Innovation

Kautschuk für "grüne" Reifen

22. Juli 2011


IQ-Preisträger 2011 im Portrait: Ab 2012 müssen PKW-Reifen in der EU über ihre Energieeffizienz informieren. Die mit dem IQ-Clusterpreis Chemie/ Kunststoffe ausgezeichneten Kautschuk-Polymere der Styron Deutschland GmbH ermöglichen Reifen, die Kraftstoff und CO2 einsparen.

Über den Energieverbrauch ihres neuen Kühlschranks oder Fernsehers können sich Konsumenten seit einigen Jahren beim Kauf anhand eines entsprechenden Energieeffizienzlabels informieren. Ab dem kommenden Jahr müssen sich auch Autoreifen an ihrem Umgang mit Energie messen lassen. Dann müssen alle neuen Reifen in der EU im Einzelhandel mit einem Label gekennzeichnet werden, dass über Treibstoffverbrauch, Sicherheit und Geräuschniveau informiert. Durch den so geförderten Einsatz energieeffizienter Reifen sollen die Verbraucher bares Geld beim Tanken sparen können und gleichzeitig die Umwelt entlasten.
Darüber hinaus gelten ab 2012 in der EU, den USA und weiteren Staaten verpflichtende CO2-Emissionsziele für die Fahrzeugflotten der Automobilhersteller. Auch bei deren Einhaltung spielen energieeffiziente Reifen eine wichtige Rolle, da etwa 20 Prozent des Kraftstoffverbrauchs und damit CO2-Ausstoßes eines Fahrzeuges durch den Rollwiderstand der Reifen verursacht werden. Dabei wird der Reifen beim Kontakt mit der Fahrbahn kurzzeitig gestaucht und federt dann wieder zurück. Diesen Effekt, bei dem ein Teil der Bewegungsenergie durch Umwandlung in Wärme verloren geht, nennt man Hysterese.

Um ihn zu minimieren, hat die Styron Deutschland GmbH aus Schkopau innovative Kautschuk-Polymere für die Gummimischung von Reifen entwickelt. Für diese funktionellen Styrol-Butadien-Copolymere (f-SSBR) wurde das Unternehmen mit dem IQ Innovationspreis Mitteldeutschland 2011 im Cluster Chemie/Kunststoffe ausgezeichnet. Hergestellt werden die f-SSBR mittels organischer Verbindungen, sogenannter Modifikatoren. Diese weisen zwei oder mehr funktionelle Gruppen auf, von denen eine gezielt mit dem Ende der Polymerketten reagiert. Die andere bleibt erhalten und verbindet sich bei der Herstellung der Gummimischung mit der Oberfläche der Füllstoffe Ruß oder Kieselsäure. Dadurch verbessert sich die Verteilung der Füllstoffpartikel in der Lauffläche des Reifens und der Hysterese-Effekt wird minimiert. Im Ergebnis kann der Rollwiderstand um rund 20 Prozent gesenkt werden.

„Würden weltweit alle Autoreifen auf Basis unserer f-SSBR hergestellt, ließe sich der Kohlendioxidausstoß um 100 Megatonnen jährlich senken“, veranschaulicht Dr. Sven Thiele, Leitender Forschungsspezialist für Synthese-Kautschuke bei der Styron Deutschland GmbH das Potenzial der Innovation. Bereits seit Anfang 2010 werden die neuartigen Kautschuk Polymere erfolgreich produziert und vermarktet. Die Produktionsmengen steigen kontinuierlich und gute wirtschafliche Rahmenbedingungen sprechen für die Fortsetzung der positiven Entwicklung. „Faktisch alle größeren Reifenhersteller gehören bereits zu unseren Kunden“, so Dr. Thiele weiter. Auf diesen hohen Grad an Marktreife der Innovation sei man in seinem Unternehmen besonders stolz, so der Wissenschaftler. Aufgrund der neuen gesetzlichen Kennzeichnungspflicht dürfte die Nachfrage nach dem energiesparenden Kautschuk ab dem kommenden Jahr noch weiter steigen. Darauf ist man bei der Styron Deutschland GmbH vorbereitet. Diesen Mai wurde in Schkopau der Grundstein für eine Produktionsanlage mit einer Jahreskapazität von rund 50.000 Tonnen Kautschuk gelegt. Ab dem vierten Quartal 2012 sollen dort vor allem die neuen f-SSBR hergestellt werden. „Bei maximal zwei Kilogramm SBR im Reifenlaufstreifen, die bei der Herstellung eines Reifens verwendet werden, können so pro Jahr rund 25 Millionen Reifen mit geringerem Rollwiderstand produziert werden“, erläutert Dr. Sven Thiele.

Die mit dem IQ Innovationspreis Mitteldeutschland ausgezeichneten Polymere kommen bislang bei der Herstellung von ölfreien Kautschuken für die Reifenherstellung zum Einsatz. Nun arbeiten Dr. Sven Thiele und seine Kollegen bereits an einer Lösung für die nächste technologische Herausforderung: Der Realisierung dieser Technologie im Bereich ölhaltiger Synthesekautschukmischungen für PKW-Reifen. Damit wird am Standort Schkopau, wo 1937 erstmals synthetischer Kautschuk produziert wurde, dessen Erfolgsgeschichte auch in Zukunft durch neue Innovationen fortgeschrieben.

Foto (v.l.): Dr. Christoph Mühlhaus, Cluster Chemie/Kunststoffe, Dr. Sven Thiele, Styron Deutschland GmbH, Joachim Kiesekamp, Styron Deutschland GmbH, und Neldes Hovestad, Dow Olefinverbund GmbH

Die Styron LLC ist ein weltweit führender Anbieter von Kunststoffen, Kautschuk- und Latex-Produkten, die in verschiedenen Industriezweigen ihre Anwendung zur Herstellung von Halb- und Fertigprodukten finden. Styron erzielte 2010 einen Umsatz in Höhe von ca. 5 Milliarden US-Dollar und betreibt 20 Produktionsstandorte in 13 Ländern. Insgesamt beschäftigt Styron etwa 2.100 Mitarbeiter in 30 Ländern weltweit. 445 davon arbeiten bei der Styron Deutschland GmbH an den Standorten Schkopau und Böhlen. Die Styron Deutschland GmbH produziert 365.000 Tonnen Synthesekautschuk auf Basis der Monomere Butadien und Styrol sowie Polystyrol und expansionsfähiges Polystyrol.

Weitere Informationen:
IQ Innovationspreis Mitteldeutschland
IQ-Finalistenportrait
Styron LLC

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Downloads:
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