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Reifen sind von Haus aus grün. Zu etwa zwei Dritteln bestehen sie aus Kautschuken und diese zu einem großen Teil aus Naturkautschuk. Grün kann im Zusammenhang mit Reifen aber noch weit mehr als die Zusammensetzung meinen: den Herstellungsprozess etwa, oder die mögliche Reduktion von CO2-Emissionen durch Minderung des Rollwiderstands sowie des Gewichts. Reifen tragen zum Gesamtrollwiderstand des Fahrzeugs immerhin zu etwa 20 Prozent bei. So resultiert ungefähr ein Fünftel des Spritverbrauchs eines Fahrzeugs aus?seinen?Pneus.
Auf dem Weg vom Rohkautschuk zum fertigen Reifen bieten sich zahlreiche Möglichkeiten, den Anteil fossiler Rohstoffe zu reduzieren. Eine Option ist es, Recyclingmaterial zu verwenden und zwar nicht nur Stahl, sondern auch Gummi. Kautschuk wird im Gegensatz zu Stahl im Herstellungsprozess aber chemisch verändert und ist daher nicht einfach wiederverwendbar. „Ziel ist es, den Vulkanisationsprozess möglichst vollständig rückgängig zu machen“, erläutert Dr. Holger Lange, Leiter der Pkw-Mischungsentwicklung bei Continental, in?diesem?Zusammenhang.
Momentan wird Gummimehl, gewonnen aus zerkleinerten Reifen, nur in geringen Mengen dem Reifen zugesetzt. Ist Gummi chemisch in eine Art Kautschuk zerlegt, kann man das Material zu fünf bis zehn Prozent dem Reifen zusetzen. Auch bei den Weichmachern, die etwa zehn bis 20 Prozent des Reifens ausmachen können, besteht die Möglichkeit, Bio-Öle einzusetzen.

Geknetetes Sandwichmineral

Der für die Reifenherstellung benötigte Ruß wird momentan vor allem über das Verbrennen von Erdöl erzeugt und sorgt im Reifen für einen guten Rollwiderstand. Die Reifenhersteller haben Ruß bereits soweit durch Silica (SiO2) ersetzt, dass in der Lauffläche des Reifens nur noch so viel vorhanden ist, um den Reifen schwarz zu machen. Grüner zu Produzieren hieße hier, Bio-Öle zu verbrennen, etwa Rapsöl, und nach weiteren Ersatzstoffen für den Ruß zu suchen.
Wichtig bei der Herstellung des Reifengummis sind Schwefel und Zinkoxid. „Die beiden Substanzen sind momentan noch unverzichtbar“, so Lange. Am Leibniz-Institut für Polymerwerkstoffe (IPF) hat man ein neues Verfahren entwickelt um den Einsatz des umweltschädlichen Zinkoxids zu reduzieren. „Wir hatten die Idee, Zinkoxid durch Zink-LDH zu ersetzen und zu sehen, wie sich das auswirkt“, berichtet Prof. Gert Heinrich, Leiter des Teil-Instituts Polymerwerktoffe am IPF. LDH (layered double hydroxide) ist eine Art Sandwichmineral, bei dem sich positiv geladene Metallhydroxidschichten aus Aluminium, Magnesium oder Zink mit Zwischenschichten aus bestimmten Anionen abwechseln. Man knetete dieses Mineral in den Gummi und nach dem Vulkanisieren war das Ergebnis vergleichbar, wenn nicht sogar besser als das bei mit Zinkoxid hergestelltem Gummi. Beim Kneten wird das LDH in nanometerfeine Teilchen zerrieben und gleichmäßig im Gummi verteilt, so dass hier aufgrund der größeren Oberfläche verglichen mit Zinkoxidteilchen weniger Material nötig ist. In Tests benötigte man zum Vulkanisieren eine LDH-Menge, die nur ein Zehntel der üblichlicherweise zugefügten Menge an Zink enthält. Zudem lief das Vulkanisieren schneller. Letztendlich hat man das ganze Zinkoxid ersetzt, wie gewohnt vulkanisiert und zur Verblüffung aller wurde der Gummi transparent.
„Grün“ werden Reifen auch dadurch, dass sie weniger wiegen und über einen geringeren Rollwiderstand zu geringerem Spritverbrauch verhelfen. Nach Ansicht von Holger Lange kann das Optimieren des Rollwiderstandes den Benzinverbrauch um etwa sechs Prozent senken. Die Rezeptur dazu beschreibt er wie folgt: „Statt der gängigen Textilfasern setzen wir zunehmend Aramidfasern ein. Die halten mehr aus; man benötigt also weniger und das macht die Reifen leichter.“

Umprogrammierte Kolibakterien

Einen radikal anderen Weg schlägt Good-
year ein. Zusammen mit der Biotech-
Firma Genencor hat man eine genetisch umprogrammierte Kolibakterienart entwickelt, die aus Biomasse Isopren – einen Ausgangsstoff für den Reifengummi – erzeugen kann. Bei Zimmertemperatur ist Isopren gasförmig, so dass es aus den Zellen entweicht und ohne diese zu schädigen in Blasen im Bioreaktor aufsteigt. Gegenwärtig ist es möglich, Gas mit einem Gehalt von 99 Prozent Isopren zu erzeugen. Goodyear hat mittlerweile aus dem so gewonnen Bio-Isopren erste Reifenprototypen hergestellt. Der Reifenhersteller rechnet damit, in drei bis fünf Jahren kommerzielle Produkte aus dem neuen Material auf den Markt zu bringen.
Abgesehen von der Öl-Abhängigkeit würde diese Möglichkeit noch ein anderes Problem lösen helfen: Nach Erhebungen der International Rubber Study Group übersteigt die weltweite Nachfrage nach Naturkautschuk die Produktionsmenge deutlich. Und Lieferengpässe bedeuten in der Regel auch höhere
Preise.

Neue Technologien
Wege zum grünen Reifen

Um den Co2-Ausstoß zu senken, sollten Gewicht und Rollwiderstand reduziert werden. Der Verbrauch fossiler Rohstoffe kann durch Verwendung von Receyclingmaterial verringert werden. Der Rußanteil im Reifen lässt sich durch Silica als Ersatz substituieren. Auch könnten Bio-Öle zu Ruß verbrannt werden.Gelänge es, den für die Vulkanisation
benötigten Schwefel zu reduzieren, wäre auch das ein Effekt zur Energieeinsparung.

 

Über den Autor

Dr. Barbara Stumpp, Freiburg