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„Das autonome Fahrzeug kennt keinen Spaß“

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14/08/2019
 

Elektrofahrzeuge erobern weltweit die Straßen – und dazu sind bereits erste autonom fahrende Lkw unterwegs. Was bedeuten diese neuen Mobilitätstrends für Reifen? Frank Walloch, verantwortlich für die Entwicklung von Nutzfahrzeugreifen bei Continental, erklärt die neuen Herausforderungen der Branche – und warum Reifen in Asien anders klingen als in Europa.

Dr. Frank Walloch ist seit 2011 als Head of Production Development EMEA (Europe, Middle East, Africa) verantwortlich für die Entwicklung von Lkw- und Busreifen bei Continental. Seit 1990 ist der studierte Physiker bei dem Hannoveraner Reifenhersteller tätig, wo er nach Stationen in der Reifenforschung und der Reifenentwicklung Pkw jetzt im wichtigen Sektor Nutzfahrzeugreifen tätig ist.

 

Herr Walloch, benötigen Elektrofahrzeuge andere Reifen als Autos mit Verbrennungsmotor?

Das kommt darauf an, ob wir über Lkw- oder Pkw-Reifen sprechen. Da gibt es deutliche Unterschiede. Was die Reifen für alle Elektrofahrzeuge eint, ist die Zielvorgabe, den Energieverbrauch zu reduzieren. Das wird im Wesentlichen durch eine Senkung des Rollwiderstandes erreicht. Bei E-Mobilen wirkt sich ein geringerer Rollwiderstand auch positiv auf die Reichweite aus, ein wichtiges Thema für uns in der Reifenentwicklung. Dazu ist die Charakteristik eines Elektroantriebes eine ganz andere als bei Verbrennungsmotoren. Bei E-Fahrzeugen habe ich das maximale Drehmoment beim Beschleunigen bereits unmittelbar beim Start. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor kommen vergleichsweise verzögert auf Touren. Reifen von Elektrofahrzeugen können also beim Beschleunigen stärker beansprucht werden, was sich wiederum auf die Robustheit und somit Abriebwerte der Reifen auswirkt.


Reifen von Elektro-Pkw sind mitunter relativ schmal. Woran liegt das?

Schmal und vergleichsweise groß, Tall-and-Narrow heißt dieser Trend in der Sprache der Reifenentwickler. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Reifendurchmesser und Rollwiderstand. Je größer der Reifendurchmesser, desto geringer der Rollwiderstand bei gleicher Auslastung des Reifens. Die Verformungen des Reifens, die während der Fahrt unter anderem durch das Gewicht des Fahrzeugs entstehen können, sind in der Summe kleiner als bei kleineren Reifen. Rollwiderstand ist auch hier ein wichtiger Aspekt. Den gilt es zu reduzieren, um unter anderem die Reichweite zu erhöhen.


 

Geht eine Reduzierung des Rollwiderstands nicht zu Lasten anderer Fahreigenschaften, zum Beispiel des Bremswegs?

Richtig, da haben wir einen Zielkonflikt. Man kann nicht beides in gleichem Maße realisieren. Natürlich können wir neue Produktgenerationen durch innovative Technologien in allen wichtigen Eigenschaften optimieren und damit diesen Zielkonflikt entschärfen. Aus der Welt schaffen können wir ihn nicht. Das liegt in der physikalischen Natur der Dinge. Eine höhere Reichweite durch geringen Rollwiderstand wird nur im Einklang mit allen Sicherheitsaspekten verwirklicht. Bremsweg, Fahrverhalten und Fahrstabilität dürfen nicht vernachlässigt werden. Wir müssen den besten Kompromiss aus sicherem Bremsweg und geringem Rollwiderstand finden, das ist die Herausforderung.

 

Werden auch die Reifen für Lkw und Busse schmaler und größer? Die haben ja ganz schöne Lasten zu tragen…

Nein, bei Lkw und Bussen gibt es einen weiteren entscheidenden Aspekt: den Laderaum. Kommerzielle Fahrzeuge haben oft einen Auftrag: Sie transportieren Güter oder Personen. Würden wir Nutzfahrzeug-Reifen im Durchmesser vergrößern, stände das im Konflikt mit dem Bestreben, den Laderaum zu vergrößern. Bei Lkw-Reifen ging der Trend in den vergangenen Jahren sogar zu kleineren Reifen, um eben eine größere Ladehöhe im Fahrzeug zu ermöglichen. Dass wir zum Beispiel auch schmalere Reifen bei Nutzfahrzeugen erleben, das denke ich erst einmal nicht. Dafür ist die Belastung der Reifen in diesem Sektor zu hoch.

 

Welche Veränderungen im Nutzfahrzeug-Sektor werden wir erleben?

Es sind oft kleine Details, die man nicht auf den ersten Blick sehen kann. Werden Lkw-Reifen kleiner, muss die Tragfähigkeit angepasst werden. Wir drücken das mit dem sogenannten Load-Index aus, einem Tragfähigkeits-Hinweis, der auf der Seitenwand der Reifen vermerkt ist. Dieser Load-Index lässt sich über Bauteile im Innenleben des Reifens steuern. Im Reifen haben wir einen Festigkeitsträger, die Karkasse. Die besteht aus einer Stahl-Draht-Konstruktion, sie nimmt den gesamten Druck auf, der auf einem Reifen lastet. Für eine höhere Tragfähigkeit muss man also zum Beispiel die Karkasse verstärken. Das hat aber keine Auswirkungen auf die Form des Reifens. Es ist aber so: Alle unsere Produktlinien im Lkw- und Bus-Bereich sind bereits sehr weit optimiert hinsichtlich des Rollwiderstands und der Fahrsicherheit. Ein guter Rollwiderstand ist ja nicht erst durch den Trend zur Elektrifizierung zum Thema geworden. Im Langstreckenverkehr ist der Kraftstoff- oder Energieverbrauch unserer Kunden ein wesentlicher Kostenfaktor. Je besser ein Reifen hinsichtlich Rollwiderstand, Abriebverhalten und nicht zuletzt Fahrsicherheit ist, desto zufriedener sind unsere Kunden.

 

Mit Conti e-MotionPro hat Continental auf der vergangenen Nutzfahrzeug-IAA einen Konzeptreifen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge vorgestellt. Was zeichnet diesen Prototypen aus?

Dieser Reifen ist eine Studie, mit der wir künftige Trends in der Reifenentwicklung für Elektrofahrzeuge veranschaulichen. Wir stellen uns für die Zukunft vor, dass es für viele Arten von möglichen Einsätzen individuell angepasste Reifen gibt. Insbesondere auch speziell gestaltete Profile, die den neuen Anforderungen kommender Fahrzeuggenerationen entsprechen. Unsere Vision ist ein Profil, das zum Beispiel sehr abriebbeständig ist.

 

Dazu werden auch Abrollgeräusche ein noch größeres Thema: Elektrofahrzeuge sind vergleichsweise leise unterwegs, da fallen andere Geräusche deutlicher auf.

Richtig. Durch den E-Antrieb wird als positiver Nebeneffekt die Geräuschemission des Verkehrs reduziert. Für uns aber bedeutet das: Reifengeräusche treten möglicherweise in den Vordergrund. Das ist ein ganz wichtiges Forschungs- und Entwicklungsfeld. Eine Möglichkeit ist, die Profilgeometrie dahingehend zu verändern, auch das sieht man bei unserem Konzeptreifen Conti e-MotionPro. Das Ziel ist es, Reifen leiser zu machen.

 

Wie klingen denn Reifen für Elektrofahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Reifen? Surren sie, oder klingen sie eher nach einem Rauschen?

Bei der Geräuschentwicklung von Reifen gibt es grundsätzlich höherfrequente Anteile, die wie ein Summen klingen. Und es gibt niederfrequente Anteile, die an ein Brummen erinnern. Dieses niederfrequente Brummen wird zumeist eher als lästig empfunden. Ein höherfrequentes, leichtes Summen wird subjektiv als angenehmer wahrgenommen. Insofern wird es bei neuen Reifengenerationen für Elektrofahrzeuge darum gehen, das niederfrequente Brummen zu reduzieren.


Werden solche Geräusche eigentlich auf der ganzen Welt gleich wahrgenommen? Oder konzipieren Sie länderspezifische Reifengeräusche?

Ja, Reifengeräusche können sich tatsächlich von Region zu Region unterscheiden. Zunächst einmal müssen natürlich die gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich des sogenannten Vorbeifahrgeräuschs und anderer Grenzwerte erfüllt werden. In die Reifenentwicklung aber fließen auch weiche Faktoren ein, die subjektive Wahrnehmung bestimmter Faktoren durch die Endnutzer. Dafür haben wir Testfahrer, die speziell dafür ausgebildet sind, Reifen nach solchen Parametern zu bewerten. Denn die können von Markt zu Markt verschieden sein. Insbesondere in Asien ist die Geräuschentwicklung ein großes Thema. Dort werden etwa, anders als zum Beispiel in Europa, höherfrequente Reifengeräusche als eher störend empfunden. Also klingen Reifen in Asien dann unter Umständen anders.

 

Sprechen wir über das autonome Fahren, ein wichtiges Thema im Nutzfahrzeug-Bereich. Müssen für fahrerlose Lkw spezielle Reifen entwickelt werden?

Wir denken natürlich auch in diese Richtung. Denn es ist wahrscheinlich, dass Reifen bei einem autonom fahrenden Lkw weniger stark belastet werden. Das muss natürlich noch im Detail erforscht werden. Ein vom Bordcomputer elektronisch geregeltes Bremsen und Anfahren ist aber sicherlich reifenschonender, als wenn ein Mensch auf Bremse oder Gaspedal tritt. Ein Fahrer bremst hektischer. Oder er hat auch mal Spaß am Beschleunigen. Das autonome Fahrzeug kennt keinen Spaß.

 

Autonome Fahrzeuge können vorausschauender und schonender bremsen als ein vom Menschen gesteuertes Fahrzeug. Beeinflusst das die Bedeutung des Aspekts Bremsweg bei der Reifenentwicklung? Wenn Lkw zu langen, fahrerlosen Transport-Karawanen verkoppelt werden, wie es zum Beispiel bereits in Shanghai praktiziert wird, sinkt ja die Gefahr von Auffahrunfällen.

Egal ob bei Pkw- oder Lkw-Reifen: Die Sicherheit hat absolute Priorität. Wir werden keine Reifen mit einem reduzierten Bremsverhalten in den Markt geben, auch nicht für autonom gesteuerte Fahrzeuge. Natürlich hat ein autonom fahrender Lkw eine kürzere Reaktionszeit, was einen positiven Einfluss auf den Bremsweg hat. Aber das ist ja ein Plus an Sicherheit, das wir nicht wieder hergeben wollen. Das ist vielmehr ein weiterer Schritt hin zur Vision Zero von Continental, zu einer Welt ohne Unfälle.

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