Moderne Reifen sollen Sprit sparen helfen
Die Mischung macht´s

Bereits seit 1988 steigen die Kraftstoffpreise auf breiter Front. Pro "Liter Mobilität" müssen Autofahrer heute mehr als doppelt so viel bezahlen wie damals. Vor diesem Hintergrund werden Technologien, die einen geringeren Spritverbrauch ermöglichen, immer wichtiger.

DÜSSELDORF. Allzu großes Spritspar-Potenzial mag der Laie beim Autoreifen vielleicht nicht vermuten. Doch dem Rollwiderstand kommt eine zentrale Bedeutung zu. "Dieser ist durch die Gummimischung der Lauffläche beeinflussbar", erklärt Dr. Ing. Winfried Tomaske, Direktor des Instituts für Fahrzeug- und Antriebssystemtechnik der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg. Jede fünfte Tankfüllung werde heute zur Überwindung des Rollwiderstands verbraucht. Die Formel ist einfach: Je niedriger er ist, desto geringer der Spritbedarf und damit auch die Kohlendioxid-Emissionen, die bei der Kraftstoffverbrennung entstehen.

Die Degussa AG hat intensive Anstrengungen unternommen die Eigenschaften von LKW- und PKW-Reifen auf genau dieses Ergebnis hin zu verbessern. Durch innovative Materialmischungen sei es gelungen, den Rollwiderstand eines LKW-Reifens um 20 Prozent zu senken, teilte das Unternehmen kürzlich mit. Dies bedeute Kraftsoff-Einsparungen von bis zu fünf Prozent.

Carbon Black - Vermittler zwischen Gummi und Füllstoff

Reifenmischungen enthalten üblicherweise etwa 30 Prozent Verstärkerfüllstoff, mit dem die Gummimischungen erst die erwünschten Eigenschaften wie Haftung, Abriebwiderstand, Ein- und Weiterreißfestigkeit erreichen.

Jahrzehnte lang waren dafür ausschließlich speziell gefertige Industrieruße, so genannte Carbon Blacks, verantwortlich. Heute werden bei modernen PKW-Reifen noch individuellere Merkmale durch einen weiteren, zusätzlichen Inhaltsstoff ermöglicht: Kieselsäure, auch als Silica bezeichnet.

Das Problem dabei: Die Komponenten Kautschuk und Silica sind aufgrund ihres unterschiedlichen chemischen Charakters zu keiner Verbindung im Gummi fähig. Hier springen bifunktionelle organische Siliziumverbindungen ein, kurz als Organosilane bezeichnet. Sie dienen als Koppler, die wie eine Brücke die beiden anderen Stoffe verbinden. Die Silica/ Silan-Technologie wurde ursprünglich von Degussa entwickelt und dann von einem führenden Reifenhersteller zur Marktreife gebracht. Heute werden in Europa fast alle Pkws mit Reifen bestückt, deren Laufflächen Silica enthalten.

Neue Materiallösungen nicht aber nur für die Lauffläche des Reifens, sondern auch für den Reifenunterbau wichtig. Am Ende kann nur durch die Verbesserung aller benötigten Gummimischungen der gewünschte Leistungssprung erzielt werden.

Carbon Black und Silica, die beiden wichtigen Verstärkungschemikalien in Reifen, hatten ursprünglich verschiedene Aufgaben: Während Silica für PKW-Reifen, gerade in der Lauffläche, die besten Resultate liefert, dominiert Carbon Black in LKW-Reifen nicht zuletzt durch den sehr guten Abriebwiderstand. Für die Wissenschaftler bestand die Herausforderung darin, beide Produktklassen gezielt weiterzuentwickeln und dabei ein verbessertes Rollverhalten der Reifen zu erreichen.

Die Chemiker haben ebenfalls nach neuartigen Molekülstrukturen des Silans geforscht. Obwohl nur etwa 100 Gramm pro PKW-Reifen dieser Verbindung benötigt werden, ist die Wirkung der Spezialchemikalie sehr wichtig, da sie letztlich für Spriteinsparungen verantwortlich ist. So testen führende Reifenhersteller bereits das neue Silan Si 363. Mit dessen Verwendung sollen bei einer jährlichen Fahrleistung von rund 30 000 Kilometern die Kosten eines neuen Reifensatzes binnen Jahresfrist wieder eingefahren werden, stellt Thomas Hermann, Leiter des Geschäftsbereichs Advanced Fillers & Pigments der Degussa AG, in Aussicht.

Auch die Umwelt soll von der Innovation profitieren. Im Gegensatz zu den bisher eingesetzten Silanen wird nach Unternehmensangaben im Reifenherstellungsprozess die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen um bis zu 80 Prozent reduziert. Dazu komme die Verminderung des Treibhauseffektes durch geringeren Kohlendioxidausstoß.

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