Wissenschaftliche Impulse für die Reifenentwicklung

Autoreifen mit deutlich geringerem Verschleiß und Abrieb zu entwickeln, ist eine Herausforderung, für die jetzt in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Transferprojekt der Weg geebnet werden soll.

In dem über drei Jahre angelegten Projekt kooperieren das Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) und das Deutsche Institut für Kautschuktechnologie e. V. (DIK) in Hannover mit dem größten deutschen Reifenproduzenten Continental Reifen Deutschland GmbH, um Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung für neue Produktentwicklungen in der Reifenindustrie nutzbar zu machen.

IPF und DIK hatten gemeinsam mit vier weiteren Forschungseinrichtungen (Technische Universität Dresden, Technische Universität Chemnitz, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und Max-Planck-Institut für Polymerforschung Mainz) in der DFG-Forschergruppe „Bruchmechanik und Statistische Mechanik von verstärkten Elastomerblends“ grundlegende Zusammenhänge zu Bruch- und Versagensmechanismen bei elastomeren Werkstoffen untersucht.

Wie ein Riss in einem Material entsteht, vor allem aber in welcher Weise und in welcher Geschwindigkeit er sich ausbreitet, bevor es schließlich zu einem größeren Schaden bzw. kompletten Materialversagen kommt, wird bei Gummi- und Elastomerwerkstoffen von zahlreichen Einflüssen bestimmt. Die Zusammenarbeit von sechs Partnern mit unterschiedlichen Expertisen erlaubte es, erstmals dem komplexen Geschehen im Detail auf die Spur zu kommen:

Einzelne Aspekte wurden mittels physikalischer Untersuchungen, numerischer Berechnungen und Modellierungen eingehend studiert, um schließlich das Gesamtphänomen als Geflecht wechselseitiger Abhängigkeiten zu verstehen. Es wurden Modelle und Prüfmethoden entwickelt und entsprechend kombiniert, die zuverlässige Aussagen zur Lebensdauer eines Bauteils und zu dessen Verhalten im Schädigungsfall ermöglichen.

Dies ist für Anwendungen wie Autoreifen von hohem Interesse – insbesondere im Hinblick auf Sicherheitsaspekte. Zudem bietet es die Grundlage für eine weitere Optimierung der Materialeigenschaften, vor allem in Bezug auf Abrieb und Verschleiß, wichtige Reifeneigenschaften, denen in den letzten Jahren seitens Forschung und Entwicklung allgemein deutlich weniger Beachtung geschenkt worden war als den seit November 2012 im EU-Reifenlabel auszuweisenden Kennwerten Rollwiderstand, Nasshaftung und externem Rollgeräusch. Eine Reduzierung von Abrieb und Verschleiß erhöht Lebensdauer und Betriebssicherheit von Reifen.

Im Rahmen des Transferprojektes werden Prüfmethoden und Modellierungsverfahren in die industrielle Praxis überführt und für deren Bedürfnisse weiterentwickelt. Continental erhält dadurch ein innovatives Konzept, das für Produktentwicklungen verwendet werden kann.

Kontakt:
Prof. Dr. Gert Heinrich
gheinrich@ipfdd.de
0351 4658-361