Reifen: Chemie macht´s möglich – Leichter rollen und besser auf Nässe stoppen

Seit über 20 Jahren verzaubert Silica die Reifenwelt. Mit diesem Verstärkerfüllstoff gelang es, wichtige Reifeneigenschaften auf ein deutlich höheres Niveau zu führen. In den 1970er-Jahren hat der Einsatz von Silica Metzeler als Pkw-Reifenhersteller den Kragen gekostet, weil die Entwicklungsingenieure es damals nicht verstanden hatten, wie der Füllstoff mit dem Kautschuk verbunden werden kann. Dann entdeckte man, dass die bifunktionalen organischen Siliziumverbindungen, die sogenannten Organosilane, hier helfen. Sie dienen als Koppler für Kautschuk und Kieselsäure. Erst die gelungene Prozessführung in Verbindung mit den Silanen sorgte für stabile Eigenschaften der Pneus. So richtig geklappt hat das dann ab Ende der 1980er-Jahre.

Seither ist die Prozessführung bei der Herstellung von Reifengummimischungen ständig weiterentwickelt worden. Dabei wurden auch das Silica, also die Kieselsäuren und die benötigten Silane erheblich weiterentwickelt. Damit gelingt es, Gummimischungen herzustellen, die wenig Verschleiß zeigen, aber auf nassen Fahrbahnen gut haften und gleichzeitig einen niedrigen Rollwiderstand aufweisen. Verbesserte Fahrsicherheit und Ressourcenschonung konnten somit parallel erreicht werden, obwohl das eigentlich klassische Zielkonflikte bei der Entwicklung sind.

Den Entwicklern des Chemikalienherstellers Evonik ist es im Laufe der Jahre gelungen, die Silica-Partikel zu verfeinern und die Silane als Haftvermittler auf ihre Aufgabe noch besser vorzubereiten. Evonik hat laut Eigendarstellung als einziger Hersteller beide Komponenten im Portfolio. Im Jahr 2010 hatte man bekundet, die weltweiten Kapazitäten dafür bis 2014 um rund 30 Prozent auszubauen. Etwa die Hälfte des Ziels wurde bis heute erreicht. Insgesamt ist für die Expansion ein hoher zweistelliger Millionenbetrag vorgesehen. Derzeit investiert das Unternehmen zudem in ein neues Entwicklungszentrum in Wesseling, in dem das Wissen über Kieselsäuren und Silane gebündelt und Entwicklungen vorangetrieben werden.

In Europa produzierte Produkte, beispielsweise von Goodyear und anderen Premiumanbietern, zeigen dank dem gekonnten Einsatz von Silica und Silanen höchste Leistungsfähigkeit. Die hohe Nachfrage nach Leichtlaufreifen entstammt nicht nur den Verbrauchererwartungen an sparsame Fahrzeuge, sondern unterstützt die Fahrzeughersteller bei der Erfüllung der Vorgaben eines immer niedrigeren CO2-Ausstoßes. Um den Verbrauchern Reifen mit den Labelwerten „A“ oder „B“ anbieten zu können, müssen Reifenhersteller mit Zulieferern wie Evonik zusammenarbeiten. Bisher gilt das vor allem für Pkw-Reifen in Europa, aber die Nachfrage in den USA und Asien zieht an. Wissenschaftler arbeiten derzeit mit Hochdruck auch daran, die Silica-Silan-Systeme gezielt für Anwendungen in Lkw-Reifen einsatzfähig zu machen. Damit ließen sich dann die Kraftstoffkosten für Brummis signifikant verringern.