Leisere Reifen für eine sauberere Luft und eine Umwelt ohne Mikroplastik
Der Verschleiß von Autoreifen ist eine wesentliche Quelle der Verschmutzung durch Mikroplastik in den Ozeanen, heißt es in einer Studie von The Pew Charitable Trusts. Durch die Reibung auf der Straße und die Einwirkung von Umwelteinflüssen zerfällt das Reifenmaterial in kleine Partikel, die über die Luft oder Regen in die Umwelt gelangen. Eines der Ziele des EU-finanzierten Projekts LEON-T lautet daher, durch Reifen erzeugtes Mikroplastik besser zu verstehen. „Der Reifenverschleiß gilt als eine der größten Quellen für Mikroplastikemissionen. Wir arbeiten daran, den Transport und die Umwandlung dieser Reifenabriebpartikel in der Umwelt abzuschätzen“, erklärt Juan J. García, Projektkoordinator von LEON-T. Dazu analysiert das LEON-T-Konsortium die Unterschiede und Einflussfaktoren auf die Reifenabriebrate und die Partikelemissionen.
Eine mögliche Lösung: Luftlose Reifen
LEON-T erschließt und erprobt luftlose Reifen für Lastkraftwagen, die zu einem geringeren Gummiabrieb führen sollen. Das Hauptaugenmerk des Projekts liegt jedoch auf der Erforschung der Partikel- und Geräuschemissionen, die durch die Wechselwirkung zwischen Reifen und Straße entstehen und die ebenfalls von der neuen Reifentechnologie erfasst werden sollen. Ein erster Prototyp des luftlosen Reifens wurde erfolgreich mit einem Lastwagen getestet. „Es besteht ein beträchtliches Potenzial für die Verringerung des Rollwiderstands, und wir glauben außerdem, dass diese Gestaltung die Geräuschemissionen erheblich verringern wird“, bekräftigt García. In einer zukünftigen kommerziellen Produktion sollte dieser luftlose Reifen so lange halten wie das schwere Fahrzeug, auf dem er verwendet wird, sofern die Gummilauffläche ordnungsgemäß ausgetauscht wird, wenn sie bis zur Mindestprofiltiefe abgenutzt ist. Grundsätzlich handelt es sich um ein vollständig erneuertes Produkt, das viel weniger Gummi benötigt als luftgefüllte Reifen. Ein erneuertes Produkt ist ein gebrauchter Reifen, der repariert und recycelt wurde und auf dessen Oberfläche eine neue Laufflächenschicht aufgebracht wurde.
Reifen-Fahrbahn-Interaktion auf dem Prüfstand
Mithilfe von Laborsimulatoren, Analyseverfahren und Tests auf realen Straßen wurden projektintern verschiedene Erkenntnisse über den Reifenverschleiß gewonnen. Generell verschleißen Winterreifen ohne Spikes schneller und setzen mehr Partikel frei als Sommer- und Ganzjahresreifen. Diese Unterschiede hängen mit der Härte der Gummimischungen zusammen, bei Winterreifen sind sie weicher. Tests haben verdeutlicht, dass auch flüchtige Stoffe wie Benzothiazole und andere Reifenpartikel emittiert werden. Was die Größe betrifft, so waren die meisten der durch Reifenabrieb entstandenen Partikel größer als 2,5 µm, während 10 % kleiner als 0,2 µm waren. Über LEON-T wurden außerdem die möglichen Auswirkungen von Reifenlärm auf die Herz-Kreislauf-Gesundheit anhand von Wachtests und Schlafstudien analysiert. „Reifenlärm sorgt für akute ereignisbezogene Schlaffragmentierung. Dies führte zwar nicht zu einer generellen Veränderung des durchschnittlichen Schlafs während der Nacht, aber zu einer erhöhten Herz-Kreislauf-Störung und einigen Hinweisen auf Veränderungen in den kardiometabolischen Abläufen“, berichtet García. Als Ergebnis einer Kombination aus niedrigeren Geräuschpegeln und Unterschieden im Spektralgehalt erwiesen sich luftlose Reifen als weniger störend für den physiologischen Schlaf und die Herz-Kreislauf-Erregung als herkömmliche luftgefüllte Reifen.
Reale Auswirkungen auf die Politik
Auf der Grundlage umfassender Studien wird LEON-T politische Maßnahmen empfehlen, um den Beitrag der Wechselwirkungen zwischen Reifen und Straße zu Mikroplastik in der Umwelt, zur Feinstaubbelastung und zum Verkehrslärm zu begrenzen. Diese Empfehlungen umfassen Möglichkeiten zur Verhinderung oder Verringerung der Partikelbildung, wie z. B. verbesserte Reifen und eine bessere Instandhaltung des Fuhrparks, sowie Mittel zum Auffangen von Partikeln bei Emissionen und zur Behandlung von Partikeln, sobald sie in der Umwelt sind.
Schlüsselbegriffe
LEON-T, luftlose Reifen, Mikroplastik, Verschmutzung, Partikelemission, Lärmemission
