Reifenkunde – Alles nur schwarzer Gummi?

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Reifen sind mehr als nur matte runde Gummiklumpen auf der glitzernden Felge: Ein Ausflug ins Innere des Pneus macht deutlich, welches hochtechnisierte Zusammenspiel von Einzelkomponenten nötig ist, um die Straße im Griff zu haben.

Vier Flächen von der Größe eine Postkarte: Mehr Kontakt zur Straße hat das Auto nicht. Damit die Verbindung zwischen Fahrzeug und Boden in allen Fahrsituationen erhalten bleibt, ist mehr nötig als ein bisschen Gummi samt Profil. Der Autoreifen ist letztlich ein „Hightech-Produkt“ mit interessantem Innenleben.

Insgesamt sind es neun wesentliche Bauteile, die einen modernen Reifen ausmachen. Allein die oberste Materiallage, die als Laufband bezeichnet wird, besteht aus drei Komponenten. Ganz oben – und damit gut sichtbar – thront das Profil. Es unterstützt die Traktion beim Bremsen und Beschleunigen, sowie beim Umrunden von Kurven. Das Profil kümmert sich auch bei Aquaplaning-Gefahr, das Wasser von der Lauffläche möglichst rasch nach außen abzuleiten.

Dazu Klaus Engelhart vom Reifenhersteller Continental: „Allein die beiden Forderungen nach kurzen Bremswegen und dem sicheren Fahren bei Regen sind kaum unter einen Hut zu bringen.“ Insofern müssen sich die Konstrukteure eine Menge einfallen lassen, dass die Reifen trotzdem in keiner dieser Disziplinen versagen. So tüfteln die Entwickler ständig, welches Profil das beste ist, und welche chemische Zusammensetzung den besten Kompromiss erzielt.

So besteht der Laufstreifen meist aus mehreren Kautschukarten. Die oberste Schicht (sie wird Cap genannt) sorgt für die Haftung und die Abriebfestigkeit. Die darunter positionierte Base ist dann vor allem für den niedrigen Rollwiderstand zuständig, der Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch und den CO2-Ausstoß hat.

Unmittelbar darunter liegen zwei oder mehr Spulbandagen: Jeweils eine feste Schicht aus Nylon, der in Gummi eingebettet ist. Ihre Aufgabe besteht darin, den Fliehkräften entgegen zu wirken, die bei sich zügig drehenden Rädern auftreten. Ein Beispiel: Bei einem Kompaktwagen, der mit 200 km/h unterwegs ist, dreht sich der Reifen etwa 28mal in der Sekunde um die Mittelachse. Bei diesem Tempo zieht ein einzelner Profilklotz von „lächerlichen“ 50 Gramm bereits mit stattlichen 30 Kilogramm an seiner Wurzel. Da kommt es auf sicheren Halt an.

Eine Etage tiefer stößt man auf zwei oder mehr Gürtel aus Stahlcord. Auch sie sind mit dem Gummi fest verwoben. Sie sorgen durch ihre strukturelle Festigkeit für Fahrstabilität und das geringe Walken des Reifens. Auch sie leisten ihren Beitrag für einen möglichst geringen Rollwiderstand.

Noch ein Stück tiefer liegt die Karkasse. Dieser Unterbau des Reifens ist so ähnlich wie das Laufband eine intelligente Mischung aus Gummielementen und Textil- und Stahlcorden, die die Funktion von Festigkeitsträger haben. Von oben her gesehen findet man zuerst die Textilcordeinlage: bei modernen Reifen gebildet durch die Materialien Rayon und Polyester. Ihr Job: den Reifen selbst bei hohem Innendruck in Form zu halten. Ein Reifen mit Beulen an der Lauffläche oder an der Seite sähe nicht nur schlecht aus – er würde auch seine guten Eigenschaften einbüßen.

In der nächsten Etage macht sich eine Schicht aus Butylkautschuk breit, die den Reifen luftdicht werden lässt. Sie ersetzt den Schlauch, der früher zusätzlich zum Reifen montiert werden musste. Betrachtet man den Reifen von seiner Flanke her, fällt der Blick auf den Seitenstreifen, der mit einer Fülle technischer Angaben beschrieben ist, wie beispielsweise der Reifendimension, der DOT-Nummer und dem Hinweis auf die Wintertauglichkeit. Unter dem Seitenstreifen sorgt der Wulstverstärker für Stabilität und das präzise Umsetzen von Lenkbefehlen. Das Kernprofil aus Synthesekautschuk beeinflusst den Komfort und das sichere Fahrverhalten in Kurven.

Schließlich braucht es noch den Stahlkern aus Stahldrähten, die in Kautschuk eingebettet sind. Sie bilden gemeinsam sozusagen das Fundament des Reifens und garantieren seinen festen Sitz auf der Felge.

Unsere kleine Forschungsreise in das Innere des Reifens macht klar: Das schwarze runde Teil am Auto ist mehr als ein Klumpen Gummi. So wie im Inneren eines Motors viele einzelne Komponenten zusammenspielen, kommt es auch beim Pneu darauf an, dass die Bauteile perfekt aufeinander abgestimmt sind, damit wir im Auto bei den unterschiedlichsten Bedingungen sicher unterwegs sein können. (Klaus Brieter/mid)

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