoffmatrix scheint eine erhebliche Rolle beim Gesamtverhalten zu spielen, und produktionsbedingt gibt es anscheinend eine bedeutende Streuung der Resultate.

1641207703667.png



Hier https://www.osti.gov/servlets/purl/1504743 gibts ein paar Ermüdungsversuche in verschiedenen einachsigen Spannungkonfigurationen. Eine Dauerfestigkeitsschwelle wie bei manchen Stahlsorten scheint sich hier nicht abzuzeichnen. Es ist - wie so oft - ein ziemlich komplexes Thema.
1641208363362.png
 
Diese Diskussion ist absolut erforderlich, denn die Herstellungsbedingungen von Carbonteilen sind maximal bedenklich, und es bleibt nach Ende des Gebrauchs auch in 2021 überwiegend Sondermüll.
Der Rohstoff für Aluminium wächst halt auch nicht auf den Bäumen sondern lagert darunter und auch die Herstellung von Stahl zerstört die Umwelt. Aluminium zu recyclen ist noch viel schlimmer und selbst dann würde man danach keinen Fahrradrahmen mehr daraus bauen können. Vielleicht noch Fensterrahmen oder so.

Jedes Material "altert" auf irgendeine Art und Weise. Die Frage ist doch aber ob dies für/bei einem Fahrradrahmen überhaupt eine Rolle spielt. Und in der Realität sieht es halt so aus das die meisten Rahmen ohnehin nicht so lange benutzt werden. Oder wann seit ihr den letzten Alurahmen so lange gefahren bis das Alu "durchgealtert" oder der Stahlrahmen löchrig vor Rost war?

Passagierflugzeuge werden aus dem gleichen Aluminium gebaut und sind 30 Jahre oder länger im Dienst. Denkt mal drüber nach.
 
Aluminium zu recyclen ist noch viel schlimmer
Alurecycling ist schlimmer als der Abbau von Rohmaterial?

und selbst dann würde man danach keinen Fahrradrahmen mehr daraus bauen können. Vielleicht noch Fensterrahmen oder so.
Das stimmt so nicht ganz. Bestenfalls werden die Legierungen vor dem Schmelzen sortiert, das erlaubt dann nahezu gleiche Eigenschaften nach dem Recycling. Beim Aluschrotthaufen vom Werststoffhof wird alles eingeschmolzen und manche Materialien lassen sich aus der Schmelze abscheiden, manche nicht. Wird reines Alu und die dazugehörigen Legierungskomponenten hinzugegeben, kann man wieder hochwertige Legierungen erreichen.

Die Frage ist doch aber ob dies für/bei einem Fahrradrahmen überhaupt eine Rolle spielt.
Natürlich, sogar eine sehr große Rolle. Im allgemeinen Maschinenbau lassen sich Schätzungen zufolge zwischen 50% und 90% (je nach Anwendungsgebiet) aller Ausfälle auf Materialversagen durch Ermüdung zurückführen. Beim MTB mag es durch Stürze einen erhöhten Anteil von Gewaltbrüchen geben, Ermüdung hat trotzdem einen erheblichen Anteil.

Und in der Realität sieht es halt so aus das die meisten Rahmen ohnehin nicht so lange benutzt werden. Oder wann seit ihr den letzten Alurahmen so lange gefahren bis das Alu "durchgealtert" oder der Stahlrahmen löchrig vor Rost war?
Was nichts an der Sachlage ändert. Das Rad wird doch meist verkauft und etliche Jahre weiterbenutzt. Nur weil es nicht mehr beim originalen Besitzer sein Dasein fristet, muss es nicht plötzlich keine Lasten mehr tragen. Und wie viele Leute sind keine Enthusiasten, die alle drei Jahre ein neues Rad kaufen? Etliche werden über Dekaden benutzt und sehen so gut wie keine Kontrolle.

Passagierflugzeuge werden aus dem gleichen Aluminium gebaut und sind 30 Jahre oder länger im Dienst. Denkt mal drüber nach.
Die Qualitätskontrollen und Anforderungen nach und während der Auslegung, Herstellung, Fertigung und Wartung sind gänzlich anders. Denk mal drüber nach.
 
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