Reifen zum Kraftstoffsparen


Weniger Widerstand wird wichtig

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Die Überwindung des Reifen-Rollwiderstandes beansprucht relativ viel Energie, deshalb muss er grundsätzlich, insbesondere aber bei E-Mobilen, drastisch reduziert werden.

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Efficientgrip für Elektroautos von Goodyear

 

Bei sämtlichen Fahrzeugen – Pkw, Transporter und Lkw – wird seit Jahren zunehmend stärker ein möglichst niedriger Reifen-Rollwiderstand eingefordert.

Angesichts der Tatsache, dass beim Pkw bis zu 25 Prozent des Verbrauchs zu Lasten der Reifen gehen, eine verständliche Entwicklung.

Der Druck der Automobilhersteller auf die Reifenentwickler ist in letzter Zeit deshalb weiter gestiegen. Es werden nachdrücklich Reduzierungen beim spezifischen Rollwiderstand verlangt, um die eigenen konstruktiven Maßnahmen bei Motoren, Getrieben und an der Aerodynamik zu unterstützen. Ziel ist eine möglichst umfangreiche Verbrauchs- und Emissionsminderung für die Einhaltung der geltenden Euro-5- oder gar der kommenden Euro-6-Schadstoffwerte. Dies auch vor dem Hintergrund der EU-Verordnung EG/443/2009, die ab 2012 drastische Strafzahlungen der Automobilhersteller bei Überschreitung von Emissionsgrenzwerten bei Neuwagen vorsieht. Noch wesentlich anspruchsvoller freilich dürften Reifen für Elektromobile sein, die jetzt in den Startlöchern stehen. Hier muss der Rollwiderstand weiter drastisch minimiert werden, um günstige Voraussetzungen für eine akzeptable Reichweite der Batterieladung zu schaffen. Allerdings dürfen dabei die im Zielkonflikt stehenden Sicherheitsmerkmale der Reifen wie Nassgriff oder Aquaplaningverhalten nicht wirklich leiden. Michelin verlangt deshalb Allroundeigenschaften auf hohem Niveau (ähnlich wie die Entwickler von Conti oder Goodyear beispielsweise), und nennt das Ziel «Balance of Performance.»

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Der Reifen-Rollwiderstand muss durch die Motorkraft überwunden werden. Je höher dieser Widerstand ist (auch bei zu niedrigem Reifenfülldruck), umso mehr PS bleiben in den Reifen hängen, umso höher ist der Kraftstoffbedarf. Leider lässt sich der Rollwiderstand beim luftgefüllten Reifen nicht gänzlich eliminieren, er entsteht im Wesentlichen durch Formänderungen im Bereich der Bodenaufstandsfläche (der runde Reifen wird hier flachgepresst). Je weniger Formänderung stattfindet, umso geringer fällt die Erwärmung des Materials und der Rollwiderstand aus (ideal in diesem Punkt: Eisenräder auf Schienen). Ein prall aufgepumpter Reifen wäre ebenfalls ziemlich rollwiderstandsarm, lässt sich aber in der Praxis leider nicht realisieren, das Auto wäre aufgrund mangelnder Reifenfederung unfahrbar.

Es ist zu erwarten, dass spezielle Reifen für Elektrofahrzeuge in den nächsten Monaten und Jahren vermehrt auf den Markt kommen. Damit sind vor allem Sommerreifen gemeint, denn bei Winterreifen ist aufgrund ihrer Profilstruktur eine Rollwiderstands-Optimierung ungleich schwieriger. Und Goodyear hält im Gegensatz zu anderen Fachleuten selbst Runflatreifen (mit Notlaufeigenschaften im drucklosen Zustand) bei E-Mobilen für möglich, wie man an einer einschlägigen Neuentwicklung sehen kann. Die neue Reifenkategorie für Elektroautos wird sich im Idealfall von heutigen Pkw-Reifen mitunter schon durch ihr Format (schmaler, größere Durchmesser) unterscheiden. Es ist allerdings langfristig eine breite Palette an Dimensionen und Ausführungen zu erwarten, denn bislang sind elektrisch angetriebene Fahrzeuge in vielfältigen Ausführungen geplant – vom Minimobil bis zum Sportwagen. Auch Transporter, insbesondere Stadtlieferwagen auf Pkw-Basis, sind eine wichtige Klientel für den Elektroantrieb und das neue Reifensegment. Der Chefentwickler Pkw-Reifen bei Conti, Dr. Burkhard Wies, weiß es genau: «E-Mobil-Reifen werden mit relativ hohen Fülldruckwerten gefahren, haben vorzugsweise große Durchmesser von 20 oder 21 Zoll, verfügen über eine relativ hohe Seitenwand und sind schmal gebaut, das sorgt auch für einen geringeren Luftwiderstand. Wichtigstes Kriterium ist natürlich ein extrem niedriger Rollwiderstand, verbunden mit deutlich reduziertem Abrollgeräusch, denn E-Mobile sind leise. Die Optimierung dieser Eigenschaften geht auf Kosten der Fahrdynamik im Grenzbereich, geringerer Highspeed-Anforderungen und Leistungseinbußen bei Aquaplaning.

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Die Reifenbranche jedenfalls hat eine anspruchsvolle Herausforderung und dürfte noch für Überraschungen sorgen. Dazu tragen insbesondere neue, hochwertige und teure Rohstoffe als Mischungskomponenten für den Reifengummi bei. Sie werden ohne Beachtung der Öffentlichkeit längst sukzessive eingeführt, steigern die Performance der Reifen aber erheblich und entschärfen Zielkonflikte wie Rollwiderstand/Nässehaftung. «Klar ist indes auch», weiß Conti Materialentwickler Dr. Boris Mergell, «dass das rollwiderstandsoptimierte Allroundtalent noch mehr Hightech und bisweilen teure Rohstoffe erfordert, was sich zweifellos im Preis bemerkbar machen wird.» So gesehen hat der Billigreifen mit einfacher Struktur – geringer Rollwiderstand, alles andere miserabel – wohl keine Zukunft.

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