Bei den Reifen Weiterentwicklungen haben Reifenhersteller und Konstrukteure in den letzten Jahren völlig neue Konzepte entwickelt. Oberflächlich betrachtet erscheinen Reifen nicht besonders komplex: die richtige Gummimischung, Stahlgürtel und etwas Luft ist alles, was ein Reifen braucht. Doch die Entwicklung geht hin zu langlebigeren, leistungsstärkeren und sichereren Produkte, die genauso wertvoll sind als andere automobilen Fortschritte. Welche Reifen-Eigenschaften es überhaupt gibt, können Sie hier lesen.
Die Entwicklung der Luftreifen
Die moderne Art der Reifenherstellung begann 1888. Die von John Dunlops entwickelten Luftreifen waren solide und lange haltbar. Im runden Körper eines Reifen sind einige Drähte und Schnüre konzentriert, die mit Gummi ummantelt und mit Druckluft gefüllt sind. Auch nach mehr als 130 Jahren hat sich an dieser grundlegenden Konstruktion nichts Wesentliches geändert.
Der Herstellungsprozess der Reifen
Luftreifen werden in vielen Fabriken auf der ganzen Welt hergestellt. Jährlich werden über 1 Milliarde Pneus produziert. Alles beginnt mit den Grundzutaten: Gummi, Russ und verschiedenen Chemikalien. Die Reifen werden auf einer Trommel aufgebaut und in einer Presse unter Hitze und Druck ausgehärtet.
Wärme erzeugt eine Polymerisations-Reaktion, um Kautschukmonomere zu verbinden und lange elastische Moleküle zu erzeugen. Die resultierenden elastischen Komponenten lassen den Reifen dort komprimieren, wo Gummi auf die Strasse trifft, und ändern dann seine ursprüngliche Form.
Mit einigen Variationen bilden die folgenden Komponenten einen Luftreifen: Innenfutter, Körperlage, Seitenwand, Wülste, Scheitelpunkt, Gürtelpaket, Lauffläche und Polstergummi.
Reifen Weiterentwicklungen – Luftreifen
Obwohl über viele neuen Technologien und Materialien diskutiert wird, werden Luftreifen in ihrer jetzigen Form sicher noch lange hergestellt. Die seit mehr als 130 Jahren aufgebaute Fertigungsqualität wird Luftreifen auch angesichts neuer Technologien nicht so schnell überflüssig erscheinen lassen.
Die grössten Fortschritte in den letzten Jahren lagen in der Produktionstechnik der Reifen und besseren Gummimischungen. So hat zum Beispiel Pirelli erstmals «digitale Reifen» auf Ferraris FXX K-Supersportwagen getestet.
Bei diesen Reifen werden Daten über Reibungskoeffizienten, Kontaktfläche und Fahrbahnzustand gesammelt, die dann an das Steuergerät und die Traktion-Kontrollsysteme des Fahrzeugs übermittelt werden. Anschliessend wird die Leistungsabgabe basierend auf dem Grip optimiert.
Auch wenn diese massgeschneiderte Technologie für Normalverbraucher noch unerschwinglich erscheint, ist zu bedenken, dass viele heute gängigen Automobiltechnologien zunächst in der Motorsportanwendung oder nur bei High-End-Fahrzeugen eingesetzt wurden. Pirelli überlegt bereits, wie seine «Cyber-Reifen» für Strassenautos zu weiterzuentwickeln wären. Obwohl es noch einige Zeit dauern wird, könnten dann personalisierte Reifen nicht nur auf der Grundlage von Fahrzeugkategorien entworfen werden.
Michelin hat in letzter Zeit einige beeindruckende Entwicklungen gemacht. Der französische Hersteller hat einen Reifen entwickelt, der sich im Laufe der Zeit zwar abnutzt, aber seine Strassenlage bis zum Schluss beibehält. Bei «EverGrip», wie das Verfahren von Michelin genannt wird, werden Hauptprofilrillen verwendet, die mit zunehmender Abnutzung breiter werden und viel Platz für das Entweichen von Wasser lassen. So stellt Michelin seine neuen Reifen mit winzigen Scheiben her, die sich in Tropfenformen ausdehnen und flachere Rillen ausgleichen. In gewisser Weise werden die Reifen mit zunehmendem Alter sicherer.
Selbstaufpumpende Reifen werden für Reifen Weiterentwicklungen ebenfalls untersucht. Diese Technologie wird bereits für schwere Maschinen und Militärfahrzeuge verwendet. Hier messen Sensoren den Druck in den Reifen. Wenn der Druck zu niedrig ist, pumpt eine Luftquelle den Reifen auf. Ist der Druck zu hoch, ermöglicht ein Überdruckventil die Verringerung.
Reifen Weiterentwicklungen – Neue Reifendesigns
Der südkoreanische Reifenhersteller Hankook experimentiert mit Reifen, denen ein wichtiges Element fehlt: die Luft. Auch heute noch gehören Reifenpannen und Undichtigkeiten zu den kaum zu vermeidenden Eigenschaften von Luftreifen. Das «iFlex» -Design von Hankook besteht vollständig aus umweltfreundlichen Materialien und wurde zur Vorbereitung der Produktion Fahr- und Handhabungstests unterzogen.
Seit 2011 arbeitet Hankook an geometrischen Formen, die anstelle von Luft, die formbaren und federnden Eigenschaften eines Standardreifens bieten. Die neueste Kreation passt auf jede Felge, sodass aktuelle Fahrzeuge nicht nachgerüstet werden müssen, um iFlex-Reifen zu verwenden.
Der US-Reifenhersteller Cooper Tire and Rubber Company sucht bei einem bestimmten Wüstenstrauch nach dem Schlüssel zu einem neuen synthetischen Kautschuk. Die im Südwestwüsten der USA verbreitete Guayule-Pflanze könnte ein wesentlicher Bestandteil zukünftiger Kautschukmischungen werden. Cooper plant, ein produktionsreifes Beispiel zu entwickeln, das die Abhängigkeit von Erdöl verringern wird.
Und Cooper Tyres ist nicht das einzige Unternehmen, das nach alternativen Materialien für nachhaltigere Reifenbauweisen sucht. Wissenschaftler in Deutschland experimentieren mit Löwenzahnwurzeln, die weitaus einfacher zu ernten sind als Gummi von Gummibäumen.
Continental Reifen ist möglicherweise der erste Hersteller, der dank einer Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie in Deutschland die Wurzeln in Serienreifen verwendet.
Airless-Reifen – Weitere Alternativen
Seit 2005 arbeitet Michelin am Design seiner «Tweel-Reifen». Dieser besteht aus einer soliden Nabe, flexiblen Polyurethan-Speichen und einem äusseren Profilband. Dabei absorbieren die inneren Speichen, ähnlich wie bei Luftreifen, während der Fahrt, die Kraft von der Strasse.
Für mehr Abwechslung können «Tweels» mit alternierender Speichenspannung hergestellt werden, abhängig von der gewünschten Handhabungsleistung. Neben der Pannenfreiheit liegen die Vorteile eines Airless-Reifens in seiner hohen Seitenfestigkeit und Beständigkeit gegen Aquaplaning.
Darüber hinaus behauptet Michelin, dass seine «Tweels» dreimal so lange halten wie ein herkömmlicher Luftreifen. Während sie noch Gummi verwenden, verbrauchen Airless-Reifen weniger davon, da Sie nur das Profil um die Speichen wegwerfen müssen, nicht das ganze Rad.
Fazit: In der Weiterentwicklung der Reifen steckt noch viel Potenzial
Gleich mehrere der oben beschrieben Innovationen haben das Potenzial, traditionelle Luftreifen nach und nach zu ersetzen. In der Realität ist es die Autoindustrie, die sich nur langsam bewegt. Das hält die Reifenhersteller jedoch nicht davon ab, Innovationen zu entwickeln (z.B. mit smarter Technik) und das «Rad neu zu gestalten». Zumindest einige Produkte dieser neuen Reifentechnologien werden wir bald an den Felgen unserer Autos bemerken.