Shifting from a linear to a circular economy

Bike Europe December 2022

Shifting from a linear to a circular economy

100% recyclable frames, made in Germany

Isoco specialises in manufacturing high-quality plastic products for numerous industries. Seeing the need for change in the bicycle industry, the Germany-based company is making headlines with its 100% recyclable frames made out of carbon composite material. Is mass-production of European frames closer to becoming a reality? 

V-Frames, the bicycle frame arm of Isoco, produces carbon-composite injected molded frames with hollow volume geometries. This robotised, carbon injected molding technology allows a complete bicycle frame to be produced every 90 seconds. Aiming to cut supply chains from Asia, the company claims to have “the greenest way to produce carbon frames in the world.” Michael Mueller, CEO of Isoco explains more.

What specific problems did you come across when developing the ‘V-Frames’ technology? 

Michael Mueller: Our aim is, with a new material, develop a bike which is lighter than aluminium, which has better mechanical performance than aluminium and which is produced in mass production and 100% recyclable in Germany. So the whole development process of developing and designing such a bike is an ongoing process which we continue to learn about. The second important challenge is how to actually build such a complex mould for a reasonable price to allow mass production in repeatable quality with minimum amount of labour.

What percentage of recycled materials do you use in each frame? 

Right now we use carbon composite material. All of our material that we use currently has 100% recycled carbon fibres from the automotive industry combined with Polyamide. So already all our products we produce today use only recycled fibres. Also, at the end of the lifetime, we guarantee that we recycle our frames. That means we take back our frames and use them for new frame production or new bicycle frame component production. So basically complete circularity; we already use recycled fibres and we guarantee to take back products that we produce with our material.

“We are able to produce frames with 100% re-recycled materials“

Sometimes you add a certain percentage of new material to optimise the technical performance of the bike, depending on the specifications, etc. Do you expect to achieve a complete reduction of virgin material in future? 

Definitely. First of all, the material is extremely long living. For example, some of our customers give a guarantee of 30 years for the frames, so we’re not yet receiving any frames back yet. The moment we get a reasonable amount of frames back, we will, but we simply don’t have enough material back yet. We can produce frames out of 100% recycled material, re-recycled materials even. Of course, it depends on the frame geometry and the stiffness you want to have. We can also make any mix. For example a low step frame will have a different material mix than a diamond shape frame because you have other geometry to measure. Basically anything is possible. We work a lot on the materials so that each specific frame we provide to the customer will have a specific material combination which is optimal for the frame. This, of course, whilst trying to optimise the use of recycled materials, or re-recycled materials. But we have already done it, we can produce frames with 100% re-recycled materials.

How do you arrange the flow of recycled materials, including the collection of used frames? 

Right now, as far as I see it, the bikes are sold by the OEMs and then some years or decades away, they get thrown away somewhere. So there is no circularity at all in the industry for bikes. Our core goal is to change that because it is not sustainable in our eyes. So we have an innovative material, 100% recyclable which can reduce the CO2 footprint of a frame by 68% compared to aluminium. But now the next step is to create the circularity in industry. We guarantee to the OEMs that we will take back our frames and recycle them for new frames or other bicycle components and now the aim is that the OEMs now use this as an argument in the market. They can tell their customers that if you buy frames with carbon composite technology from us, you could get, for example, a voucher of €200 if you buy your next bike from us. In this way the system would change and circularity would become not only for bike frames. We also produce other components, for example cockpits, forks and other components, all with the same technology. For now our system is in place and it’s more about the OEMs. How they are going to implement it in the market and who is really pushing it through? We’ve already had some good feedback from the industry. I think Advanced E-bike is the first one who has really puts this system into the DNA of one of its bikes. I sincerely hope others will follow as the system today is simply not sustainable.

In terms of markets, where is you core focus for the years ahead? 

Europe is 100% the place to be in terms of environmental friendly production, in terms of awareness from the end customers and in terms of the need to implement such a system. We are focusing on how to break the supply chain from Asia to produce everything in Europe; producing ‘just in time’, in unlimited quantities. Also, our target is to produce everything CO2 neutral, with only solar energy from our own solar plant. Europe is therefore our focus for the next five years, but the Americans are to follow for sure; America, Mexico, Canada. This will be the next step on our list. Asia, however is still too far away, in terms of consumer awareness, but also from the price range perspective. So first, Europe and then America.

Steife, schlagfeste und beständige Kleinladungsträger aus rezyklierten Transportkisten und alten PET-Flaschen

Pressemitteilung / 

 

Forschende am WKI haben mit einem Industriepartner Transportkisten im Spritzgussverfahren hergestellt, die steifer sind als herkömmliche Kleinladungsträger und dabei trotzdem schlagfest. Sie verwendeten zur Herstellung ausgemusterte Transportkisten sowie rezyklierte PET-Fasern, um so den Stoffkreislauf zu schließen.

 

Forschende am Fraunhofer WKI haben gemeinsam mit dem Projektpartner ISOCO Plastics Technology GmbH die Leistungsfähigkeit von dünnwandigen Bauteilen verbessert, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Den Kooperationspartnern ist es gelungen, ein Material zu entwickeln, das schlagfest ist, aber eine bessere Steifigkeit bietet als das gegenwärtige Serienmaterial. Sie haben dafür höherschmelzende Polyethylenterephthalat-Fasern (PET-Fasern) als Faserverstärkung mit niedrigschmelzendem Polypropylen (PP) zu einem Verbundkunststoff kombiniert. Die Forschenden testeten ihre Materialentwicklung in Form eines Kleinladungsträgers (KLT), der als Transportmehrwegbehälter in der Logistik dient. KLT werden gegenwärtig serienmäßig aus unverstärktem PP hergestellt.

»Dadurch, dass wir den Transportbehälter im Spritzgussverfahren sowohl fester als auch steifer herstellen konnten, ist es zukünftig möglich, weniger Material zu verwenden. Diese Materialersparnis hat ökologische und ökonomische Vorteile«, erläutert Carsten Aßhoff, Projektleiter am Fraunhofer WKI.

Das Foto zeigt drei neue Transportkisten auf einem Förderband.

Die Forschenden haben darüber hinaus die Langlebigkeit der KLT untersucht und verbessert, die in der Nutzung starken Umwelt- und Umgebungseinflüssen ausgesetzt sind. Neben der Produktionsumgebung, wo die Behälter zum Beispiel mit Öl oder Kraftstoff in Berührung kommen, führen auch Umwelteinflüsse und Waschprozesszyklen bei 60 °C mit Reinigungsmittel zu einer beschleunigten Versprödung des herkömmlichen Serienmaterials. »Diese Einflüsse machen die KLT deutlich schlag- und stoßempfindlicher und führen mit der Zeit zu Beschädigungen. Die beschädigten KLT werden aussortiert, da sie sich nicht mehr für einen sicheren Transport von Gütern eignen. Wir wollten in unserem Projekt daher versuchen, den Stoffkreislauf zu schließen und haben geschaut, ob wir die aussortierten KLT als rezyklierte Rohstoffquelle nutzen können«, erläutert Aßhoff.

Die grafische Darstellung zeigt den Stoffkreislauf.

Die Forschenden erprobten zur Herstellung ihrer KLT die Verwendung von bereits ausgemusterten Transportkisten sowie rezyklierten PET-Fasern, zum Beispiel aus Einweggetränkeflaschen. Dazu untersuchten sie unter anderem KLT-Stoffströme. Geeignete PP-Reststoffe wurden ermittelt und als Ausgangswerkstoff verwendet, um dem rezykliertem PP eine PET-Faserverstärkung hinzuzugeben.

Die Projektpartner haben außerdem geprüft, wie sich die Materialien in der Kaskadennutzung verhalten und ermittelt, welche Erkenntnisse beispielsweise zur Material- bzw. Produktqualität abgeleitet werden können. Das neuentwickelte Material wurde im Vergleich zu den bestehenden KLT in der UV-Bewitterung getestet sowie hohen Temperatur/Feuchte-Kälte-Zyklen ausgesetzt. »Im Ergebnis sind unsere KLT beständiger und langlebiger als herkömmliche Transportbehälter, obwohl sie aus Rezyklaten hergestellt wurden«, so Aßhoff.

Die im Forschungsprojekt entwickelten Materialien und Prozessanpassungen leisten einen erheblichen Beitrag zur Verbesserung der Materialperformance, Ökonomie und Ökologie des Mehrwegbehälters in der wachsenden Logistikbranche. So könnten beispielsweise Obst-, Gemüse- und Brotbehälter, Fisch- und Fleischbehälter, Getränkekisten, Postbehälter, Behälter großer Versandhäuser oder Aufbewahrungsboxen für den alltäglichen Gebrauch aus dem neuen Material hergestellt werden. Die Erkenntnisse könnten auch auf viele Anwendungen außerhalb der Logistikbranche übertragen werden. Schlagempfindliche Exterieur-Bauteile für die Automobilindustrie, die zeitgleich höhere Steifigkeiten und Festigkeiten benötigen, als es ein unverstärkter Kunststoff mit sich bringt, könnten ebenfalls aus dem rezyklierten Material hergestellt werden.

 

Förderung

Das Projekt »Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und Langzeitstabilität von rezyklierten Polymeren durch PET-Faserverstärkungen – rPET2rPo« wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger Jülich gefördert.Förderung
Das Projekt »Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und Langzeitstabilität von rezyklierten Polymeren durch PET-Faserverstärkungen – rPET2rPo« wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger Jülich gefördert.

https://www.wki.fraunhofer.de/de/presse-medien/2022/PI_2022-07_recycling-kleinladungstraeger.html

Mitarbeiter Produktion (m/w/d) gesucht

Wir suchen für unseren Standort in Schmiedefeld

Mitarbeiter Produktion (m/w/d) im 3-Schicht-Betrieb

Ihre Aufgaben

  • Spritzguss: Einsatz und Bedienung von verschiedenen Maschinen
  • Sortieren und Verpacken der hergestellten Artikel
  • Transport von Rohmaterial und Fertigwaren
  • Erfassen der gefertigten Stückzahl
  • Visuelle Qualitätskontrolle
  • Kommunikation mit der vorgesetzten Stelle bei Störungen im Produktionsablauf

 

Ihr Profil – das zeichnet Sie aus

  • Idealerweise Berufserfahrung im industriellen Produktionsumfeld
  • Bereitschaft zum 3-Schicht-Betrieb

 

Sind Sie interessiert?

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!                                                          

ISOCO Plastics Technology GmbH

Eisenwerkstraße 7, 07318  Saalfeld OT Schmiedefeld

bewerbung@isoco.de

T: 036701 67 0     

www.isoco.de

Mitarbeiter Produktion gesucht

ISOCO investiert in energieeffiziente Ausrüstungen

Zur Schonung der natürlichen Ressourcen investiert die ISOCO Plastics Technology am Standort Schmiedefeld in moderne und energieeffiziente Ausrüstung.

Die Beleuchtung unserer Werkshallen wird auf moderne LED-Technik umgestellt.

Das Vorhaben wird mit Mitteln des Landes Thüringen und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt.

V Frames bringt die Fahrradrahmenproduktion zurück nach Deutschland

Verkaufsstart des ersten spritzgegossenen open-mold Carbon City-eBike Rahmens

Die 5-jährige Entwicklung ist abgeschlossen. Mit innovativer Technologie hat V Frames es zusammen mit Experten von PlasticInnovation und Coleo Design geschafft, im thüringischen Saalfeld die Serienproduktion des ersten Carbon City-eBike Rahmens im Spritzgussverfahren zu starten. Durch den Einsatz von carbonfaserverstärkten Composites und Fluidinjektionstechnologie ist V Frames in der Lage, leichte und sehr steife Rahmen mit Rohrgeometrie und fast völliger Designfreiheit zu fertigen. Die Rahmen sind 100% recycelbar.

Geschäftsführer Harald Schweitzer: „Wir sind an einem Meilenstein der Fahrradrahmenproduktion angelangt.  V Frames hat bewiesen, dass wir hochwertige Rahmen mit exzellenter Steifigkeit just-in-time in Deutschland mit einer Person in 90 Sekunden fertigen können. Die Rahmen kommen aus der Maschine mit einem perfekten Finish, ohne Schweißnähte wie bei herkömmlichen Rahmen aus Aluminium. Die Produktionskosten stellen die derzeit in Asien gefertigten Fahrradrahmen bei hohen Stückzahlen bei weitem in den Schatten, der CO2-Fußabdruck reduziert sich um über 50%. Gleichzeitig weist der erste spritzgegossene thermoplastische Composite-Fahrradrahmen bessere Steifigkeit auf als vergleichbare Aluminiumrahmen. Das ist revolutionär. Wir haben damit die Voraussetzung geschaffen, in großem Stil die Fahrradrahmenproduktion umweltfreundlich zu gestalten und von Asien zurück nach Deutschland zu holen. Unser Werk in Schmiedefeld hat heute schon eine Kapazität für 3 Millionen Fahrradrahmen pro Jahr. Wir freuen uns auf die kommenden Jahre.“

V Frames bietet den ersten eBike open-mold Rahmen „CARBON-PEDELEC1“ ab sofort an.

Komplette Testräder werden aktuell produziert und sind bestellbar.

V Frames hat sich als Ziel gesetzt, als verlässlicher und kompetenter Fahrradrahmenproduzent zahlreiche OEMs mit hochwertigen und umweltfreundlichen Rahmen in den Bereichen City-, Trekking-, Urban-, Kinder-& Jugendräder, sowie eBikes  zu beliefern. V Frames produziert ausschließlich in Deutschland.

Anfragen bitte unter marketing@v-frames.com

Zertifizierungen für die Kleinladungsträger (KLT) erneuert

ISOCO’s Kleinladungsträger (KLTs) nach VDA 4500 wurden durch die DIN CERTCO zertifiziert. Die einzelnen Zertifikate können auf der Webseite der DIN CERTCO abgerufen werden.

ISOCO ist damit weiterhin Ihr zuverlässiger Lieferant für KLTs nach VDA sowie einer Vielzahl von Sonderausführungen wie kundenspezifische Farben, Bedruckungen und dem Ausstatten mit Etiketten aller Art.