Rollwiderstand von Reifen im wirtschaftlichen und umweltpolitischen Spannungsfeld

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Bettina Neumann
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1 Rollwiderstand von Reifen im wirtschaftlichen und umweltpolitischen Spannungsfeld Dipl.-Ing. (FH) Burkhard Baumgärtner Produktmarketing und Kundendienst DE/AT/CH Seite: 1 /

2 INHALT Geschichte Ökologischer und ökonomischer Hintergrund Einflussfaktoren auf Kraftstoffverbrauch Rollwiderstand und seine Abhängigkeiten Zusammenfassung Seite: 2 /

3 Geschichte und Hintergründe Seite: 3 /

4 Damit begann es 1896 Vollgummireifen: 323 Liter Wasser, 39 kg Kohle, 27,6 km/h Luftreifen: 232 Liter Wasser, 27,5 kg Kohle, 32,6 km/h Seite: 4 /

5 und so ging es weiter Seite: 5 /

6 und heute Reifenlabel ab November 2012 Seite: 6 /

7 Umweltbelange Ökologischer Hintergrund Große Anstrengungen der Fahrzeughersteller, um die Emissionsziele CO 2 zu erreichen. Aufkommen von Steuern / Anreizen auf CO 2 - Emissionen (Bonus / Malus ) Preiserhöhung für Kraftstoffe Höhere Sensibilität der Verbraucher in Bezug auf Umwelt und Kraftstoffeinsparung Seite: 7 /

8 CO 2 Belastung Deutschland Transport und Verkehr auf der Straße ca.18% Quelle: Umweltbundesamt Presseinfo vom Seite: 8 /

9 Welchen Beitrag kann die Reifenindustrie leisten? Rohstoffe und Fertigung 11,7 % Rohstoffe Energie Deponie Auswirkungen zum Ende der Lebensdauer 2 % Sammeln von Reifenabfällen < 1 % Vertrieb < 1 % Verschleiß (CO 2 + Verschleißpartikel) 86 % 76% Verbrauch 10% Verschleiß Drei Viertel der Auswirkungen sind auf den Kraftstoffverbrauch zurückzuführen und ein Viertel auf Fertigung, Verschleiß und Recycling des Reifens Seite: 9 /

10 Kostenverteilung im Fuhrpark Januar ,80% Diesel 23.80% 14,1% 23,8% 48% 48,00% 14,10% 5,80% 6,10% 2,20% Reifen 2,2% 5,8% 6,1% Quelle : Comité National Routier Januar 2010 Kosten eines Fernverkehrszuges, Sattelzugmaschine mit Auflieger 40 t Seite: 10 /

11 Mehr Sicherheit Die Michelinstrategie Mehr Kilometer Sprit sparen Seite: 11 /

12 Einflussfaktoren eines LKW Aerodynamik Schwerpunkt Trägheit innere Reibung α Rollwiderstand = 10% 30% 50% des Kraftstoffverbrauchs Quelle :. Seite: 12 /

13 Verteilung des Rollwiderstandes 80 km/h 40% 50% 60% 25% 33% 40% auf 3 Achsen 17% 33% des Rollwiderstands der Reifen entstehen durch die Reifen der Motorachse Quelle : 13% 17% 21% 50% Seite: 13 /

14 Rollwiderstand: Verformungen in der Bodenaufstandsfläche Einfederung Druck Einfederung Einfederung Schub Schub / Druck Zone 1: Ein- und Ausgang der Verformung in der Bodenaufstandsfläche Zone 2: Verformung in der Bodenaufstandsfläche + Schub und Druck Verformung = Energieverlust Seite: 14 /

15 Standards & Vorschriften Derzeit gibt es mehrere Normen und Messvarianten. Die Norm ISO (zukünftige Normung für das Grading) berücksichtigt : eine einheitliche Messgeschwindigkeit ein Kalibrierungsverfahren zur Angleichung der Ergebnisse zwischen den Maschinen, um direkte Vergleiche der Rollwiderstandswerte zu ermöglichen. Seite: 15 /

16 Welche Faktoren beeinflussen den Rollwiderstand? Seite: 16 /

17 Der Luftdruck Einfluss des Reifendrucks auf den Kraftstoffverbrauch bei LKW (Felgendurchmesser 22.5) Ökonomie Richtwerte : 10% = 0.3 L / 100 km 20% = 0.6 L / 100 km Mehrverbrauch 30% = 1 L / 100 km Unterluftdruck im Vergleich zur Nominalluftdruckempfehlung SZM + Auflieger, Fernverkehr SZM + Auflieger oder Motorwagen, kurze und mittlere Strecke Stadtbus Seite: 17 /

18 Die Last Ökonomie 10 Tonnen 8 Last 10 Tonnen mit Rrt 8 Kg/t Frr = 80 Kg Nur für Motorachse 10 Tonnen auf 3 Achsen Last 10 Tonnen mit Rrt 4 Kg/t Frr = 40 Kg nur für Trailerachsen Seite: 18 /

19 Die Last Ökonomie 5 Tonnen auf 3 Achsen 5 Tonnen Last 5 Tonnen mit Rrt 4 Kg/t + Last 5 Tonnen mit Rrt 8 Kg/t 8 60 Kg 10 Tonnen auf3 Achsen 10 Tonnen Last 10 Tonnen mit Rrt 4 Kg/t + Last 10 Tonnen mit Rrt 8 Kg/t Kg Seite: 19 /

20 Ökonomie Die Fahrzeuggeometrie Auswirkung eines Fehlers in der Parallelität auf der Vorderachse und des Aufliegers / \ für die VA der SZM \ \ I I I I 1.Achse Aufl. I I \ \ I I 2.Achse Aufl. I I I I / / 3.Achse Aufl. Seite: 20 /

21 Welche Auswirkung haben die unterschiedlichen Partien des Reifens? Seite: 21 /

22 Rollwiderstand Vollgummireifen Diagonalreifen Radialreifen Silica-Reifen Jahr Seite: 22 /

23 Die Reifenzonen und ihr Einfluss auf den Rollwiderstand Der Energieverlust kann auf 3 Reifenzonen unterteilt werden : Lauffläche Flanke Lauffläche 65 bis 70% Flanke Wulst 15% 15% bis 20% bei einem Neureifen Seite: 23 /

24 Wie senkt man den Rollwiderstand eines Reifens? Seite: 24 /

25 Ökonomie Reifenverformung = Haftung oder Komfort Rollwiderstand kann nicht verhindert, aber verringert werden. Die 3 Schlüsselparameter, um dahin zu gelangen, sind : Eine Gummimischung, die weniger Energie verbraucht Die thermische Masse des Reifens verringern Die durch Biegung und Verformung verursachte Hitzeentwicklung verringern Seite: 25 /

26 Ökonomie X Energieverbrauch X thermische Masse X Verformungen Das Profil Je mehr ein Profil unterteilt ist, desto höher wird der Rollwiderstand. Aus diesem Grund wird die Antriebsachse eines Lastzuges am meisten beansprucht, weil ihr aggressives Profil dazu bestimmt ist, die Leistung bei Beschleunigung und Bremsung zu übertragen. Die Profiltiefe ist für diese Aufgabe ebenfalls wichtig. Seite: 26 /

27 Ökonomie X Energieverbrauch thermische Masse Verformungen Die Gummimischungen Die Einführung von Silica in den Reifen durch Michelin im Jahr 1992 hat zu einem wesentlichen Durchbruch geführt. Silica in Verbindung mit spezifischen Herstellungsprozessen ermöglicht einen sehr guten Kompromiss zwischen : - Rollwiderstand - Lebensdauer - Fahrverhalten Seite: 27 /

28 Ökonomie X Energieverbrauch X thermische Masse X Verformungen Die Karkasse Energy Flex Karkasse eine neu gestaltete Karkasse, um die Erhitzungen zu begrenzen Seite: 28 /

29 Rollwiderstand Der Rollwiderstand variiert über die Lebensdauer des Reifens, hauptsächlich aufgrund der unterschiedlichen Höhen der Profilstollen 100% 75% Der Lebenszyklus eines Reifens RRT Neu nachge- runderneuert nachgeschnitten schnitten Km Quelle : Seite: 29 /

30 Der Lebenszyklus eines Reifens Abstand des Rollwiderstands zwischen zwei klassischen Radialreifen und Vorteil der Energy Flex Karkasse Der Vorteil «Gummi» bleibt bestehen 10 Neuf neu abgefahren Usé Die Energy Flex Die Energy Karkasse Flex ermöglicht Karkasseine ermöglicht zusätzliche eineeinsparung Mehreinsparung von 0.4 l/100 km* von 0.2, 0.4 oder über 0.6die l/100 gesamte km über Lebensdauer die gesamtedes Lebensdauer Reifens des Reifens *Quelle : Seite: 30 /

31 Ökologischer und ökonomischer Einsatz Einflussfaktoren des Fahrzeugs: Fahrzeugkonfiguration Art des Einsatzes (Autobahn, Regionalverkehr, ) Technischer Zustand des Fahrzeuges Fahrzeuggeometrie Beladung/Lastverteilung Fahrerverhalten Seite: 31 /

32 Einflussfaktoren Reifen: Ökologischer und ökonomischer Einsatz Luftdruck Reifen solange fahren wie möglich (4-Leben) Einsatzangepasste Reifen verwenden Dimension, Fabrikat und Typ des Reifens Michelin offeriert Ihnen dafür ein Angebot für jeden Einsatz, welches eine hervorragende Ausgewogenheit in puncto Sicherheit, Laufleistung und Energieverbrauch bietet. Es geht um durchschnittlich 30% des Kraftstoffverbrauchs. Seite: 32 /

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Besuchen Sie uns hier auf der Reifen-Messe Halle 3.0 Stand 219 Seite: 33 /

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