Die ewigen Herausforderungen im Kampf gegen die physikalischen Eigenschaften des Gummis können Reifenentwicklern manchen Nerv rauben. Stichwort Zielkonflikte: Verbessern sie eine Eigenschaft des Pneus, verschlechtert sich infolge der Naturgesetze eine andere.
Das Aufkommen der Elektroautos kompliziert die Arbeit der Ingenieure darüber hinaus. „Die Entwicklung der Reifen für E-Autos erfordert eine perfekte Balance ihrer Eigenschaften: Wir müssen ihren Rollwiderstand und ihre Geräuschemission senken und gleichzeitig die Stabilität und das Handling verbessern”, skizziert Filippo Bettini, Chief Officer of Sustainability and Risk Governance bei Pirelli, die Komplexität der Aufgabe.
Um sie zu meistern, arbeiten die Techniker und Wissenschaftler in den Forschungs- und Entwicklungs-Abteilungen von Pirelli eng mit den Fachleuten der Automobilhersteller zusammen und experimentieren mit zahlreichen Variablen und Materialien. Sie optimieren Gummimischungen und Konstruktionstechniken der Reifen ebenso wie deren Gürtellagen, Seitenwandstrukturen und Profilmuster. Denn auch für ein E-Auto-Modell wollen sie den Reifen entwickeln, dessen Merkmale optimal zu den Eigenschaften dieses Fahrzeugs passen.
Dass ihnen das gelingt, zeigt sich am Porsche Mission E Cross Turismo. Porsche präsentierte die Studie des vollelektrischen Lifestyle-CUV mit 600 PS und 400 Kilometern Reichweite auf dem Autosalon Genf 2018. Der viertürige Kombi mit Allradantrieb beschleunigt in 3,5 Sekunden auf 100 km/h und in weniger als zwölf Sekunden auf 200 km/h.
Dabei müssen die Reifen dem für E-Autos typischen hohen Drehmoment standhalten. Denn im Vergleich zum Verbrennungsmotor setzt ein Elektromotor die gespeicherte elektrische Energie auf Knopfdruck ohne Verzögerung in Drehkraft um. Das Ergebnis ist eine plötzliche hohe Beschleunigung. Diese Kraft sicher und verlustfrei auf die Fahrbahn zu übertragen, ohne vorzeitig zu verschleißen, erfordert von den Reifen ein hohes Maß an Robustheit und Grip.
Weil die Attraktivität eines Elektroautomobilen entscheidend von der Reichweite pro Batterie-Ladung abhängt, kommt auch dem Rollwiderstand des Reifens eine herausragende Bedeutung zu. Der soll möglichst gering sein. Und das in Kombination mit viel Grip auf Nässe und hohem Fahrkomfort. Dieser Anspruch gleicht fast der Quadratur des Kreises. Doch moderne Hochleistungsreifen führender Hersteller wie Pirelli verfügen über genau diese Eigenschaften.
Mit Blick auf das jeweilige Fahrzeugmodell setzt der Reifenentwickler zudem individuelle Schwerpunkte. So benötigen Reifen für ein kompaktes E-Auto, das vorrangig im städtischen Bereich unterwegs ist, etwas weniger hohe Handling- und Grip-Werte, um im Gegenzug mehr Reichweite und Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Demgegenüber wird dem Fahrer eines sportlichen E-Autos viel an Reifen liegen, die einerseits ein komfortables Handling bieten und andererseits auch die Möglichkeit, das Gaspedal kräftig zu nutzen.
Die Motoren der E-Autos sind angenehm leise. Diesen positiven Effekt dürfen Reifen nicht durch ein lautes Abrollgeräusch konterkarieren. Aus diesem Grund legen die Ingenieure auch viel Sorgfalt auf das Design ihrer akustischen Eigenschaften.
Nicht zuletzt ist auch das Gewicht der Elektroautos ein wichtiger Einflussfaktor bei der Reifenentwicklung. Denn aufgrund der schweren Batterien haben die Fahrzeuge eine ungewöhnliche vertikale Lastverteilung. Sie belastet die Reifen beim Beschleunigen und in Kurven enorm. Die Reifenstruktur muss also sehr belastbar sein. Es gilt, die Karkasse zu verstärken. Damit dies gelingt, müssen Größe, Anzahl und Position der inneren Stahlgürtel neu überdacht werden.
Keine Frage: Das Entwickeln perfekter Reifen für neue Elektroautos ist eine komplexe Herausforderung. Pirelli stellt sich ihr mit Erfolg.
