Reifenabriebsemissionen
Feinstaubpartikelemissionen (PM10) sind ein enorm gesundheitsschädlicher Teil verkehrsbedingter Luftverschmutzung. Bisher wenig beachtet, rücken die noch nicht gesetzlich regulierten Nicht-Abgas Emissionen (NAE), die vor allem aus Reifen-, Brems- und Straßenabrieb bestehen, immer mehr in den Fokus. Allein Reifenabrieb verursacht gegenwärtig schon über ein Viertel der gesamten Verkehrs-PM10-Emissionen. Dieser Anteil wird mit fortschreitender Elektrifizierung der Fahrzeugflotte noch deutlich steigen. Die Untersuchung und Quantifizierung von Reifenemissionen ist daher von großer Relevanz hinsichtlich gesundheitlicher Auswirkungen und Umweltschäden. Die Entstehung von Reifenabrieb hängt allerdings von einer Vielzahl komplexer Einflussfaktoren und deren Zusammenspiel ab. Aktuelle Bemühungen zur Definition eines standardisierten Testverfahrens zur Bestimmung und Limitierung von Reifenabrieb gehen daher in Richtung von sehr aufwändigen Straßenfahrten im Konvoi und der Differenzmessung der Gesamtreifenmasse. Diese Vorgangsweise ist nicht nur für jeden zu prüfenden Reifentyp enorm zeitaufwändig, sondern auch selbst wieder von vielen Einflussfaktoren und Unsicherheiten abhängig. Deshalb ist davon auszugehen, dass die Verschleißmessung durch Gewichtsverlust möglichst zeitnah durch ein Prozedere zur reproduzierbaren Partikel-Emissionsmessung erweitert werden soll. Darum werden im Rahmen des Projekts TIRES grundlegende Fragestellungen untersucht, die den Weg für eine repräsentative, zeitsparende und reproduzierbare Prüfstandstestprozedur unter Verwendung der in der Umweltmesstechnik gängigen Metriken für Feinstaubbelastung Partikelmasse PM10 und PM2.5 sowie Partikelanzahlkonzentration ebnet.
Dafür sind zunächst tiefgreifende Untersuchungen des Partikelentstehungsmechanismus in der Kontaktfläche zwischen Reifen und Fahrbahn sowie die Identifikation der wichtigsten Einflussparameter auf deren Entstehung und Größenverteilung erforderlich, um die Übertragung der Straßentestergebnisse auf die Prüfstandsumgebung zu ermöglichen. Zusätzlich sind Untersuchungen der Eigenschaften der entstandenen Partikel sowie die spezifische Auslegung der gesamten Aerosolmesskette hinsichtlich der Reifenemissionspartikel erforderlich, um ausreichende Genauigkeit und Reproduzierbarkeit sicherzustellen. Mit der angestrebten Gesamtlösung können in weiterer Folge mehrere Vorteile gegenüber dem aktuellen Stand der Technik realisiert werden, indem die Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit von Reifenemissionstests wesentlich verbessert wird, die Testdauer und Testaufwände deutlich reduziert werden können und die Reifenemissionen direkt in den gesundheits- und umweltrelevanten Messmetriken angegeben werden.
