Technik im Reifen – eine runde Sache!

Der technische Fortschritt macht grade im Bereich des Automobils immer größere Sprünge in Richtung einer komplett autonomen Steuerung. Fahrassistenzsysteme, automatische Bremsvorkehrungen, moderne Alarmanlagen: Es vergeht kein Monat ohne die Präsentation einer Neuheit. Auch die Reifen leisten einen immer größeren Beitrag zur vollständigen Vernetzung im Straßenverkehr.

Zugegeben, wie ein technisches Meisterwerk sehen die handelsüblichen Pneus nicht grade aus. Plumpe, schwarze Gummireifen taugen auf dem ersten Blick nicht unbedingt als das Zeugnis jahrelanger Forschung zur Steigerung der Verkehrssicherheit und der Verbesserung des Umweltschutzes. Dies sollte auch nicht verwunderlich sein, schließlich ist die gemeinte Technik oftmals nicht viel größer als ein Geldstück und versteckt sich an einer Stelle, die das Auge nicht wahrnehmen kann. Reifendruckkontrollsysteme leisten trotz ihrer versteckten Anbringung ganze Arbeit. Wie immer in der Technik gibt es verschiedene Systeme, die unterschiedliche Funktionsweisen verwenden und sich in verschiedenen Preissegmenten wiederfinden, aber dennoch das gleiche Ziel verfolgen. Und müssen, schließlich sind laut den europäischen ECE-Regelungen ab November 2014 Reifendruckkontrollsysteme für alle Neuwagen vorgeschrieben.

Die günstige Variante

Als momentan günstigste Variante auf dem Markt der Reifendruckkontrollsysteme gelten die sogenannten indirekten Systeme. Sie nutzen für ihre Aufgabe bereits im Wagen installierte Hardware wie das ABS-Steuersystem oder die Sensoren für die Traktionskontrolle, lediglich die Software des Kraftfahrzeugs muss bei der Installation dieser Messsysteme ein Update bekommen. Die älteste Funktionsweise ist die Ermittlung des Abrollumfangs, mit dieser Technik arbeiten die Hersteller der Kontrollsysteme bereits seit 1994. Bei Druckverlust eines Reifens verkleinert sich dessen Umfang, wodurch sich seine Drehzahl steigert. Durch diese Erhöhung der Drehzahl im Vergleich zu den anderen Reifen erkennt das System einen Druckverlust und meldet ihn an den Bordcomputer, der Fahrer wird gewarnt. Allerdings wird ein Druckabfall immer nur durch den Vergleich aller Reifen in diesem System erkannt, bei einer gleichzeitigen Druckentweichung der Reifen bleibt die Warnung an den Fahrer aus. Um diesen Fall zu verhindern, wird seit 2008 die Ermittlung des Abrollumfangs gemeinsam mit dem Frequenzeffekt eingesetzt. Hierbei wird die Schwingung zwischen dem Reifengürtel und der Felge gemessen. Diese Schwingung ist vom Druck abhängig, bei einem plötzlichen Druckabfall ändert sich also auch die Schwingung. Durch die Messung kann eine Veränderung an jedem Reifen individuell erkannt werden.

Sollte das System, das auf die indirekte Messung basiert, Alarm anschlagen, muss der Fahrer den Luftdruck nachjustieren. Nach jeder Anpassung muss der Fahrer manuell die Einstellungen der Sensoren löschen, damit diese die neuen Gegebenheiten abspeichern und als Referenzwerte einsetzen können.

Die teure Variante

Kostenintensiver sind hingegen die direkten Systeme. Sie benötigen eine eigene Hardware, liefern dadurch aber genauere Ergebnisse ab als die indirekten Systeme. Bei diesen Modellen erfasst ein Sensor den Luftdruck und die Lufttemperatur des Reifens, diese Informationen werden per Funktechnik an ein Steuergerät im Automobil gesendet. So kann individuell der genaue Luftdruck eines jeden Reifens im bordeigenen Computer angezeigt werden, eine schnelle Reaktion auf einen schleichenden Druckverlust, immerhin die häufigste Ursache aller Reifenpannen, kann erfolgen. Die Sensorik der direkten Messsysteme kann dabei auf unterschiedliche Weise angebracht werden:

• An der Innenseite des Ventils. Dies ist vor allem im Erstausrüstermarkt eine häufige Vorgehensweise. Die Batterien des Sensors halten maximal zehn Jahre, danach muss der gesamte Sensor ausgetauscht werden.
• An der Felge. Mit einem Plastik- oder Metallband wird der Sensor an einer dünnen Stelle fixiert. Allerdings kann bei einer unsachgemäßen Installation das Band verrutschen oder sich lösen, es kann zu einer starken Beschädigung des Reifens kommen.
• Auf dem Ventil. Hier wird ein Ventilkappen-Funksensor auf ein Gummiventil aufgeschraubt. Diese dürfen nicht aus der Kontur der Felge herausragen, weswegen häufig kurze Gummiventile genutzt werden. Diese Einrichtung sollte nur bei langsameren Kraftfahrzeugen verwendet werden, da sie bei hohen Geschwindigkeiten einer starken Belastung ausgesetzt sind.
• Im Ventil. Es besteht die Möglichkeit, das vorhandene Ventil ohne Sensor durch ein Ventil mit eingebauter Reifendruckmesstechnik auszutauschen.

Die direkten Reifendruckmesssysteme erfreuen sich momentan ob ihrer genauen Funktionsweisen einer großen Beliebtheit im Segment der Neuwagen. Viele Autobauer greifen auf diese Systeme zurück, was einen derartig großen Andrang auslöst, dass die Hersteller der Systeme mit ihrer Produktion kaum mithalten können.

Die Zukunft

Der Reifen der Zukunft trägt natürlich einen technologischen Namenszusatz. Der „Cyber Tyre“, hergestellt nicht im Silicon Valley sondern in der Schmiede der italienischen Firma Pirelli, schickt sich an, den Markt zu revolutionieren. Bislang in einem Versuch nur für LKWs benutzt, soll die entwickelte Technologie der Italiener nun auch in Autos Anwendung finden. Angeboten werden soll die neue Technologie zunächst bei Winterreifen. Passend zu der immer weiter einschreitenden Technologie in Bezug auf das Automobil ist es mit Sicherheit keine Zukunftsmusik, dass solche Winterreifen in naher Zukunft bei Online-Shops wie Tirendo bestellt werden können. Die Reifen funktionieren nach einem einfachen Prinzip: Eine kleine Sensorbox, die nur etwa 14 Gramm wiegt, ist dabei im Reifen eingebaut. Die Sensoren messen stetig Druck und Temperatur im Pneu und schicken diese Daten an den Bordcomputer und, je nach Wunsch, auch an das Handy des Fahrers. So wird dieser noch schneller über einen Druckverlust gewarnt, welcher einen höheren Kraftstoffverbrauch und eine schnellere Abnutzung bedeutet. Außerdem lässt sich die benötigte Nachfüllung auch bei einem warm gefahrenen Reifen exakt ermitteln. Am wichtigsten aber scheint der Sicherheitsaspekt, immerhin gibt die Sensorbox die Reifeneigenschaften an das Antiblockiersystem und das Elektronische Stabilitätsprogramm weiter, was den Bremsvorgang unter schwierigen Bedingungen unterstützt.

Auf den ersten Blick unscheinbar, ist der Reifen mittlerweile ein Teil der hoch entwickelten Automobilmarkts und leistet seinen Beitrag zu sicheren Straßen.