Flugasche macht Autoreifen etwas ungiftiger

Flugasche macht Autoreifen etwas ungiftiger – Neue Reifenmischung reduziert Zinkbelastung der Umwelt – Autoreifen sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Sie sorgen für Grip, Fahrstabilität und Sicherheit – gleichzeitig gelten sie aber auch als eine bedeutende Quelle sogenannter Nicht-Abgas-Emissionen.

Neben Mikroplastik gelangen durch den Reifenabrieb auch verschiedene chemische Stoffe in die Umwelt. Besonders im Fokus steht dabei Zinkoxid (ZnO), ein wichtiger Bestandteil der Reifenproduktion. Ein internationales Forscherteam der Kasetsart-Universität in Thailand und der Newcastle University in Singapore hat nun ein Verfahren entwickelt, das genau dieses Problem entschärfen könnte: Ein Teil des Zinkoxids wird durch Flugasche ersetzt – mit vielversprechenden Ergebnissen.

Warum Zinkoxid in Reifen unverzichtbar ist

Zinkoxid spielt bei der Vulkanisation von Reifen eine entscheidende Rolle. Während dieses Herstellungsprozesses entstehen die chemischen Vernetzungen im Gummi, die einem Reifen seine Elastizität, Festigkeit und Langlebigkeit verleihen. Ohne Zinkoxid würden moderne Reifen nicht die heute geforderten Sicherheits- und Haltbarkeitsstandards erreichen.

Allerdings hat der Stoff auch eine Schattenseite. Während der Produktion, beim Reifenverschleiß und später beim Recycling können Zinkverbindungen freigesetzt werden. Gelangen sie über Regenwasser in Flüsse oder Seen, können sie Wasserorganismen schädigen und Ökosysteme belasten. Schon seit Jahren suchen Wissenschaft und Reifenindustrie deshalb nach Möglichkeiten, den Anteil von Zinkoxid zu reduzieren, ohne die Qualität der Reifen zu verschlechtern.

Flugasche als überraschender Ersatz

Die Lösung könnte aus einem Material stammen, das bislang überwiegend als Industrieabfall galt: Flugasche. Sie entsteht bei der Verbrennung von Kohle in Kraftwerken und enthält verschiedene Metalloxide wie Calciumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid und Eisenoxid.

Genau diese Bestandteile erwiesen sich in den Versuchen der Wissenschaftler als hilfreich. Sie unterstützen ebenfalls den Vulkanisationsprozess und ermöglichen es, den Anteil des Zinkoxids deutlich zu senken. Damit wird aus einem bislang schwer verwertbaren Abfallprodukt ein wertvoller Rohstoff für die Reifenproduktion.

Bis zu 67 Prozent weniger Zinkoxid

In ihrer Studie testeten die Forscher verschiedene Mischungsverhältnisse zwischen Zinkoxid und Flugasche. Besonders interessant war eine Rezeptur, bei der rund zwei Drittel des Zinkoxids ersetzt wurden.

Das Ergebnis überraschte selbst die Wissenschaftler: Die mechanischen Eigenschaften des Reifengummis – darunter Zugfestigkeit und Steifigkeit – blieben nahezu unverändert. Gleichzeitig sank die potenzielle Freisetzung von Zink um rund 63 Prozent. Damit könnten Reifen künftig deutlich umweltfreundlicher werden, ohne dass Autofahrer Einschränkungen bei Sicherheit oder Haltbarkeit befürchten müssten.

Umwelt profitiert doppelt

Der Ansatz bietet gleich mehrere ökologische Vorteile. Einerseits wird die Zinkbelastung von Böden und Gewässern reduziert. Andererseits erhält ein bisher nur begrenzt genutzter Industrieabfall eine sinnvolle Weiterverwendung.

Auch eine Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment) fiel positiv aus. Die Herstellung der neuen Gummimischungen verursacht insgesamt geringere Umweltbelastungen als herkömmliche Rezepturen mit reinem Zinkoxid. Damit passt die Entwicklung hervorragend zu den aktuellen Bemühungen der Automobil- und Reifenindustrie, ihren ökologischen Fußabdruck zu verkleinern.

Reifenabrieb rückt stärker in den Fokus

Während die Abgasemissionen moderner Fahrzeuge kontinuierlich sinken, gewinnen sogenannte Nicht-Abgas-Emissionen zunehmend an Bedeutung. Reifen- und Bremsabrieb zählen mittlerweile zu den wichtigsten Quellen feiner Partikel im Straßenverkehr.

Besonders Elektroautos haben diese Diskussion verstärkt. Aufgrund ihres höheren Fahrzeuggewichts können sie – je nach Fahrweise und Bereifung – einen höheren Reifenverschleiß verursachen. Gleichzeitig arbeitet die Europäische Union im Rahmen der Euro-7-Regelungen erstmals auch an Grenzwerten für Reifenabrieb. Die Reifenhersteller stehen deshalb unter erheblichem Innovationsdruck.

Noch keine Serienreife

Bis die neue Technologie in Serienreifen Einzug hält, wird allerdings noch einige Zeit vergehen. Die Laborergebnisse sind vielversprechend, doch nun müssen Langzeitversuche unter realen Fahrbedingungen zeigen, ob die Mischung auch über viele tausend Kilometer dieselben Eigenschaften besitzt wie heutige Reifen.

Dennoch sehen Experten großes Potenzial. Sollte sich das Verfahren industriell umsetzen lassen, könnten künftig Millionen Reifen mit deutlich geringerem Zinkanteil produziert werden. Das würde nicht nur die Belastung von Gewässern reduzieren, sondern gleichzeitig einen sinnvollen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten, indem Flugasche als wertvoller Rohstoff weiterverwendet wird.

Die Entwicklung zeigt eindrucksvoll, dass nachhaltige Innovationen oft dort entstehen, wo bislang lediglich Abfall vermutet wurde. Ausgerechnet Flugasche könnte künftig dazu beitragen, Autoreifen umweltfreundlicher zu machen – ohne Kompromisse bei Sicherheit und Fahrleistungen einzugehen. Damit wäre ein weiterer wichtiger Schritt zu einer nachhaltigeren Mobilität gelungen