Warum den Autoreifen die Luft ausgeht

Autoreifen sind nicht sicher genug. Zumindest ergibt das ein Blick auf die Statistik: Mehr als 30.000 PKW-Unfälle haben sie jedes Jahr zu verantworten, so ein Bericht des National Transportation Safety Boards. Die Ursachen reichen von Profilablösung, undichten Ventilen über spitzwinkliges Auffahren auf einen Bordstein bis hin zu niedrigem Luftdruck und eindringenden Fremdkörpern. Zwar werden Reifen bereits seit über einem Jahrhundert mit Luft gefüllt, dennoch begünstigt diese auch gleichzeitig das Auftreten solcher Mängel. Die Lösung lautet „Uptis“, wenn es nach Reifenhersteller Michelin geht. Bei anderen Unternehmen wie Hankook wird sie „i-Flex“ und bei Bridgestone einfach nur „Airless Tire“ genannt. Hinter diesen Modellnamen stecken Prototypen für luftlose Reifen oder wie sie auch genannt werden: nicht-pneumatische Reifen. Die Lehre der Pneumatik beschreibt in der Mechanik die Anwendung von Druckluft. Selbst das Mondfahrzeug der NASA fährt seit 2009 auf luftlosen Reifen und immer mehr Unternehmen wollen diese Reifen auf die Straße bringen.

Warum dauert die Entwicklung so lang?

Dass diese Technologie für den alltäglichen Gebrauch selbst nach mehr als 10 Jahren noch nicht ausreichend ausgebaut wurde, hat mehrere Gründe. Denn selbst hinter einem herkömmlichen Reifen steckt mehr als ein sich drehender schwarzer Gummidonut.

Der Reifenaufbau: pneumatische vs. nicht-pneumatische Autoreifen

Reifen – eines der wichtigsten Bauteile eines Autos und das einzige Element, das Fahrzeug und Straße miteinander verbindet. Damit sie funktionieren, müssen sie mit Luft gefüllt sein, oder? Der Michelin Uptis oder der Hankook i-Flex beweisen das Gegenteil. Es stellt sich also die Frage, wie ein luftloser Reifen aufgebaut ist und wie er funktioniert. In welchen Aspekten unterscheiden sich pneumatische und nicht-pneumatische Reifen voneinander?

Chancen und Herausforderungen

In einem unveröffentlichten Fragenkatalog von Hankook Tire beschreibt Klaus Krause, Vice President & Head of European Technical Center, sowohl positive als auch negative Aspekte des Zukunftsprodukts.

Umwelt

Nach Aussagen von Krause seien luftlose Reifen umweltfreundlicher als herkömmliche, weil sie leichter zu recyclen seien und ohnehin zum Großteil aus recycelten Stoffen bestehen. Michelin plant hierzu ab 2024 Altplastik für die Herstellung des Uptis zu verwenden aber auch der i-Flex von Hankook soll zu 95 Prozent aus recycelten Materialien bestehen. Zudem könne man luftlose Reifen leichter erneuern, indem man die Lauffläche abgenutzter Stellen ersetzt. Dieser Prozess, auch „Retread“ genannt, trägt zu langlebigeren sowie nachhaltigeren Autoreifen bei. Krause betont jedoch, dass die Lärmemissionen bisher höher als bei pneumatischen Reifen ausfallen würden. Das kann, muss aber nicht von Nachteil sein: In der Vergangenheit gab es mehrere Diskussionen über die Gefahr von zu leisen E-Autos im Straßenverkehr, die unter anderem eine EU-Verordnung für deutlich hör- und wahrnehmbare E-Autos veranlassten.

Wartung und Sicherheit

Luftlose Reifen erfordern weniger Wartung als pneumatische Reifen, betont Krause. Auch Michelin bezeichnet ihr bevorstehendes Produkt als „praktisch wartungsfrei“. Die Begründung dafür ist selbsterklärend: Wenn ein Reifen nicht mit Luft gefüllt ist, gibt es auch keinen Luftdruck, den man andauernd kontrollieren und korrigieren müsste. Jegliche Form von Reifendruckkontrollsystem wäre entbehrlich. Hinzu kommt noch, dass der Reifen weniger anfällig für äußere Beschädigungen und Reifenpannen sei: Wo keine Luft ist, kann auch keine entweichen. Diese Eigenschaft könnte in Krauses Augen eine große Rolle für die Entwicklung von selbstfahrenden Fahrzeugen spielen. Bevor sich luftlose Reifen aber für den Straßenverkehr eignen, müsse noch viel passieren. Für Hankook bedeute das, eine leichtere Kontrolle über das Fahrzeug nicht nur bei mittelschnellen, sondern auch bei hohen Geschwindigkeiten, zu etablieren.

Planung und Herstellung

Krause schildert, dass luftlose Reifen aus weniger Komponenten bestehen und in simpleren Herstellungsprozessen gefertigt werden: Auf 3D-Druckern könne man die Reifen sogar an die Bedürfnisse des Käufers anpassen und in den verschiedensten Farben und Variationen drucken. Allerdings erzeugt die Entwicklung luftloser Reifen hohe Kosten, da die Herstellungsprozesse in allen Werken umstrukturiert und auf deren Produktion angepasst werden müsse. Dieses Vorhaben erfordere dazu noch eine enge Zusammenarbeit zwischen Auto- und Reifenhersteller, um Bauteile wie die Radaufhängung umzubauen und auf die technischen Bedingungen luftloser Reifen abzustimmen. Da für luftlose Reifen bisher jedoch keine aktive Nachfrage bestünde, könnte es schwer sein, eine Zusammenarbeit zu etablieren.

In einem Telefoninterview mit Marco Gellings, Leiter der Reifenentwicklung bei Continental, werden einige dieser Punkte angesprochen und diskutiert.

Das Konzept des luftlosen Reifens ist so einzigartig, wie es nur sein kann. Doch auch wenn luftlose Reifen in ihrer Entwicklung schon weit vorangeschritten sind, gibt es nach heutigem Entwicklungsstand noch viele Unklarheiten und Hürden, die es zu überwinden gilt. Auch Klaus Krause hält die von Wettbewerbern angestrebte Marktreife im Jahr 2024 für eine Fehleinschätzung: „Wenn wir von einem verkaufsfertigen nicht-pneumatischen Autoreifen sprechen, der bei jeder Geschwindigkeit gefahren werden kann, sind unsere Konkurrenten ebenfalls weit davon entfernt, dies zu entwickeln.“ Wann wir also auf luftlosen Reifen fahren können, wie viel diese kosten oder welche Autohersteller ihre Autos auf diese zuschneiden werden – das alles bleibt abzuwarten.