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TU Berlin

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Zahlen, Daten und Fakten zum Thema Reifenabrieb

    Was ist Reifenabrieb und wie entsteht er?

    Reifenabrieb entsteht durch Reibung des Reifen mit der Straße. Er kommt nicht in Reinform vor, sondern immer in Kombination mit Anteilen des Straßenbelages und weiteren freien Partikeln von der Straßenoberfläche vor. Die Partikel sind etwa 5 – 350 µm groß (im Mittel 100 µm) mit einer Dichte von 1,8 g/cm3 (Reifen- und Straßenabrieb).[1] Die Dichte von reinem Gummiabrieb beträgt ca. 1,2 g/cm3. Sie sind so schwer, dass sie nicht über längere Zeit in der Luft schweben, sondern sich ablagern.[2] Wie sich die Größe und Dichte für die Partikel entgegen der reinen Gummimischung für bestimmte Standorte wie Kreisverkehr, Ampel, Gerade, Steigung und Autobahn verändert, soll unter anderem im Projekt RAU herausgefunden werden.

    Reifenabriebspartikel
    Lupe

    [1] Kreider, Marisa L., Julie M. Panko, Britt L. McAtee, Leonard I. Sweet, und Brent L. Finley. „Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies.“ Science of The Total Environment, Vol. 408, 2010: 652-659.

    [2] Continental Reifen Deutschland GmbH

    Wie lässt sich Reifenabrieb in Umweltproben nachweisen?

    Reifenmaterial besteht aus 30 oder mehr Einzelkomponenten. Im Rahmen des Verbundpro jektes RAU erfolgt daher die Charakterisierung von Reifenabrieb mit einer Kombination von Analysemethoden. Ziel ist die Erarbeitung, Umsetzung und Evaluierung von Analysekonzepten mit chemischen und physikalischen Verfahren zur Identifizierung und Quantifizierung von Reifenabrieb in Straßenabfluss, Straßenkehricht und als luftgetragene Partikel. Neben dem Reifenmaterial liegen in den oben genannten Umweltproben Fremdmaterialien, wie Anorganik (z.B. Sand) und Organik (z.B. Pflanzenreste) vor, die für eine Detektion defi-nierter Parameter (Polymere u.a.) mit chemisch-physikalischen und enzymatischen Verfahren entfernt werden. Eine im weiteren Verlauf angewendete Analysemethode ist die Pyrolyse-GC/MS (Pyrolyse-Gaschromatographie/Massenspektrometrie). Als Leitparameter wurde das Polymer Styrol-Butadien Rubber (SBR) identifiziert, das mit dieser Technik qualitativ und quantitativ bestimmt werden kann. Im weiteren Verlauf ist es somit möglich, den Reifenabrieb in der Umweltprobe abzuschätzen. Darüber hinaus werden die Partikelgrößen mittels Rasterelektronenmikroskopie ermittelt und zusätzlich die elementaren Zusammensetzung (REM-EDX) der Reifenpartikel bestimmt (vgl. nachfolgende Abbildung).[3]

    Links: REM-EDX Untersuchung von Reifenabrieb; Rechts: EDX-Spektrum Messposition 6
    Lupe

    [3] WESSLING GmbH

    Wo entsteht am meisten Reifen-/Fahrbahnabrieb?

    Reifen werden vermutlich vor allem durch häufiges Beschleunigen, Kurven fahren und Bremsen abgerieben. Ebenfalls höheren Abrieb sieht man bei Bergfahrten oder auf Schotterpisten. Vermutet wird, dass auf Straßen, auf denen lange Passagen ohne große Geschwindigkeitsänderung vorherrschen, Reifen eher weniger abreiben (Autobahnen).[4] Im Rahmen des Projekts RAU sollen sogenannte Hot Spots für Reifenabrieb identifiziert und Vermeidungsmaßnahmen bewertet werden.

     

    [4] TU Berlin und Continental Reifen Deutschland GmbH

    Welche Faktoren beeinflussen, wieviel Abrieb entsteht?

    Einflussfaktoren Reifenabrieb
    Lupe

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    Ansprechpartner

    Daniel Venghaus M.Sc.
    Wissenschaftlicher Mitarbeiter
    Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft
    Institut für Bauingenieurwesen
    Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt
    TIB1 - B16
    Raum 214
    Gustav-Meyer-Allee 25
    13355 Berlin
    +49 30 314 72249