Längere Haltbarkeit, reduzierte Kosten: Mit diesen Zielen arbeiten Forscher am Fraunhofer Pilotanlagenzentrum (PAZ) in Schkopau an der Verbesserung von wiederaufbereiteten Lkw-Reifen. Sie setzen dabei neuartige recyclathaltige Komposite ein und helfen der Reifenindustrie so, natürliche Kautschukressourcen zu schonen und den Kraftstoffverbrauch von Nutzfahrzeugen zu senken.

Kautschuk ist knapp und der Konkurrenzkampf auf dem Reifenmarkt ist enorm – zwei Aspekte, die den Handlungsbedarf im Bereich der Nutzfahrzeugreifen deutlich aufzeigen. Um diese Herausforderung zu meistern, entwickeln die Forscher am Fraunhofer PAZ, einer Gemeinschaftseinrichtung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam und des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Halle, in verschiedenen Projekten nachhaltige und wirtschaftliche Lösungen.

Ein wichtiger Ansatz dabei ist die Runderneuerung von Lkw-Reifen unter Verwendung neuer und verbesserter Laufflächen, die recycelte Gummimehle enthalten. Im vor dem Abschluss stehenden Forschungsprojekt EKORUND widmet sich das Fraunhofer PAZ gemeinsam mit Industriepartnern der Frage, wie die Eigenschaften der runderneuerten Reifen soweit optimiert werden können, dass einerseits so viel wie möglich Kautschuk eingespart werden kann und andererseits die Laufeigenschaften der Reifenlaufflächen verbessert werden können, um so Kraftstoff zu sparen und die Reifen langlebiger zu machen.

»Dieses Projekt bietet zum einen ökonomische Vorteile für die Industrie, da ressourcenschonende und energieeffizientere Laufflächen produziert werden können. Zum anderen helfen wir mit EKORUND, die in den Klimazielen der Bundesregierung vorgegeben CO₂-Einsparungen zu erreichen, weil die wiederaufbereiteten Reifen Kraftstoff und somit Emissionen sparen«, umschreibt Projektleiter Professor Mario Beiner die Ergebnisse des über zwei Jahre laufenden Projekts, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.

Am Fraunhofer PAZ wird dabei vor allem die genaue Zusammensetzung der Kautschukkomposite untersucht, die für die aufbereiteten Laufflächen notwendig sind. Die Laufflächen sind wesentlich verantwortlich für den reifenbasierten Kraftstoffverbrauch – Ziel ist die Reduzierung des Rollwiderstands bei gleichzeitiger Erhaltung ihres Nassgriffs.

Im Lkw-Bereich geht man heute bereits von einer Verbreitung von 40 Prozent runderneuerter Reifen aus. Beim Recycling von Reifen werden die Laufflächen abgetragen und dann im Kalt- bzw. Heißverfahren neu auf die Karkassen aufgetragen. Das EKORUND-Konsortium aus Wissenschaft, lokaler und überregionaler Wirtschaft erforscht hierbei insbesondere die Einbringung von Gummimehlen, sogenannten Recyclaten, in die Reifenlaufflächen. Es gilt, optimale Gummimehle auszuwählen und den maximal einsetzbaren Anteil von Recyclat bei der Wiederaufbereitung von Reifen zu ermitteln.

Dabei wurden bereits große Fortschritte erzielt, so Beiner: »Es ist uns gelungen, signifikante Anteile spezieller Gummimehle einzubringen und dabei die Performance zu steigern. Hinsichtlich dieser Kompositmaterialien für Reifenlaufflächen konnten wir den Rollwiderstand reduzieren, ohne dass sich Nassgriff und Abrieb merkbar verändern.« Die zentralen Ergebnisse des Projekts EKORUND möchten die Forscher im August veröffentlichen.

Über das Fraunhofer PAZ

Seit 2005 werden im Fraunhofer-Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ in Schkopau neue Polymerprodukte und innovative Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette entwickelt – vom Monomer über die Polymersynthese und Kunststoffverarbeitung im Pilotmaßstab bis hin zum geprüften Bauteil nach Maß. In dieser Kombination und Größenordnung ist das Fraunhofer PAZ einmalig in Europa. Im Auftrag von Kunden etwa aus der Kunststoff- oder Automobilindustrie werden auf einer Technikums- und Laborfläche von derzeit rund 1700 Quadratmetern unterschiedlichste Polymersynthese- und Verarbeitungsverfahren maßgeschneidert bis in den industrienahen Maßstab umgesetzt. Dazu gehören auch der Umgang mit Leichtbau- und biobasierten Materialien, die erdölbasierte Polymere ersetzen können.

Das Fraunhofer PAZ ist eine gemeinsame Initiative der Fraunhofer-Institute für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm und für Werkstoffmechanik IWM in Halle. Unter der Leitung von Prof. Michael Bartke (IAP) bündeln beide Einrichtungen ihre Kompetenzen in der Polymersynthese (IAP) und Polymerverarbeitung (IWM) in einzigartiger Weise. Diese Zusammenarbeit, die technischen Möglichkeiten im Pilotmaßstab sowie die hohe Flexibilität der Anlagen sind Alleinstellungsmerkmale am FuE-Markt.