Die Glice AG aus Luzern hat gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg eine neue Kunsteisplatte entwickelt, deren Gleitverhalten dem von echtem Eis entspricht. Das Forschungsprojekt zielte darauf ab, eine synthetische Eisfläche zu schaffen, die sowohl für den Eislaufsport als auch für den wirtschaftlichen Betrieb von Eisbahnen geeignet ist.
Im Fokus standen dabei tribologische Untersuchungen, die Optimierung der Materialzusammensetzung sowie die Entwicklung spezieller Herstellungs- und Konditionierungsprozesse. Die Ergebnisse versprechen ein dauerhaft gleichmäßiges Gleiterlebnis – ganz ohne Wasser, Kühlung oder aufwendige Wartung.
Materialstruktur der Kunsteisplatte für reibungsarmes Gleiten
Ein realistisches Eislauferlebnis beginnt beim ersten Schritt. »Der erste Moment ist beim Schlittschuhlaufen besonders kritisch. Ein hoher Anfangswiderstand behindert den sicheren Start ins Gleiten der Eisläufer«, erklärt Prof. Dr. Matthias Scherge, Projektleiter am Fraunhofer IWM. Um diese kritische Phase gezielt zu analysieren, untersuchte das Forschungsteam die Reibungskräfte und die Einsinktiefe der Kufe.
Zur Simulation realer Bedingungen entwickelte das Fraunhofer IWM einen speziellen Eisgleitsimulator, der Start-, Brems- und Gleitvorgänge im Labormaßstab ermöglicht. Anhand der gesammelten Daten entstand ein tribologisches Modell, das als Grundlage für die Materialoptimierung diente. Im Ergebnis konnte ein Reibungskoeffizient von 0,035 erreicht werden – ein Wert, der sogar unter dem von natürlichem Eis liegt.
Materialstruktur und Gleiteffekt
Die Kunsteisplatte basiert auf einem veredelten Polyethylen-Grundkörper, der mechanisch hoch belastbar ist. Eine zusätzliche, hochmobile Oberflächenschicht sorgt dafür, dass die Kufe beim Gleiten nur minimalen Widerstand erfährt. Durch gezielte Anpassungen in der Rezeptur, Reinigung und Oberflächenkonditionierung wurde das Gleiten weiter optimiert.
»Erst wenn die Kufe möglichst widerstandslos ›pflügt‹, stellt sich das leichte und schwebende Gleitgefühl ein«, so Scherge weiter. Alle für das Gleiterlebnis entscheidenden Faktoren – Start, Gleitfähigkeit, Reibung, Bremsverhalten und Oberflächenhärte – wurden im Verlauf des Projekts systematisch aufeinander abgestimmt.
Langlebigkeit und Nachhaltigkeit der Kunsteisplatte
Auch ökologische und wirtschaftliche Aspekte standen im Fokus. »Aus Sicht der Eislaufsportler entscheidet das Gleiterlebnis. Aus Sicht der Eisbahnbetreiber zählt natürlich auch die Langlebigkeit und die Nachhaltigkeit. Die Platten haben eine Verwendungsdauer von 10 Jahren. Danach kann die Rückseite für weitere 10 Jahre verwendet werden. Weder Wasser noch Kühlmittel werden für den Betrieb einer solchen Bahn benötigt«, erklärt Viktor Meier, CEO der Glice AG.
Potenzial über den Sport hinaus
Die robusten Materialeigenschaften eröffnen zudem Perspektiven für technische Anwendungen – etwa in der Fördertechnik, in Lagern oder Zahnrädern. Aufgrund der hohen tribologischen Leistungsfähigkeit könnte das entwickelte Polyethylen künftig fluorierte Polymere ersetzen und so einen Beitrag zur Vermeidung von PFAS leisten.