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Reifen-Innovationen Grüne Gummis für das Auto

Beim Spritsparen denken viele Autofahrer vor allem an effizientere Motoren. Aber schon mit neuen Reifen lässt sich der Benzinverbrauch um mehr als fünf Prozent senken. Auch Alternativen zum Rohstoff Kautschuk werden erprobt.

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Das Rad neu erfinden

Bessere Reifenkonstruktionen Quelle: dpa

Klimaschutz kann sich rechnen. Sechs Monate lang fuhren zwei Lastwagen aus der Flotte der Ludwigshafener Spedition Gruber durch Europa, ausgerüstet mit neuartigen Energiesparreifen. Nach 100.000 Kilometern die Bilanz: 2300 Liter Kraftstoff sparte der Pneuwechsel ein. Das brachte nicht nur den ersten Preis beim Sparwettbewerb eines großen deutschen Reifenherstellers, sondern auch netto 2300 Euro weniger Tankkosten. Da wurde es beinahe zur schönen Nebensache, dass die Testfahrt die Atmosphäre um rund sechs Tonnen CO2 entlastete, mehr als zum Beispiel ein Schwede in einem ganzen Jahr verursacht.

Energieeffiziente Reifen – plötzlich sind sie in aller Munde. Wo bisher nur von Bremswegen und Verschleiß die Rede war, rechnen Reifenhersteller ihren Kunden nun vor, wie viel Benzinkosten sie mit ihren Pneus vermeiden. Neuartiger Synthese-Kautschuk und neue Reifenkonstruktionen sollen den Spritverbrauch um mehr als fünf Prozent senken. Damit hat der Megatrend CO2-arme Mobilität nun auch das grundlegendste Bauteil des Autos erfasst: den Gummi-Reifen.

Seit seiner Erfindung vor 100 Jahren hat er die Welt mobil gemacht. Nun soll er helfen, dass sie weiter ergrünt.

Das Einsparpotenzial ist enorm: Der Rollwiderstand der Reifen macht bis zu 30 Prozent des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs aus. Wer sogenannte Leichtlauf-Reifen mit geringem Rollwiderstand an einen Mittelklassewagen montiere, könne spielend 100 Euro Spritkosten pro 15.000 Kilometer einsparen, sagt der Verkehrsexperte Stefan Haendschke von der Deutschen Energie-Agentur (Dena). Das sei noch konservativ geschätzt.

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    Der Ökotrip der Reifenhersteller reicht weiter: Sie wollen auch in der Produktion Energie, Chemikalien und sogar Öl einsparen. Bioressourcen sollen die Rohstoffversorgung der Zukunft sicherstellen und zugleich das schwarze Image des Pneus begrünen.

    Es ist höchste Zeit. Vor allem Speditionen, denen die Finanzkrise 2009 arg zugesetzt hat, seien an jedem Tropfen Sprit interessiert, den ihre Lastwagen weniger schlucken, sagte Carsten Meißner, Vertriebschef beim hannoverschen Reifenhändler Vergölst.

    Grün gewaschen

    Auch Pkw-Hersteller setzen verstärkt auf genügsame Reifen, berichten Zulieferer wie das französische Unternehmen Michelin und der US-Konzern Goodyear. Denn ihre Fahrzeuge müssen ab Anfang 2012 verschärfte CO2-Grenzwerte einhalten. Im November desselben Jahres wird die Europäische Union obendrein ein Ökolabel für Reifen einführen. Ähnlich wie bei Kühlschränken bewertet es die Energieeffizienz jedes Pneus. Das dürfte den sogenannten grünen Reifen erst richtig ins Rollen bringen.

    Für die meisten Hersteller fiele das EU-Zeugnis peinlich aus. Auf der Stufenskala von A bis F bekämen heutige Standardreifen nur ein schwaches E. Das ergab der jüngste Sommerreifen-Test der Gesellschaft für Technische Überwachung (GTÜ). Selbst die besten Spar-Reifen von Herstellern wie Goodyear erreichten nach eigenen Angaben nur ein C oder B.

    Neue Reifen sollen in Zukunft Quelle: dpa

    Die Verbraucher, die gerade wieder massenweise Winterreifen kaufen, sind weitgehend ahnungslos: Nur drei Prozent denken beim Thema Spritsparen von selbst an Leichtlaufreifen, ergab eine Umfrage der Effizienz-Initiative „ich & mein auto“, die auf ihrer Internet-Seite gut getestete Ökoreifen auflistet.

    Mit dem EU-Label wird sich das ändern. Continental & Co. wissen das. Darum forschen die Pneu-Produzenten an neuen Verfahren, die den Rollwiderstand der Reifen verringern. „Jeder namhafte Hersteller hat inzwischen seine Öko-Produktreihe“, sagt Hans-Jürgen Drechsler, Geschäftsführer beim Bundesverband Reifenhandel und Vulkaniseur-Handwerk (BRV). Michelin will seine Reifen in den vergangenen 18 Jahren um mehr als 25 Prozent sparsamer gemacht haben. „In den nächsten Jahrzehnten wollen wir den Rollwiderstand unserer Reifen noch einmal um 50 Prozent verringern“, sagt Thomas Obernesser, der bei Michelin die Abteilung Test und Technik leitet.

    Der Trick liegt im Gummi: Leichtlaufreifen verformen sich nicht so stark wie gewöhnliche Pneus. Das verringert ihre Kontaktfläche mit der Fahrbahn und damit den Rollwiderstand. Die Herausforderung besteht darin, das Gummigemisch steifer zu machen, ohne andere Eigenschaften wie etwa Straßenhaftung oder Abriebfestigkeit zu verschlechtern: ein Balanceakt. „Wir stellen jedes Bauteil, jede Mischung und jedes Konstruktionsprinzip auf den Prüfstand“, sagt Burkhard Wies, Leiter der Pkw-Reifenentwicklung bei Continental.

    Maßgeschneiderte Kunststoffe

    Die Methoden sind vielfältig: ein geringer Materialeinsatz an ausgewählten Stellen, um den Rollwiderstand zu verringern; ein steiferes Gewebe in der Karkasse, dem stützenden Kern des Reifens, um ungewünschte Bewegungen im Material zu vermeiden. Mit Partnern aus der Chemieindustrie entwickelt Continental maßgeschneiderte Kunststoffe, zum Beispiel Synthese-Kautschuk, angereichert mit Spezialmischungen aus Silica und Silan. Erst sie verleihen dem Reifen den wichtigen Mix aus Elastizität und Steifigkeit.

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      Gummi für die Autoindustrie ist zu einem High-Tech-Produkt geworden. Weltweit zweitgrößter Hersteller ist der Leverkusener Spezialchemiekonzern Lanxess. Der sieht in den grünen Reifen einen Wachstumsmarkt. Aus seinen Werken stammt besonders luftdichtes Gummi, mit dem Reifenhersteller das Innere ihrer Pneus auskleiden. Ein gut aufgepumpter Reifen verbraucht letztlich weniger Sprit.

      Jedes Jahr kommen dank neuer Gebräue aus den Chemieküchen Reifen auf den Markt, die leiser, langlebiger, bremsstärker oder verbrauchsärmer sind. Wer alle Vorzüge in einem Reifen vereinen wolle, gerate in einen Zielkonflikt, warnt Peter Sponagel, Geschäftsführer Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie (wdk). Ein extrem sparsamer Reifen habe eine schlechtere Haftung auf nasser Fahrbahn, den sogenannten Nassgrip. Im Zweifel sollten Autofahrer Sicherheit der Sparsamkeit vorziehen.

      Das können Reifenkäufer bald auf einen Blick entscheiden. Denn das neue EU-Label wird neben dem Rollwiderstand auch den Nassgrip bewerten. Laut Goodyear werden die ersten grünen Reifen in dieser Kategorie nur ein E erreichen. Kundschaft, die energieeffizient fahre, sei aber meist langsamer unterwegs. Im Umkehrschluss heißt das: Sportliche Fahrer gehen mit Ökoreifen ein größeres Risiko ein. Wären alle Autos in Europa mit Sparreifen unterwegs, würden wir sechs Milliarden Tonnen Treibstoff und 15 Milliarden Tonnen CO2 einsparen, rechnet der Leverkusener Chemiekonzern dagegen vor. Wie viel Ersparnispotenzial die Forscher darüber hinaus noch erschließen können, darüber herrscht Uneinigkeit. „Genau hat die Wissenschaft die Vorgänge im Reifen noch gar nicht verstanden“, sagt Kautschukindustriesprecher Sponagel, „da ist viel learning by doing.“

      Die Industrie kann das Rad nicht neu erfinden. Sie kann aber versuchen, es umweltfreundlicher zu produzieren: Wegen seines hohen Anteils an Ruß und Chemikalien hat der Pneu bei Umweltschützern kein gutes Image. Das soll sich nun ändern. „Der Trend geht zu weniger Chemieeinsatz“, sagt Boris Mergell, Leiter Material- und Prozessentwicklung Reifen bei Continental. So seien sogenannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, die als krebserregend gelten, fast ganz aus Reifen verschwunden. Lanxess will ab 2013 in seinem neuen Kautschuk-Werk in Singapur deutlich weniger Energie verbrauchen und den Wasserverbrauch gegenüber bestehenden Fabriken halbieren.

      Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Polymerforschung in Dresden haben zudem eine Methode zum Patent angemeldet, die den Einsatz von Zinkoxid bei der Gummiproduktion um 90 Prozent vermindert. Die Chemikalie gilt als umweltgefährdend und giftig für Wasserorganismen. Zunehmend verwenden die Hersteller auch Recyclingstahl und –textilien.

      „Ziel ist, auf fossile Rohstoffe möglichst ganz zu verzichten und stattdessen Recyclingmaterialien zu verwenden“, sagt Conti-Entwickler Mergell.

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        Reifen aus Mais und Zucker

        Öl, Grundstoff für die Gummiproduktion, ist Klimakiller und ein Versorgungsrisiko. Während die weltweite Nachfrage nach Synthese-Kautschuk 2011 laut der International Rubber Study Group um 6,7 Prozent auf 25,5 Millionen Tonnen anzieht, rechnen Energieexperten mit steigenden Ölpreisen. Die Chemieriesen suchen daher nach neuen Rohstoffen. Lanxess stieg im Mai 2010 mit zehn Millionen Dollar in die US-Biochemie-Firma Gevo ein. Das Startup arbeitet daran, aus Mais Isobutanol, den Grundstoff für die Gummiherstellung, zu gewinnen.

        Goodyear ist ein Stück weiter. Anfang 2010 stellten die Amerikaner einen Konzeptreifen vor, hergestellt aus Zucker. Der auf dem Genfer Autosalon prämierte Pneu verwendet Isopren – ein bisher petrochemisch hergestelltes Ausgangsmaterial für die Reifenherstellung – das in einem neuen Verfahren mit Bakterien aus Maiskolben oder Zuckerrohr gewonnen wird.

        Mit einer Pilotanlage will das auf industrielle Biotechnologie spezialisierte Unternehmen Genencor in Kalifornien schon 2011 beweisen, dass sich Bioisopren auch in großem Maßstab herstellen lässt. In fünf Jahren soll die Massenproduktion starten. Dann rollen wohl die ersten kommerziellen Biopneus über den Asphalt.

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