Autoren

Dipl.-Ing. M. Schabauer, BSc, C. Scherndl, Assoc.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. C. Lex, Institut für Fahrzeugtechnik (FTG), Technische Universität Graz

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Mit der EURO 7 Norm rücken auch die bisher nicht regulierten Nicht-Abgas-Emissionen (NAE) in den Fokus. Dazu zählen Partikelemissionen durch Reibungsprozesse aus Reifen-, Brems und Straßenabrieb, die heute schon etwa 86% der verkehrsbedingten Feinstaubemissionen ausmachen. Allein durch Reifenabrieb wurden 2019 schätzungsweise 450.000 t Mikroplastik in der EU erzeugt. Es wird erwartet, dass Reifenpartikel im Jahr 2050 zu 90% der gesamten straßenverkehrsbedingten Verschmutzung beitragen werden, da der Schadstoffausstoß aus anderen Quellen weiter zurückgeht.
In diesem Kurzbericht werden die Ergebnisse der Forschungsperiode von 1.1.2025 bis 31.12.2025 zusammengefasst. Im vorliegenden Forschungsprojekt wird ein semi-physikalisches Modell inklusive der notwendigen Parametrierungsstrategie zur Vorhersage von Reifenabrieb entwickelt. Dafür werden einerseits die notwendigen Materialparameter des viskoelastischen Materials Gummi beschrieben, die Kontaktmechanik zwischen Reifen und Fahrbahn modelliert sowie im letzten Schritt die Schadensmechanismen
bewertet. Grundlagen der Entstehung von Reifenabrieb in der Kontaktfläche zwischen Reifen und Fahrbahn sowie die Identifikation der wichtigsten Einflussparameter auf Abriebsmasse, Abriebsmuster am Reifen sowie der Entstehung von Partikeln unterschiedlicher Größe werden
dazu untersucht. Der Schwerpunkt dieses Berichts liegen auf der Beschreibung der Kontaktmechanismen und dem Einfluss der Fahrbahnbeschaffenheit, sowie der daraus resultierenden Belastungen im Reifengummi, welche die Basis für das Verschleißverhalten und den Masseverlust darstellen. In einer pragmatischen Approximation wird die Fahrbahnrauigkeit durch Dreiecksund Kreisgeometrien beschrieben, welche die Ermittlung der Eindringtiefe der Reifenlauffläche in die Fahrbahn beschreiben kann. Die Ergebnisse zeigen, dass eine
Vernachlässigung des sogenannten Payne-Effekts, nämlich der Dehnungsabhängigkeit des viskoelastischen Moduls, zu großen Abweichungen führt. Dieser Effekt wird in vielen Ansätzen vernachlässigt, da Prüfmaschinen die notwendigen hohen Dehnraten meist nicht erreichen können. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick und der Zielsetzung sowohl für die nächste Forschungsperiode wie auch des verbleibenden Forschungsprojektes.
 

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