Der technische Fortschritt im Bereich des Automobils ist rasant, und besonders in den letzten Jahren hat sich viel getan, um das Fahrerlebnis sicherer und effizienter zu gestalten. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Innovationen sind smarte Reifentechnologien, die maßgeblich zur Verkehrssicherheit und Nachhaltigkeit beitragen. Während Fahrassistenzsysteme und automatische Bremsvorkehrungen im Rampenlicht stehen, leisten auch Reifen einen entscheidenden Beitrag zur Entwicklung des autonomen Fahrens und der Vernetzung im Straßenverkehr. Dabei ist der Reifen selbst zu einem Hightech-Produkt avanciert.
Reifendruckkontrollsysteme (RDKS): Pflicht in der EU
Seit November 2014 ist das Reifendruckkontrollsystem (RDKS) für alle Neuwagen in der Europäischen Union verpflichtend vorgeschrieben. RDKS trägt dazu bei, Unfälle durch Reifenpannen zu vermeiden, den Kraftstoffverbrauch zu senken und die Lebensdauer der Reifen zu verlängern. Es gibt zwei verschiedene Arten von Reifendruckkontrollsystemen: indirekte und direkte Systeme.
Indirekte Reifendruckkontrollsysteme: Die günstigere Alternative
Indirekte RDKS-Systeme basieren auf der Nutzung bereits vorhandener Sensoren, wie sie in ABS oder Traktionskontrollsystemen zu finden sind. Diese Systeme messen nicht den tatsächlichen Druck im Reifen, sondern werten die Drehzahlen der Räder aus. Ein Reifen mit zu niedrigem Druck hat einen kleineren Abrollumfang, was zu einer höheren Drehzahl im Vergleich zu den anderen Reifen führt. Diese Information wird an das System übermittelt, und der Fahrer wird über einen Druckverlust informiert.
Das System hat jedoch auch Schwächen. Bei einem gleichzeitigen Druckabfall an allen Reifen wird kein Alarm ausgelöst, da es auf den Vergleich zwischen den einzelnen Reifen angewiesen ist. Um diese Schwäche zu umgehen, kombinieren neuere Systeme die Abrollumfangmessung mit der Messung von Frequenzeffekten, die zwischen Reifen und Felge entstehen. Das macht die Messung präziser.
Direkte Reifendruckkontrollsysteme: Höhere Präzision
Direkte Reifendruckkontrollsysteme sind präziser und teurer. Sie verwenden Sensoren, die direkt im Reifen montiert sind und den tatsächlichen Luftdruck sowie die Temperatur im Reifen messen. Diese Daten werden per Funk an den Bordcomputer übertragen, der den Fahrer bei einem schleichenden Druckverlust warnt. Diese Systeme sind besonders effektiv, da sie jeden Reifen einzeln überwachen können und präzise Messwerte liefern.
Die Montage der Sensoren kann auf unterschiedliche Weise erfolgen:
- Ventilbasiert: Der Sensor wird direkt am Ventil montiert, was eine einfache Handhabung und lange Haltbarkeit (bis zu 10 Jahre) ermöglicht.
- Felgenbasiert: Der Sensor wird auf der Felge befestigt, was jedoch bei unsachgemäßer Installation zu Schäden führen kann.
- Aufgeschraubt auf dem Ventil: Diese Lösung ist besonders für langsamere Fahrzeuge geeignet und kann bei höheren Geschwindigkeiten instabil werden.
Cyber Tyre: Die Zukunft der Reifentechnologie
Ein Blick in die Zukunft zeigt, dass die Entwicklung im Bereich der Reifentechnologie weiter voranschreitet. Der italienische Reifenhersteller Pirelli hat mit dem Cyber Tyre eine innovative Lösung vorgestellt, die noch einen Schritt weiter geht. Diese smarten Reifen sind mit einer Sensorbox ausgestattet, die kontinuierlich Daten wie Reifendruck, Temperatur und Straßenzustand misst und diese Informationen in Echtzeit an den Bordcomputer oder sogar das Smartphone des Fahrers übermittelt.
Diese Informationen tragen nicht nur zur besseren Überwachung der Reifenzustände bei, sondern können auch dazu verwendet werden, das Antiblockiersystem (ABS) und das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) optimal auf die aktuellen Straßenverhältnisse abzustimmen. Besonders in schwierigen Wetterbedingungen, wie etwa auf vereisten oder regennassen Straßen, kann dies das Bremsverhalten erheblich verbessern und somit Unfälle verhindern.
Pirelli plant, diese Technologie vorerst in Winterreifen zu integrieren, was besonders sinnvoll ist, da Winterreifen eine erhöhte Kontrolle und Überwachung benötigen, um unter extremen Bedingungen optimale Leistung zu bieten.
Vorteile smarter Reifen für Sicherheit und Umwelt
Die Vorteile intelligenter Reifentechnologien sind vielseitig und betreffen sowohl die Sicherheit als auch die Nachhaltigkeit im Straßenverkehr:
- Erhöhte Verkehrssicherheit: Smarte Reifen überwachen kontinuierlich den Zustand der Reifen und geben frühzeitig Warnungen bei einem potenziellen Druckverlust. Dies verringert das Risiko von Reifenpannen und gefährlichen Unfällen erheblich.
- Kraftstoffersparnis: Reifen mit zu niedrigem Druck erhöhen den Rollwiderstand, was den Kraftstoffverbrauch in die Höhe treibt. Durch die Überwachung des Reifendrucks kann der Verbrauch optimiert und der CO2-Ausstoß reduziert werden.
- Längere Lebensdauer der Reifen: Ein optimaler Reifendruck sorgt für eine gleichmäßige Abnutzung der Reifen, wodurch sie länger halten. Dies spart nicht nur Kosten, sondern ist auch umweltfreundlicher, da weniger Rohstoffe für die Herstellung neuer Reifen benötigt werden.
Herausforderungen und Zukunftsperspektiven
Obwohl die Technologie bereits weit fortgeschritten ist, gibt es auch Herausforderungen. Die Sensoren in den Reifen müssen robust genug sein, um den extremen Bedingungen, wie Hitze und mechanischer Beanspruchung, standzuhalten. Zudem müssen sie kostengünstig genug produziert werden, um auch in Mittelklassefahrzeugen Verwendung zu finden.
Mit der zunehmenden Vernetzung von Fahrzeugen im Zuge der Smart Mobility und des autonomen Fahrens wird der Einsatz von smarten Reifen weiter an Bedeutung gewinnen. Es ist denkbar, dass Reifen in Zukunft nicht nur Daten über ihren Zustand übermitteln, sondern auch mit anderen Fahrzeugen und der Straßeninfrastruktur kommunizieren, um den Verkehr sicherer und effizienter zu gestalten.
Fazit: Smarte Reifen als Schlüssel zur Mobilität der Zukunft
Reifen, die einst nur als Mittel zum Fahren betrachtet wurden, sind heute zu einem wichtigen Teil des Sicherheitssystems moderner Fahrzeuge geworden. Mit Technologien wie dem Cyber Tyre von Pirelli und Reifendruckkontrollsystemen tragen sie maßgeblich zur Verbesserung der Fahrzeugsicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit bei. Smarte Reifen werden in den kommenden Jahren eine noch wichtigere Rolle im vernetzten Straßenverkehr und im autonomen Fahren spielen.
