Reifentemperatur und Haftung (Archivversion)

Heißkleber

Egal, ob Tourenpneu oder Sportgummi – nur wenn die Temperatur stimmt, bauen Motorradreifen verlässlichen Grip auf.

Strahlend blauer Himmel über dem Bergmassiv am Stilfser Joch, eine Gruppe Motorradfahrer macht sich nach einer Kaffeepause fertig zur vergnüglichen Abfahrt durchs Kurvenkarussell. Doch es kommt anders als geplant, nach der zweiten Kurve schlittert ein Motorrad mit hässlichem Kratzen über den Asphalt, schraddelt sich zwischen Stein und Geröllbrocken Spiegel, Verkleidung und Fußraten vom Leib. Beim kreidebleichen Fahrer bleibt’s bei einem heißen Hinten und zerrissener Jacke. Glück im Unglück. Ratlose Gesichter in der ganzen Gruppe. »Ich bin kein Stück schneller gefahren als bei der Passauffahrt, und trotzdem hat’s mich ratz, fatz rumgedreht.« »Rearside front«, also wenn einen das eigene Hinterrad überholt, kommt meist ohne große Ankündigung. In diesem Fall lag die Ursache wie so oft an einem während der Kaffeepause ausgekühlten Reifen. Ein paar Grad Temperatur zu wenig, ein paar Grad Schräglage zu viel, und schon ist’s passiert. Denn ohne die notwendige Betriebstemperatur fehlt es auch Tourenpneus an Haftung in Schräglage, beim Beschleunigen aus Kurven oder auf der Bremse. Denn auch moderne Reifengummis verändern je nach Temperatur ihre Elastizität. Je kälter, desto steifer und härter, je wärmer, desto weicher und geschmeidiger werden Laufflächengummi und Karkasse, der Unterbau des Reifens.Was passiert bei kalten Reifen? Zum einen fehlt ein Großteil der notwendigen Verzahnung. Dabei presst sich der warme, elastische Reifengummi in die Vertiefungen der Straßenoberfläche und krallt sich regelrecht fest. Eine kalte, harte Gummimischung verzahnt sich weniger stark, der Reifen kommt früher ins Rutschen (siehe Skizze Seite 140). Ein weiterer Grund für die bessere Haftung bei warmen Reifen: Der Reibwert des Gummis wird mit steigender Temperatur besser, die beigemischten Harze und Weichmacher konzentrieren sich bei Erwärmung an der Oberfläche und bescheren speziell Sport- und Rennreifen eine regelrecht klebrige Oberfläche. Je nach Temperatur verändert sich beim Reifen jedoch nicht nur die Haftung, sondern auch weitere Fahreigenschaften, die unmittelbar mit Dämpfung und Elastizität zusammenhängen. Insbesondere Supersport- und Rennreifen, deren Gummimischungen in kaltem Zustand stark aushärten, fahren sich kalt kippelig und instabil, und die Eigendämpfung ist teilweise miserabel. Die kalte Karkasse ist so steif, dass sie jede Bodenunebenheit oder Längsrille in Lenkung und Fahrwerk einleitet. Um solche Widrigkeiten bei Straßenreifen zu vermeiden, werden die Gummimischungen auf einen möglichst breiten Temperaturbereich ausgelegt. Das heißt, die Reifen sollten bereits bei Temperaturen um fünf Grad möglichst elastisch und griffig sein, ohne sich bei bis zu 90 Grad Celsius heißem Gummi – etwas bei hohem Autobahntempo – aufzulösen oder rasant schnell zu verschleißen. Der Preis für diesen Kompromiss: Die maximale Haftung ist niedriger angesiedelt als bei Supersportreifen mit ihrem engen Temperaturbereich. Die Auslegung spezifischer Gummimixturen geschieht durch die Abwägung der bereits erwähnten chemischen Inhaltsstoffe. Dabei werden bei Tourenreifen die Harze und Weichmacher so gewählt, dass ein Teil davon bereits bei Temperaturen um den Gefrierpunkt für Haftung sorgt. Bei Rennsportreifen werden dagegen nur Harze verwendet, die bei hohen Arbeitstemperaturen maximale Haftung gewährleisten. Mit der Konsequenz, dass sie in kühlem Zustand wesentlich weniger Grip aufbauen als jeder Tourenreifen. Extreme Mischungen sind die im Rennsport verwendeten, so genannten Qualifier-Reifen. Bei ihnen wird die Mischung aus Harzen, Ölen und anderen Inhaltsstoffen so ausgelegt, dass sie über eine kurzen Zeitraum, meist nur eine oder zwei Runden, eine exorbitanten Grip aufbauen, danach aber massiv abbauen, weil die für den Grip entscheidenden Inhaltsstoffe sich dann unter der hohen Temperatur verflüchtigt haben. Auch normale Reifen verlieren mit zunehmender Laufleistung einen geringen Teil dieser Stoffe, die über die Oberfläche ausgasen, weshalb die Haftfähigkeit ebenfalls nachlassen kann. Sichtbar wird dieses Ausgasen, wenn Reifen hart beansprucht und anschließend für einen längeren Zeitraum nicht mehr gefahren werden. Oft legt sich dabei eine hauchdünne, bläuliche Schicht über die Reifenoberfläche, die vorsichtig abgefahren, weil etwas glasig und rutschig, bei Straßengummis keinerlei Beeinträchtigungen mit sich bringt. Weniger Einfluss als gemeinhin vermutet hat die Profilgestaltung auf die Haftung eines modernen Reifens. Die landläufige Meinung, dass sich die Kanten der Profilrillen mit der Oberfläche verzahnen, ist nur bei losem Untergrund, im Sand oder Schlamm richtig. Auf Asphalt dient die Gestaltung der Profilrillen in erster Linie der Wasserverdrängung bei nasser Straße. Um trotzdem möglichst große, zusammenhängende Profilblöcke – wichtig für gute Haftung und geringen Verschleiß – zu verwirklichen, wird bei moderen Reifen auf eine Feinprofilierung verzichtet. Stattdessen durchziehen breite, dem Verlauf von Umfangs- und Seitenkräften angepasste Profilrillen die Oberfläche.Bei deren Gestaltung ist zu berücksichtigen, dass sie außerdem die Eigendämpfung, Abrollgeräusch, Verschleißverhalten und die Erwärmung des Reifens beeinflussen. Stark profilierte Laufflächenbereiche erwärmen sich durch die erhöhte Walkarbeit des Gummis schneller und stärker. Das ist auch der Grund, weshalb bei kühlen Außen- und Bodentemperaturen in Slick-Rennreifen leichte Profilkerben im Schulterbereich, also beim Einsatz in Schräglage, von Hand eingeschnitzt werden. Und wo liegen nun die Arbeitstemperaturen moderner Radialreifen? Um dies herauszuarbeiten, zeichnete MOTORRAD bei einigen Sportreifentests mittels Infrarot-Sensoren die Temperaturen während der Testfahrten auf. Dabei handelt es sich jedoch um Werte, die an der Oberfläche auftreten. Zusätzlich zu diesen Informationen spürte ein konventioneller Thermofühler, der in den Gummi eingestochen wird, die Temperatur in den unteren Gummischichten bei unterschiedlichen Fahrzuständen auf. Die Tabelle auf Seite 140 gibt Auskunft über die Temperaturentwicklung unter bestimmten Fahrzuständen. Doch wie erkennt man, ob der Reifen genügend Temperatur hat, ohne mit Messgeräten zu hantieren? Ganz einfach: durch Handauflegen. Eine ungefähre Einschätzung ist damit durchaus möglich. So verspürt man nach einer Fahrstrecke von zirka fünf Kilometern eine lauwarme Oberfläche, die sich über den gesamten Bereich, also von Schulter zu Schulter, erstreckt. Grob 20 bis 25 Grad Celsius und eine bereits befriedigende Haftung bei Touren- und Sportreifen sind dann erreicht. Zirka 35 Grad fühlen sich gut erhitzt, ähnlich einer fiebrig heißen Stirn an und genügen bei den meisten Straßenpneus für maximale Haftung. Ab 50 bis 60 Grad ist der Gummi nach menschlichem Empfinden regelrecht heiß, die Hand zuckt bei Berührung instinktiv zurück. Sport- und Tourenreifen sind jetzt fürs fetzige Kurven bestens aufgelegt. Bei Rennsport-Gummis und Slicks dagegen kann es durchaus sein, dass bei solchen Temperaturen noch nicht alle Haftungsreserven mobilisiert sind. Diese Reifen arbeiten erst ab 60 bis 65 Grad optimal und erreichen unter extremen Belastungen bis über 100, an der Oberfläche für kurze Momente sogar über 200 Grad. Zum Beispiel dann, wenn bei den Herren Mc Coy und Co. in wilden Slides ihre Gummis verrauchen. In solchen Temperaturbereichen sind die Gummimischungen von Sport- und vor allem Tourenreifen mit ihrem Haftungs-Latein komplett am Ende. Sie beginnen bei schneller Kurvenfahrt zu schmieren, werden am Grenzbereich oft kaum mehr berechenbar. Deshalb gilt: für jeden Einsatzzweck den richtigen Reifen auswählen.
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Reifentemperatur und Haftung (Archivversion) - Reifentemperaturen im Vergleich

Aus der unten erstellten Tabelle lässt sich gut erkennen, welchen Einfluss Geschwindigkeit, Streckenauswahl und Fahrweise auf die Reifentemperatur haben. Entscheidend für die Dauer des Warmfahrens sind natürlich auch Luft- und Bodentemperatur. In den Sommermonaten, in denen locker 40 Grad am Asphalt gemessen werden, ist der Gummi innerhalb weniger Kilometer aufgewärmt und supergriffig. Heikel sind nur kühle Jahreszeiten oder große Höhen bei Passfahrten, wobei nicht nur die Luft, sondern auch die kalte Straßenoberfläche dem Reifen die Wärme entzieht. Zu beachten: bei Geradeausfahrt sind die Schulterbereiche links und Rechts der Laufflächenmitte deutlich kühler, dass heißt in Schräglage kann die Haftung dementsprechend schlechter sein. Tipp: bei kalter Witterung nach längerer, gemütlicher Geradeausfahrt die ersten Kurven vorsichtig angehen, Tempo und Schräglage langsam steigern.

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