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High-End im Versuch

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Testreifen, die mit feinster Elektronik ausgestattet sind, chemische Analysen im Labor, Röntgenbilder und sogar Computertomographie: Continentals Testmethoden für perfekte Reifen werden immer ausgeklügelter. Und füttern Kollege Computer.

Rüdiger Menz zeigt durch ein Eisengitter auf eine mannshohe grüne Maschine; sie sieht aus wie eine überdimensionierte Waschmaschine. In der Mitte rotiert ein dicker Reifen auf einer schwarzen Unterlage. „Hier messen wir den Rollwiderstand“, erklärt Menz. „Der ist wichtig für die Energieeffizienz eines Reifens.“ Mit großen Schritten eilt der sportliche Mann zur nächsten Halle. In einer Ecke, hinter dickem Sicherheitsglas, kreist eine meterdicke Stahltonne. Sie treibt vier Lkw-Pneus auf einmal an. „Wir lassen die Reifen so lange laufen, bis sie kaputt gehen“, sagt Menz. „Wir testen, unter welchen Bedingungen die verschiedenen Reifen wie lange halten.“

Rüdiger Menz leitet das Expertenfeld Testmethodenentwicklung für Reifenhaltbarkeit bei Continental. Und er kämpft mit einem Problem: Die Continental-Reifen halten zu lange. „Manche können Millionen Kilometer laufen. Im Feldversuch müsste so einer Jahre durch die Gegend fahren, damit wir seinen gesamten Lebenszyklus abbilden können.“ Heute laufen die Testreifen an eigenen Fahrzeugen und Lkw-Flotten von Partnerspeditionen. Und Rüdiger Menz und seine Kollegen arbeiten mit Hochdruck an Verfahren, die die Reifentests beschleunigen. 

Hungrig nach Daten

Die schnellsten Ergebnisse liefern Computersimulationen: Wie wirkt sich eine härtere Gummimischung auf den Rollwiderstand aus? Erhöht eine gezackte Rille im Profil die Fahrsicherheit? Kollege Computer rechnet es in wenigen Stunden aus. Aber damit die Ergebnisse verlässlich sind, müssen die Rechenformeln stimmen. Und das ist nur der Fall, wenn sie mit Messwerten aus echten Tests unterfüttert sind. Zum Beispiel aus einem der Trommeltests in der Halle der Forschung & Entwicklung in Hannover-Stöcken.

Hier werden einzelne Lkw-Reifen einer Belastung von bis zu zehn Tonnen ausgesetzt. „Bei einem Trommeltest herrschen sehr präzise Verhältnisse“, sagt Menz. „Deshalb liefert diese Methode auch sehr genaue Aussagen. Der Nachteil: Man kann immer nur ein Belastungs-Merkmal testen, zum Beispiel eine bestimmte Last, eine bestimmte Temperatur, einen bestimmten Luftdruck.“ Die Testergebnisse der verschiedenen Faktoren müssen dann zusammengerechnet werden – schwierig mit all den Wechselwirkungen. Doch auf der Straße müssen die High-End-Reifen von Continental allen Anforderungen gleichzeitig gerecht werden. 

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Bohren unter Röntgenblick

Feldversuche auf der Straße sind zwar langwierig, doch werden sie immer noch gebraucht. Das Tester-Team baut feine Messinstrumente in die Reifen ein, die etwa die Temperaturentwicklung erfassen. Die Reifentemperatur ist zum Beispiel besonders in heißen Regionen eine wichtige Größe für die Reifenhaltbarkeit,  erklärt Rüdiger Menz. Für die Messgeräte werden kleine Löcher in die Laufstreifen gebohrt – und zwar ferngesteuert in der Röntgenkammer. Es geht um Zehntelmillimeter. Röntgenstrahlen helfen auch, den Aufbau von Versuchsreifen rasch zu kontrollieren. Und sie bringen „innere Verletzungen“ zutage. 

Die Testmethoden werden immer ausgeklügelter. Von außen betrachtet, mit bloßem Auge kommt man nicht weit, weil der Verschleiß an den Premiumreifen von Continental so gering ist. Deshalb werden aus den gefahrenen Testreifen auch Abschnitte heraus geschnitten und im Labor chemisch untersucht. Und mittels Computertomographie (CT) lassen sich winzige Details punktgenau analysieren, zum Beispiel Veränderungen in den Tiefen des Laufstreifens.

Die hauseigene CT-Anlage läuft rund um die Uhr. Hunderte Reifen pro Jahr zerlegt das Team der Forschung & Entwicklung virtuell in millimeterdünne Schichten. Der Scan eines kompletten Nutzfahrzeugreifens dauert schon mal 24 Stunden – Scheibchen für Scheibchen. Heraus kommen wertvolle Daten – die auch wieder in die Algorithmen für die Computersimulationen einfließen. Darin sieht Rüdiger Menz die Zukunft: „Indem wir unsere Mess- und Prüfverfahren immer weiter verfeinern, kommen wir unserem Ziel näher: möglichst kurze virtuelle Tests, die sehr genau auf die reale Performance der Reifen schließen lassen.“ Schnelligkeit zählt insbesondere bei der Entwicklung neuer Reifen. Denn wer langsam ist, fällt womöglich im Wettbewerb zurück. 

„In den letzten Jahren sind wir von der Produktidee bis zum Einsatz auf der Straße doppelt so schnell geworden“, sagt Rüdiger Menz, während er Zahlenkolonnen in seinen Rechner tippt. Am Aufbau der mathematisch-physikalischen Modelle hat der promovierte Maschinenbauer sichtlich Spaß: „In unserem Team herrscht Erfindergeist“, strahlt Menz. „Mit den Dauerhaltbarkeitsmodellen, die wir aufbauen, leisten wir Pionierarbeit. Bei uns küsst die Theorie die Praxis. Wir forschen, feilen an den Testmethoden, schreiben Programme – und sind dabei immer ganz nah am Produkt.“ Der Reifen in der grünen „Waschmaschine“ läuft und läuft und läuft.

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