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Hochleistungs-Reifenkautschuke Zehn Prozent weniger Rollwiderstand

| Redakteur: Bernd Otterbach

Der Synthesekautschuk-Hersteller Lanxess geht davon aus, dass sich der Rollwiderstand der nächsten Reifengeneration um bis zu zehn Prozent senken lässt.

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Das sei allein durch den Einsatz aktuell verfügbarer Hochleistungs-Reifenkautschuke möglich, ohne Einbußen in der Fahrzeugsicherheit, teilte das Unternehmen am Mittwoch mit. Dazu gehörten Butylkautschuke (IIR), neue, modifizierte Lösungs-Styrolbutadien-Kautschuke (SSBR) und weiterentwickelte Neodymium-Polybutadien-Kautschuke (Nd-BR).

„Einige zentrale Eigenschaften eines Reifens lassen sich nur sehr schwer verbessern, ohne andere in Mitleidenschaft zu ziehen“, sagte Christoph Kalla, Leiter Marketing & Forschung der Business Unit Performance Butadiene Rubbers bei Lanxess. „So galt es bislang als ausgesprochen schwierig, den wichtigen Rollwiderstand – das ist ein Maß für den Energieverlust durch den Reifen – zu verbessern, ohne zum Beispiel den Abrieb und die Haftung auf nassen Straßen zu beeinträchtigen. Der Kautschuk-Chemie ist diese Quadratur des Kreises jedoch ein gutes Stück weit gelungen.“

Niedrigere „innere Reibung“

Ursache hoher Rollwiderstandswerte kann zum Beispiel eine hohe „innere Reibung“ von Reifenkomponenten sein. Auch der „Expanderschnur“-Effekt kann eine Rolle spielen: Enthält ein Kautschuk zu viele Moleküle mit „losen Enden“, kann er Energie nicht optimal nutzen. Denn diese „losen Enden“ tragen wie gerissene Expanderschnüre wenig zur Energieübertragung bei, müssen aber trotzdem mitbewegt werden.

Die Innere Reibung von Kieselgel-Füllstoffteilchen, die dem Gummi ihre Stabilität verleihen, dürfte sich zum Beispiel mit modifizierten SSBR-Kautschuken reduzieren lassen. Die Moleküle dieser Gummirohstoffe besitzen eine hohe Dichte „klebriger“ Ankerstellen, die besonders gut an den harten Füllstoff-Körnchen haften und sie gewissermaßen mit einer dicken, reibungsvermindernden Gummi-Haut überziehen. Dieses „Einpacken“ der Kieselgel-Teilchen perfektioniert das Netzwerk aus Polymer und Füllstoff, was sich positiv auf Straßenhaftung und Abrieb auswirken dürfte. Erste Labor- und Praxistests hätten daher darauf hingewiesen, dass Reifen aus den genannten Werkstoffen nicht nur über gute Rollwiderstandswerte verfügen, sondern zugleich eine sehr Straßenhaftung zeigen und obendrein sehr langlebig sind, so Kalla weiter.

Gezielte Variation der Molekül-Mikrostruktur

Die Anzahl sogenannter „loser Enden“ in der Gummimatrix wiederum ist in Nd-BR-Kautschuken deutlich niedriger als in anderen Reifen-Kautschuken. „Auf Grund enger Molekulargewichtsverteilung können Hersteller Reifen mit sehr guten Kenndaten nun mit Gummirohstoffen produzieren, die leichter zu verarbeiten sind als bisher“, erläuterte Kalla. „Zugleich ergeben aktuelle Nd-BR-Kautschuke gleichmäßigere, einheitlichere Produkte als viele Polybutadien-Kautschuke früherer Generationen.“

Weitgehend luftundurchlässige Butylkautschuke sollen schließlich helfen, den Reifendruck länger konstant zu halten. Neue IIR-Typen sollen sich über einen höheren Isoprengehalt besser vulkanisiseren lassen als bisherige Varianten.

Ein weiterer aktueller F&E-Schwerpunkt liegt laut Kalla in der gezielten Variation der Molekül-Mikrostruktur von Styrol-Polybutadien-Reifenkautschuken. Neue Katalysatoren und eine immer weiter verfeinerte Verfahrenstechnik sollen helfen, den Rollwiderstand neuer Hochleistungsreifen weiter zu senken.

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