Reifenabrieb vergeht nicht

Auch aus Reifenabrieb entsteht Feinstaub. Doch niemand weiß, was er in der Umwelt bewirkt

16.04.2008 | Autor: Jan Rosenow

Formel-1-Fahrer freuen sich über Reifenabrieb auf der Strecke, denn er verbessert die Haftung. Doch das Gummimehl schadet der Umwelt.

Es ist wieder so weit: Laut Motor-Informationsdienst haben die Feinstaubwerte an der Messstelle Stuttgart-Neckartor bereits Anfang April die zulässige Grenze überschritten. Schon an 36 Tagen im Jahr 2008 enthielt die Luft über 50 Mikrogramm Partikel – laut EU-Verordnung darf das im ganzen Jahr höchstens 35 Mal der Fall sein.

Und das, obwohl Stuttgart praktisch das gesamte Stadtgebiet zur Umweltzone erklärt hat, in die ältere Dieselfahrzeuge ohne Partikelfilter nicht mehr hineinfahren dürfen. Diese Regelung betrifft zwar lediglich etwa fünf Prozent des Fahrzeugparks, trotzdem rücken in den Umweltzonen die anderen Feinstaubquellen des Straßenverkehrs verstärkt ins Blickfeld.

Eine davon ist der Reifenabrieb. Anders als Dieselruß produziert den nämlich jedes Fahrzeug – von der Vespa bis zum Mercedes Actros. Und im Gegensatz zu Rußpartikeln lässt sich Reifenabrieb nicht nachträglich herausfiltern oder auf anderem Wege vermeiden. Er ist ein Problem, mit dem die Mobilitätsbranche einfach leben muss. Doch warum entsteht der Abrieb eigentlich Wie groß ist dieses Problem wirklich Und welche Risiken gehen außerdem von Reifen aus

Erste Antwort: Ohne Abrieb geht es nicht. Denn Reifen brauchen Schlupf (eine Relativbewegung zwischen Lauffläche und Straße). Anders gesagt: Der Pneu muss immer minimal durchrutschen, um überhaupt Kraft übertragen zu können. Und bei dieser gewünschten Relativbewegung zwischen der rauhen Straßenoberfläche und dem Gummi reiben sich zwangsläufig kleine Partikel ab.

Wie viel Gummistaub dabei entsteht, weiß Dr.-Ing. Klaus-Peter Glaeser, Referatsleiter Fahrzeug/Fahrbahn bei der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt). „Der anfallende Reifenabrieb in Deutschland wird je nach Literaturquelle auf 60 000 bis 100 000 Tonnen pro Jahr geschätzt.“ Anschaulicher als diese Gesamtzahl ist aber die Reifenabriebsrate pro Fahrzeug, die stark von der Fahrweise abhängt. Die BASt rechnet hier mit folgenden Zahlen:

  • Pkw: 53 bis 200 Milligramm pro Kilometer
  • Lkw: 105 bis 1 700 Milligramm pro Kilometer
  • Sattelzug: 1 000 bis 1 500 Milligramm pro Kilometer

Diese Zahlen verdeutlichen das Ausmaß des Problems. Schließlich beträgt das derzeitige Partikellimit für Diesel-Pkw nach der Abgasnorm Euro 4 gerade einmal 25 Milligramm pro Kilometer. Sind Pneus also größere Staubschleudern als die geächteten und zur Filternachrüstung genötigten Selbstzünder

Ganz so einfach kann man beide Werte dann doch nicht miteinander vergleichen, erklärt Dr. Glaeser: „Ein Großteil des Reifenabriebs ist in weit größeren Fraktionen vorhanden. Nur rund ein bis zehn Prozent davon werden zu Feinstaub.“

Chemiecocktail im Feinstaub

Laut Umweltbundesamt (UBA) können nur zirka fünf Prozent aller Feinstaubemissionen, also Partikel mit einer Größe von unter zehn Mikrometern (PM10), dem Reifenabrieb zugerechnet werden. „Wenn man die Aufwirbelung einbezieht, kann die Größenordnung an verkehrsnahen Messstellen 15 Prozent erreichen“, präzisiert der Emissionsexperte Stefan Rodt vom UBA.

Teilchen der Klasse PM10 stehen unter Verdacht, gesundheitsschädigend zu sein – umso mehr, als Reifen keineswegs nur aus Gummi bestehen, sondern einen ganzen Chemiecocktail enthalten: Weichmacher, Aktivatoren, Alterungs- und Lichtschutzmittel sowie viele weitere Stoffe in streng geheimer Dosierung. Bei vielen Reifen gehören dazu auch polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Diese Benzolverbindungen gelten als krebserregend, deshalb führt die EU ab 2010 strenge Grenzwerte für PAK in der Reifenproduktion ein. Manche Hersteller liefern schon heute Produkte, die diese Richtlinie erfüllen – zum Beispiel Nokian und Pirelli.

Nichtsdestotrotz gelangen PAK und auch Schwermetalle heute noch zusammen mit dem Reifenstaub in die Atemluft. Was sie dort anrichten, darüber weiß allerdings kaum jemand Bescheid. So erklärt etwa Prof. Erich Wichmann, Leiter des Instituts für Epidemologie in München und ein ausgewiesener Feinstaubexperte: „Es liegen mir keine Studien über die gesundheitliche Wirkung vor.“

Zu Staub zerfallen

Für die Reifenindustrie ist jedenfalls klar, dass ihre Produkte auch dann keine Gefahr für die Gesundheit darstellen, wenn sie zu Staub zerfallen. Pirelli etwa geht davon aus, „dass der Reifenabrieb sich sofort mit Schmutzpartikeln auf der Straße zusammenfügt und die entstehenden Partikel zu groß sind, um sich in der Lunge anzulagern.“ Goodyear unterstützt den Wettbewerber: „Nach unseren Erkenntnissen hat Reifenabrieb keine Auswirkungen auf die Umwelt und der Anteil am Feinstaub in Relation zum Gesamtaufkommen ist sehr gering.“ Ebenso Michelin: „Trotz mehrfacher Untersuchungen konnte bis dato kein Beweis erbracht werden, dass der Reifenabrieb in der aktuell vorkommenden Form Gesundheitsschädigungen auslöst.“

Die Umweltorganisation DUH (Deutsche Umwelthilfe) zweifelt laut Sprecherin Dorothee Saar trotzdem nicht an den schädlichen Auswirkungen des Gummimehls: „Alle PM10-Anteile des Feinstaubs belasten die Gesundheit, denn die Partikel werden von den Schleimhäuten und Härchen nicht herausgefiltert. Also sind auch die kleinen Anteile des Gummiabriebs schädlich.“ Unterstützung erhält sie von Stefan Rodt vom Umweltbundesamt: „Auch wenn die Struktur und die Inhaltsstoffe sich von Dieselpartikeln unterscheiden, so ist aufgrund der Partikelgröße davon auszugehen, dass Gummiabrieb die Gesundheit ähnlich schädigt.“

Ergänzendes zum Thema
 

Die Geräuschemission der Reifen

Ebenso spärlich sind die Kenntnisse darüber, ob der Abrieb der Umwelt schadet, sobald er sich niedergeschlagen hat, und wie lange er dort bleibt. Zwar bauen photochemische, biologische und oxidative Prozesse organisches Material in der Natur ab. Über die Geschwindigkeit dieser Vorgänge liegen aber keine Informationen vor. Das UBA vermutet sogar, „dass dieses Material nicht in dem Sinn abgebaut wird, dass es innerhalb einer bestimmten Zeit verschwindet. Es unterliegt aber je nach mechanischer Beanspruchung und Oxidation an der Oberfläche mit der Zeit gewissen Veränderungen. Dies kann je nach den Umständen zu einer Agglomeration oder zu einem Zerfallsprozess führen.“

Ganz gleich, was diese Untersuchungen letztlich ergeben: Wünschenswert wäre es allemal, weniger Gummiabrieb in die Umwelt abzugeben. Hier ist die Reifenindustrie gefragt.

Reifen im Konflikt

Deren Entwickler sprechen gern von Zielkonflikten, wenn sie erklären, warum sie nicht alle Reifeneigenschaften gleichzeitig verbessern können. Speziell die Laufstreifenmischung eines Reifens unterliegt Regeln, die die Techniker des Reifenherstellers Good-year „magisches Dreieck“ nennen.

Es versinnbildlicht den Zielkonflikt zwischen Laufleistung, Rollwiderstand und Haftung. Durch den über das magische Dreieck beschriebenen physikalischen Effekt geht die Verbesserung eines Parameters (z. B. Abrieb = Laufleistung) immer zulasten eines anderen (z. B. Haftung). Ähnlich sehen das auch die anderen befragten Reifenhersteller.

In der Praxis gelingt es der Industrie allerdings immer wieder, durch verbesserte Füll- und Zusatzstoffe diesen Zielkonflikt zu entschärfen. Die neuesten Produkte der Markenhersteller beweisen das (siehe Seite 44). Aus Sicht der Umwelt und der Anwohner an viel befahrenen Straßen bleibt zu hoffen, dass die Verminderung des Abriebs in Zukunft in der Reifenentwicklung einen ähnlichen Stellenwert bekommt wie Rollwiderstand und Haftung.

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