Es wurde viel darüber gesagt, wie Graphen das Radfahren revolutionieren wird, und dank der Vittoria-Reifen können wir es jetzt in Aktion sehen
Wir haben in den letzten Monaten viel über Graphen gesprochen, und die wissenschaftliche Welt im Allgemeinen auch. Es ist das neue Wundermaterial aus Kohlenstoff, das verspricht, Produkte unglaublich leicht und stark zu machen sowie eine bemerkenswerte Leitfähigkeit zu haben, und es wurde als die Zukunft von Verbundwerkstoffen und Elektronik angepriesen. Die Fahrradindustrie hat großes Interesse am Potenzial von Graphen gezeigt, aber es war kaum mehr als ein Konzept – bis jetzt. Die italienische Marke Vittoria hat gerade eine Reihe von mit Graphen angereicherten Produkten auf den Markt gebracht, darunter die Qurano-Räder, die wir in Ausgabe 41 besprochen haben, und die Corsa G+-Reifen, die wir in der letzten Ausgabe vorgestellt haben.
Es ist nicht einfach zu verstehen, was Graphen genau ist, wie es aussieht oder wie es zur Verbesserung von Fahrradprodukten verwendet wird, weshalb Cyclist nach Italien gekommen ist, um Directa Plus, den Graphenlieferanten von Vittoria, zu besuchen. Directa Plus hat 2005 eine Methode entwickelt und patentiert, um 100 % reine Graphen-Nanoplättchen aus Graphit zu extrahieren, ein Verfahren, das als „einfach, wenn man weiß, wie“beschrieben wird.
„Wir fügen ein Füllmaterial zwischen jede Graphenschicht ein und erhitzen das Graphit auf 10.000 °C, wodurch sich das Graphit „superexpandiert“, sagt Laura Rizzi, F&E-Managerin bei Directa Plus. „Das gibt uns ein reines Kohlenstoffgitter, ohne andere Atome oder Defekte.“Einfach, ja. Der Ofen des Radfahrers geht nicht viel über 250°C hinaus, aber wenn doch…
Der superexpandierte Graphit sieht aus wie ein dichter schwarzer Schaum und dieser Schaum ist ziemlich stabil, also wird er in eher banal aussehenden Säcken aufbewahrt, die vollgestopft nur 100 g wiegen. Insgesamt produziert Directa Plus bereits 30.000 Tonnen Graphen pro Jahr in seinen verschiedenen Formen. Soweit es Vittoria betrifft, war die Beschaffung des Graphens der einfache Teil – es tatsächlich in das Produkt zu bringen, war der eigentliche Kopfkratzer.
Nervosität in der ersten Nacht
„Wir gingen 2010 ins Unbekannte und wussten nicht wirklich, wie es enden würde“, sagt Rudie Campagne, CEO von Vittoria. „Die Profis fahren 30 Millionen Kilometer pro Jahr auf unseren Reifen mit Geschwindigkeiten von manchmal über 100 km/h, alles auf einer Kontaktfläche von 4 cm2. Wir hatten 20 Millionen Kunden, die sich für unsere Reifen entschieden haben, also macht es mich unglaublich nervös, irgendetwas zu ändern.“
Christian Lademann, Vittorias Produktmanager für Straßenreifen, gab offen zu, dass Vittorias erste Experimente mit Graphen nicht besonders reibungslos verliefen.
„Es war eine Menge Learning by Doing“, sagt er. „Als wir es vor vier Jahren zum ersten Mal versuchten, war es ein Misserfolg. Es hat nicht funktioniert. Wir mussten den Anteil an Graphen, aber auch die Anwendung weiter anpassen und verfeinern. Zuerst haben wir das Pulver verwendet, das sehr leicht ist, aber wenn Sie das in den Gummi werfen, wie können Sie es gleichmäßig verteilen? Du kannst nicht. Das Graphen war überall wie kleine Unebenheiten.
„Der nächste Schritt für Directa Plus war die Entwicklung des Graphens in einer flüssigen Basis, die wir in unseren Kautschuk mischen und eine viel gleichmäßigere Verteilung erreichen können. Das war der große Schritt nach vorne im Produkt “, fügt Lademann hinzu.
Mit dem Graphen in flüssiger Form können die Nanoplättchen gleichmäßig im Gummi verteilt und auch mit der Lauffläche ausgerichtet werden (obwohl dies nur während der Entwicklungsphase überprüft werden muss, indem der Reifen vor der Untersuchung in flüssigen Stickstoff getaucht und vergoldet wird unter einem Elektronenmikroskop). Mit präzisen Graphenmengen, die gleichmäßig über die Lauffläche verteilt sind, hat Vittoria einen so genannten „intelligenten Reifen“geschaffen. Beim Bremsen neigt die Reibung an der Kontaktfläche dazu, den Gummi zu verformen, wodurch die Graphen-Nanoplättchen aus der Ausrichtung gedrückt werden. Die Bindungen zwischen den Nanoplättchen dienen dazu, ihre Ausrichtung beizubeh alten, den Gummi zu stützen, der Verformung zu widerstehen und die Griffigkeit zu erhöhen.
Dieser Widerstand gilt auch für Fremdkörper, die in den Reifen eindringen, Pannen verursachen, und verbessert die schlauchlosen Dichteigenschaften. Das Graphen hilft dem Gummi, sich sehr schnell um alle kleinen Löcher im Reifen zu schließen.
„Durch die veränderte Gummielastizität können die Reifen viel schneller in ihre vorherige Form zurückkehren“, sagt Lademann. Als Beispiel zeigt Vittoria, wie man mit den neuen schlauchlosen Reifen über ein Nagelbrett hin und her fährt. Nach acht Fahrten über die Nägel haben die Reifen immer noch 80 psi.
Lademann möchte betonen, dass die Zugabe von Graphen zum Gummi die resultierende Mischung nicht härter, sondern stärker macht, da sie genauso geschmeidig ist. Wenn man das Graphen herausnimmt, ist es immer noch ein sehr griffiger Vierkomponenten-Rennreifen. In Cyclocross-Reifen hält das Graphen die Lauffläche fest und verhindert das „Knob Squirm“, wodurch die Traktion in tiefem Schlamm erhöht wird. Die zusätzliche Festigkeit bedeutet auch, dass Graphen-Reifen für enorme Laufleistungen geeignet sein sollten. Lademann sagt, er habe über 2.000 km auf einem Paar TT-Reifen zurückgelegt und zeigt uns ein Paar gebrauchter Straßenreifen, die nach 6.000 km kaum Verschleiß aufweisen.
Graphen und Grip
Letztendlich geht es bei den Reifen um den Grip, wie Lademann aus seiner Zeit bei den Profis nur allzu gut weiß: „Früher hatte ich einen Sponsor, der einen farbigen Reifen herstellte, und ich musste bei einem Kriteriumsausreißer aufhören deswegen. Es war nass und ich bin die ganze Zeit gerutscht – vorne und hinten sind weggerutscht. Ich war zuversichtlich, dass ich gewinnen würde, aber die Reifen waren ein Albtraum. Sie haben mich im Rennen verloren.
„Ich habe viele Tests mit den Reifen der Konkurrenz durchgeführt“, fügt er hinzu. „Bei trockenen Bedingungen funktionieren alle Reifen einwandfrei – nur bei Nässe merkt man den Unterschied.“Es ist die gleiche Art von persönlichem Feedback, das Lademann von den Profifahrern fordert, die Vittoria unterstützt.
„Wir machen spezielle Entwicklungen mit den Profiteams“, sagt er. „John Degenkolb hat auf unserem 30-mm-Roubaix-Reifen gewonnen, als er zum ersten Mal damit gefahren ist. Es ist ein größeres Volumen, aber der neue Corsa hat die gleiche Konstruktion. Sie helfen uns sogar, unser Sortiment ein wenig anzupassen. Wir hatten noch nie 30-mm-Reifen gemacht, aber sie helfen auch bei den Mischungen.
‘Giant-Alpecin ist früher auf dem Corsa SC gefahren und im Dezember [2015] werden sie zum ersten Mal die neuen Reifen sehen. Manche Fahrer haben vielleicht Angst vor schlechtem Grip – sie haben immer Angst vor Veränderungen, also müssen wir sie überzeugen. Das Fehlen von Fischgrätenrillen macht den Leuten Angst vor Aquaplaning, aber es existiert nicht als Problem.“
Und warum ist das so? Lademann erklärt, dass die Rillen auf den Reifen nur eine Show sind, ein Vertrauensschub. Fahrradreifen haben einfach nicht die Trägheitsmasse, um Wasser wie Autoreifen durch die Rillen zu drücken. Es ist auch sehr selten, die Geschwindigkeiten zu erreichen, die für das Aquaplaning eines Fahrrads erforderlich sind (ungefähr 200 km/h): „Sie müssen es sich selbst beweisen. Mallorca ist ein großartiges Testgelände, da die Straßen sehr rutschig sind. Aber dann müssen sie auf ihnen rennen. Jetzt müssen wir sie davon überzeugen, dass die neuen Reifen besser sind als die alten.
‘Sie werden uns immer bitten, es super geschmeidig zu machen, weil ihnen die Laufleistung egal ist. Wenn es nach 260 km abgenutzt ist, ist es ihnen egal, weil es sie nichts kostet, es zu ersetzen “, fügt er hinzu. Bezüglich der genauen Reifenmenge, die Vittoria liefert, war Lademann etwas zurückh altender.
‘Es ist viel. Ich darf es nicht sagen, aber es ist viel. Ich bezahle aber nicht dafür – das ist Rudie.’
Europäischer Ausblick
Es gab einen kleinen Aufruhr, als Vittoria vor einigen Jahren seine Reifenproduktion nach Thailand verlagerte und das Endprodukt zwar in Italien produziert wird, das Endprodukt aber in Fernost. Einige Leute schwanken über ihre Argumentation, aber Campagne ist überdeutlich: „In Europa herrscht eine intellektuelle Arroganz gegenüber technologischer Innovation. Eine klassische nach innen gerichtete Mentalität. Es gibt keine staatliche Unterstützung. China investiert jährlich 200 Milliarden Dollar, und wir sitzen hier nur auf unserem kulturellen Erbe. Wenn Sie in Taiwan um 6 Uhr morgens aufwachen, sind Sie einen Tag zu spät – in Europa sind Sie einen Tag zu früh.“
Vittoria hat tatsächlich eine neue Anlage in Fernost eröffnet, um sich mit der Zugabe von Graphen zu seinen verschiedenen Produkten zu befassen. Derzeit ist es in einigen Radsätzen und High-End-Rennreifen enth alten, aber innerhalb eines Jahres erwartet das Unternehmen, das gesamte Reifensortiment um Graphen erweitert zu haben. Vittoria’s ist ein Joint Venture mit Directa Plus und hat eine Exklusivitätsvereinbarung über die Verwendung von Graphen in „Zweiradfahrzeugen“, räumt jedoch ein, dass bald andere Wettbewerber einen Anteil an der Aktion haben wollen. Ein beträchtlicher Teil von Vittorias Geschäft stellt Reifen für andere Marken her, und dieses Geschäft würde schnell schrumpfen, wenn es sich weigern würde, seine Graphenprodukte zu teilen, obwohl Campagne zugibt, dass es sich um eine heikle Situation handelt.„Wir teilen diese Technologie im Moment mit Bit-Sharing. Märkte können nicht von Monopolen kontrolliert werden, also müssen wir expandieren, aber im Moment wollen wir den kommerziellen Vorteil.“
Zurück zu den lustigen Demonstrationen und uns wird gezeigt, wie eine dünne Schicht Graphentinte Styroporplatten sofort flammhemmend macht und wie Graphenschaum Wasser abweist und Öl aufsaugt. Es ist diese Vielseitigkeit, die Vittoria von zukünftigen Produkten begeistert, und deshalb sieht Campagne Reifen nicht als das Ende der Anwendungen von Graphen in der Fahrradindustrie.
‘Wir haben begonnen, Graphen in Rotoren aus Kohlenstoff [Scheibenbremsen] zu testen, und es leitete die Wärme viel besser ab. Wir können sehen, dass Graphen in Textilien verwendet wird, die Menschen bei Unfällen schützen könnten. Es könnte sogar verwendet werden, um Wärme vom Körper abzuleiten.“
Da haben Sie es also: Graphen ist die Zukunft. Aber das wusstest du doch schon, oder?
Vittoria.com
