Reifenmischungen sind „Grüne Chemie“

21/02/14

Hannover / Schladming, im Februar 2014.
Pkw- und Lkw-Reifen enthalten hohe Anteile von Naturkautschuk – und damit Material aus nachwachsenden Rohstoffen. Um sie für die hohen Anforderungen der Verbraucher fit zu machen, suchen Chemiker in ihren geheimnisvoll „Gummiküchen“ genannten Laboren immer neue Mischungen und Verbindungen. So konnten die Experten bei Continental inzwischen den Materialeinsatz von Bestandteilen, die auf Erdöl basieren, deutlich verringern. Dabei steigt das Leistungsvermögen der Reifen immer weiter an.
Außer den Festigkeitsträgern besteht ein Pkw-Reifen aus weitere 10 bis 20 unterschiedlichen Bestandteilen: Dazu gehören Natur-, und Synthesekautschuk, Silica und Ruß, Raps- und Mineralöle, Zinkoxid, Schwefel, Stearinsäure, Aktivatoren, Alterungsschutzmittel und Lichtschutzwachse. Alle diese Materialien bestehen aus unterschiedlichen chemischen Verbindungen, die miteinander reagieren können. Unter hohem Druck und Hitze werden sie in großen Formen „vulkanisiert“, erst danach hat der Gummi die erforderlichen Eigenschaften.
Für Dr. Holger Lange, Leiter der Winterreifenentwicklung von Continental, ist der Trend zum „downsizing“ beim Einsatz fossiler Materialien offensichtlich. Für ihn ist der „Grüne Reifen“ schon beim Verbraucher angekommen: „Schließlich besteht ein Pkw-Reifen zu zwei Dritteln aus Kautschuken – davon ist bei unseren Winterreifen ein guter Teil ein nachwachsender Rohstoff, der aus einem speziellen Gummibaum gewonnen wird“, erläutert er. „Auch moderne Winterreifen kommen ohne Naturkautschuk nicht aus – schließlich ermöglichen sie die hohe Flexibilität der Reifenmischung auch deutlich unterhalb des Gefrierpunktes.“
„Winterreifen sind Produkte, die ohne einen hohen, intensiven Forschungs- und Versuchsaufwand nicht möglich wären“, weiß er. „Wir prüfen in unseren Laboren täglich neue Materialien und Verbindungen, von denen wir uns weitere Fortschritte erhoffen.“ Dabei entwickelt Continental seit langem neue Rohstoffe- und Rohstoffquellen, die ohne fossile Materialien auskommen, etwa nachwachsende Rohstoffe und Recyclingmaterialien. Aktuell wurde gerade in Münster (Westf.) gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie (IME) ein Projekt gestartet, in dem die Industrialisierung von Kautschuken aus der Wurzel des Löwenzahns vorangetrieben wird. Schon seit über zehn Jahren werden bei Continental sowohl Natur- wie auch wieder aufgearbeitete Öle genutzt. „Wir arbeiten intensiv mit unseren Zulieferern und mit unabhängigen Forschungsinstituten zusammen, um besonders für die auf Erdöl basierenden Reifeninhaltsstoffe einen Ersatz zu finden“, berichtet er.
Wichtig für die Chemiker in der Reifenentwicklung ist außer neuen, erfolgversprechenden Materialien vor allem die Prozesstechnik. Je nachdem, wann ein Material in die Mischung eingebracht wird, hat es mehr oder weniger Zeit, mit den anderen Inhaltsstoffen zu reagieren. Daher müssen neue Materialien in unterschiedlichen Stadien der Mischung erprobt werden. Dazu unterhält Continental ein hochentwickeltes Prüflabor am Forschungsstandort Hannover, in dem die gesamte Prozesskette simuliert wird. „Das komplexe Zusammenspiel der Mischungen im Reifen ist das Geheimnis“, erläutert Dr. Lange das Ziel dieser „Gummiküche“. So können sich bei falscher Mischungszusammensetzung schon alleine beim Bremsen deutliche Verschlechterungen ergeben. „Schließlich bremst letztlich der Reifen den Wagen ab – nicht die Bremse“, erläutert er anschaulich. „Wenn der Reifen aufgrund seiner Zusammensetzung im entscheidenden Moment versagt, ist die beste Bremse nutzlos.“
In der „Gummiküche“ von Continental forschen über hundert Fachleute weiter an Lösungen, die den Reifen noch sicherer machen werden. „Wir verfolgen dabei das Ziel, sowohl bei den Rohstoffen als auch in der Produktion noch nachhaltiger zu werden“, erläutert er. Nur eines wird sich voraussichtlich nie ändern: Bei der Reifenfarbe sieht Dr. Lange auch künftig schwarz.