Herausforderung für die Entwickler: Ultra-High-Performance-Reifen

08/02/11

Interview mit Percy Lemaire,
Projekt Manager für Reifenentwicklung bei Goodyear
Der Markt für Hochleistungsfahrzeuge zeigt in Europa einen ungebrochen starken Wachstumstrend. Im Zuge dieser Entwicklung sind die Ultra-High-Performance-Reifen (UHP-Reifen) in der Reifenindustrie das Marktsegment mit dem stärksten Wachstum. Da selbst Automobilkategorien wie Mittelklasse-Familienlimousinen immer größer, schwerer und leistungsfähiger werden, gibt es auch einen immer weiter steigenden Bedarf für Reifen, die für höhere Gewichte und größere physikalische Kräfte geeignet sind. Auch der Umstand, dass viele der aktuellen Hochleistungsautomobile zudem SUVs mit einem deutlich höheren Schwerpunkt sind, stellt Reifen heute vor anspruchsvollere Aufgaben als je zuvor.
Reifenentwicklungsingenieur Percy Lemaire, der das Goodyear-UHP-Entwicklungsteam im luxemburgischen Colmar-Berg leitet, kennt diesen Trend bestens. Er weiß alles über die zahlreichen Anforderungen, die ein Goodyear-UHP-Reifen erfüllen muss, bevor er in Produktion gehen darf. Die Aufgabe seines Teams ist es, die Grenzen der Technologie immer weiter hinauszuschieben. Das Ziel: Immer ausgeklügeltere UHP-Reifen wie den Goodyear Eagle F1 Asymmetric 2 zu entwickeln, die optimiertes Handling, Grip und Bremsleistung bei verschiedensten Straßen- und Wetterbedingungen bieten –Indikatoren, die wichtig für die Sicherheits-Performance eines Reifens sind. Doch was genau ist ein Ultra-High-Performance-Reifen, und wer braucht ihn? Lemaire schildert, welche Anstrengungen bei der Entwicklung des Goodyear Eagle F1 Asymmetric 2 unternommen wurden – und warum sie so wichtig sind.
???: Was sind die entscheidenden Unterschiede zwischen einem UHP- und einem Standard-Reifen?
Percy Lemaire: „Unser Angebot umfasst Reifen für eine Vielzahl von Fahrzeugen und Einsatzzwecken, von Reifen, die wir als Standard-Reifen für kleinere Stadt-Fahrzeuge einstufen bis zu den High- und den Ultra-High-Performance-Reifen für schwerere und sehr leistungsstarke Fahrzeuge. Natürlich gibt es auch noch Reifen für spezielle Wetterbedingungen und Einsatzzwecke, wie beispielsweise Winter-, Sommer- oder 4x4-Reifen – um nur einige zu erwähnen. Es gibt ein paar entscheidende Unterschiede zwischen diesen beiden Extremen, den Standard- und den UHP-Reifen. Bei der Entwicklung eines Standardreifens konzentrieren wir uns darauf, ein gutes Preis-Leistungsverhältnis zu bieten und den Autofahrern eine komfortable Fortbewegung mit einem hohen Maß an Nasshaftung für kleinere Fahrzeuge zu ermöglichen. Bei der Entwicklung eines UHP-Reifen hingegen ist es unser Ziel, einen Reifen für leistungsstarke Fahrzeuge zu bauen, der ein großes Leistungsvermögen in sicherheitsrelevanten Bereichen bei hohen Geschwindigkeiten und einer großen Bandbreite von Bedingungen bereitstellt. Deshalb unterscheiden sie sich von Standard-Reifen in vielerlei Hinsicht: Das betrifft die verwendete Mischung, die Struktur des Reifens – und oft auch seine Abmessungen. Mischungen, die bei UHP-Reifen wie dem Eagle F1 Asymmetric 2 verwendet werden, verfügen oft über Charakteristika, die aus dem Rennsport abgeleitet wurden. Das können ein höherer Silica-Anteil sein, aber auch Traktions-Harze, die in der Mischung eines Standard-Reifens nicht zum Einsatz kommen. Für den Eagle F1 Asymmetric 2 haben wir darüber hinaus auch noch eine neue, steifere Karkassen-Struktur entwickelt. Während die Kordfäden in der Reifenkarkasse üblicherweise eine 90-Grad-Gewebestruktur aufweisen, verfügt der Eagle F1 Asymmetric 2 über einen engeren Winkel, der zu erhöhter Verwindungssteifigkeit führt und die Lenkpräzision sowie das Handling und die Bremsleistung auf trockener Straße verbessert.“
???: Wer profitiert von einem UHP-Reifen?
Percy Lemaire: „Ich sehe zwei wichtige Verwendergruppen für UHP-Reifen: Zuerst sind da natürlich die Fahrer leistungsstarker Autos, die optimales Handling auf trockener und auf nasser Straße erwarten. Sie wollen maximalen Grip und bevorzugen deshalb Reifen mit Top-Leistungen, die eine sportliche aber dennoch sichere Fahrweise ermöglichen. Zweitens sind UHP-Reifen besonders wichtig für die Fahrer von schweren aber leistungsstarken Familien- und Firmenwagen, die darauf vorbereitet sein wollen, in Sekundenbruchteilen auf eine unerwartete Situation reagieren zu müssen. Für sie steht Sicherheit an erster Stelle. Deshalb verlangen sie nach Reifen, die die höchsten Sicherheits-Standards erfüllen – unabhängig von Fahr- und Wetterbedingungen.
Der neue Goodyear Eagle F1 Asymmetric UHP wurde speziell entwickelt, um bei Sicherheitsparametern wie dem möglichst kurzen Bremsweg auf nasser und trockener Straße noch bessere Leistungen zu bringen. Überlegenes, direktes Handling sowohl bei Trockenheit als auch bei Nässe ist ein anderer Schlüssel-Parameter für diesen neuen Reifen.“
???: Was sind die wichtigsten technologischen Fortschritte des
Goodyear Eagle F1 Asymmetric 2?
Percy Lemaire: „Die ActiveBraking-Technologie im Eagle F1 Asymmetric 2, bei der sich die Profilblöcke unter der durch das Bremsen verursachten höheren Belastung ausdehnen. Das vergrößert den Straßenkontakt im Bereich der Aufstandsfläche, während sich die Profilblöcke eines herkömmlichen Reifens beim Bremsen nicht verändern. So wird durch den besseren Grip der Bremsweg verkürzt.“
???: Wo entwickelt Goodyear seine Ultra-High-Performance-Reifen?
Percy Lemaire: „Im Fall des Goodyear Eagle F1 Asymmetric 2 fand die Entwicklungsarbeit rund um die Welt in allen drei Goodyear-Entwicklungszentren statt: in Luxemburg, Deutschland und in den USA. In Luxemburg hatten wir zwar die Projektleitung inne, dennoch haben wir uns in puncto spezieller Kompetenzen und lokaler Marktkenntnisse auf die Teams in Hanau und in Akron (Ohio) verlassen. Das hat uns geholfen, ein Produkt zu entwickeln, das die Anforderungen unterschiedlicher Märkte erfüllt. Das in Deutschland ansässige Team hat eine Menge Erfahrung, wenn es um die Entwicklung sportlicher Reifen geht. Also war es seine Aufgabe, uns mit Rennsport-Input zu füttern. Das Team in den USA stellte sicher, dass während des gesamten Entwicklungsprozesses auch die auf dem nordamerikanischen und asiatischen Markt entscheidenden Faktoren wie Komfort, Laufleistung und Geräuschentwicklung gebührend berücksichtigt wurden.“
???: Wie groß ist das Team, das an diesem Projekt gearbeitet hat und welche speziellen Kompetenzen sind für ein Team notwendig, das einen UHP-Reifen entwickelt?
Percy Lemaire: „Unser Team bestand aus mehr als 50 Ingenieuren mit ganz unterschiedlichen Kompetenzen und Fähigkeiten. Wir haben beispielsweise Design- und Konzeptingenieure, die mithilfe von Computersoftware das Grund-Design des Reifens entwerfen. Dann haben wir Profil-Spezialisten, Material- und Mischungs-Spezialisten und ein Team, das an der Konstruktion des Reifens arbeitet. Natürlich haben wir auch ein Team, dessen Aufgabe es ist, aus der „Beta-Version“ des Reifens ein Endprodukt zu machen, das so produziert werden kann. Die Entwicklung eines Reifens wie des Eagle F1 Asymmetric 2 dauert bis zu drei Jahre und stellt einen komplexen Prozess dar. Das neue Produkt muss Myriaden von Überprüfungen und Tests überstehen sowie entscheidende Leistungskriterien erfüllen, bevor es den nächsten Schritt der Entwicklungs-Prozedur nehmen kann.“
???: Werden UHP-Reifen anders getestet als Standardreifen?
Percy Lemaire: „Alle Reifen – ob Sommer oder Winter, Standard oder UHP – werden einer ganzen Reihe von Tests unterzogen. Bremsen auf nasser und trockener Straße gehören ebenso dazu wie das Handling auf verschiedenen Oberflächen – trockene und nasse im Fall von Sommerreifen sowie auch noch Schnee und Eis im Fall von Winterreifen. Und das sind nur einige der Tests.
Der Unterschied beim Testen von UHP-Reifen betrifft die Straßenbeläge und Teststrecken sowie die Fahrzeuge, mit denen getestet wird. Diese Reifen werden fast immer auf Rennkursen oder Teststrecken getestet, die speziell für das Testen von UHP-Reifen gebaut wurden. Dort werden die Reifen in den verschiedensten Bereichen wieder und wieder an ihr Limit geführt – sei es bezüglich der Geschwindigkeit, die sie auf einer speziellen Strecke erreichen können oder bezüglich der Fliehkräfte, denen sie in bestimmten Kurven widerstehen müssen. Dieses Testen auf den unterschiedlichsten Arten von Strecken, die alle ihre ganz besonderen Herausforderungen haben, ermöglicht es uns, die Reifen bis ins Extrem zu testen. Wir haben den Eagle F1 Asymmetric 2 auf unseren Testgeländen in Frankreich und Luxemburg gefahren – beides erprobte Anlagen für Reifentests, auf denen wir die Handling-Eigenschaften des Reifens unter schwerster Belastung aufs Genaueste überprüfen konnten. Und wir waren auch auf der einzigartigen Teststrecke im italienischen Nardo, wo wir die Highspeed-Belastbarkeit des Reifens testen konnten. Der neue Eagle F1 Asymmetric 2 wurde auch in Spanien und Nordamerika getestet sowie auf einer der wohl anspruchsvollsten Strecken der Welt: der Nürburgring-Nordschleife. Mit 73 Kurven, Steigungen bis zu 18 Prozent und einem Höhenunterschied von 290 Metern ist sie ohne jeden Zweifel die härteste Rennstrecke der Welt. 20,83 Kilometer Berg-und-Talfahrt auf verschieden Asphaltsorten ermöglichten es uns, den Reifen unter Bedingungen zu testen, die denen im täglichen Straßenverkehr so nahe kommen wie nur möglich.“
???: Ist es möglich, einen Ultra-High-Performance-Reifen zu entwickeln, der auch umweltschonend ist?
Percy Lemaire: „Definitiv! Natürlich ist es eine ganz besondere Herausforderung, einen Reifen zu entwerfen, der einerseits verbesserte Fahr- und Sicherheitsleistungen bietet und andererseits reduzierte Auswirkungen auf die Umwelt hat. Unser Ziel war anspruchsvoll: den Grip verbessern und gleichzeitig den Rollwiderstand des Reifens reduzieren. Der neue Eagle F1 Asymmetric 2 verfügt über Goodyears neue und erfolgreiche FuelSaving-Technologie, bei der weniger Material im Reifen verwendet wird, was zu geringerer Hitzeentwicklung und zu niedrigerem Rollwiderstand führt. Die optimierte Form und Laufflächen-Steifigkeit führen darüber hinaus zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Drucks über die Aufstandsfläche, was zu einer höheren Laufleistung führt. Diese Eigenschaften in Verbindung mit der optimierten Mischung und der innovativen Konstruktion ermöglichen es uns, Top-Handling und -Bremsleistungen in Kombination mit einem der niedrigsten Rollwiderstände im Segment der UHP-Reifen zu bieten.“