Das Mysterium Reifen: Wie sicher sind verwendete Reifendruckkontrollsysteme (RD KS)?

Von: Dipl.-Ing. (FH) Udo Golka, Sachverständiger, Walzbachtal

Reifendruckkontrollsysteme (RDKS) sind nach UN/ECE R-64 seit 1.11.2014 an allen neu zugelassenen PKW gesetzlich vorgeschrieben. Trotzdem zeigt die Praxis erhebliche Mängel beim Einsatz dieser Systeme, deren Ursachen hauptsächlich in der Unkenntnis beim Anwender zur Systemarchitektur liegen. Hier wird Sicherheit vorgespielt, die es ohne Mitdenken des Anwenders nicht geben kann. Worauf Kfz- und auch
Unfallsachverständige dabei ihr Augenmerk richten sollten, ist in diesem Beitrag dargestellt.

Die Unfallstatistik in Deutschland

Sieht man sich die neuesten Zahlen des Statistischen Bundesamtes vom Oktober 2019 an, zeigt sich folgendes Szenario (Bild 1): Bei gleichbleibend hoher Zahl an Verkehrsunfällen mit Personenschäden
(ca. 3.600 p.a.) über einen Zeitraum von vier Jahren ist der Anteil der Bereifung als Schadensursache nach wie vor mit einem Anteil von ca. 33 % im Vergleich zu anderen erfassten technischen Ursachen unverhältnismäßig hoch.

Anforderungen an moderne PKW-Reifen

Zieht man dazu in Betracht, dass der Reifen das einzige Bauteil am Fahrzeug ist, das direkten Kontakt zur Straße hat, diesen erst herstellt, er alle Motor-, Brems, Längs- und Seitenkräfte sicher auf die Straße bringen soll, dann ist das notwendige Fachwissen zum „System Reifen“ in der Welt der Kfz- und Unfallsachverständigen nicht zu unterschätzen.

Die vielen kleinen elektronischen „Helferlein“ in modernen Fahrzeugen unterstützen lediglich o.g. Funktionalität von Reifen, sind aber wirkungslos, wenn der Reifen nicht „hält“, was er verspricht.

Und halten muss ein moderner Reifen viel: So beträgt bei einer Fahrt mit Außentemperaturen von 30° C die Temperatur im Reifeninneren ca. 80° C. Das erscheint im ersten Moment nicht viel. Wenn man jedoch den Umstand betrachtet, dass ab ca. 120° C Regressionsprozesse beschleunigt im Gummi des Reifen ablaufen, es seine Elastizität zu verlieren beginnt, der Reifen schneller altert und brüchig wird, und zusätzliches Fahren mit Unterluftdruck bei hohen Geschwindigkeiten hinzurechnet, werden diese Grenzbedingungen schnell erreicht.

Weitere Kriterien für moderne Reifen sind u.a. seine Fähigkeiten, Zugkräfte von ca. 650 kg aufzubauen, Überlastungen bis 500 kg auszuhalten, Stoßbelastungen (z.B. Fahren über Bordstein) von 300 kg/cm2 (!) und Deformierungen von 150 % zu überstehen und bis zu 30 Liter Wasser pro Sekunde zu verdrängen. Ein enormes Leistungspotenzial. (Übrigens: Schneller bekommen Sie Ihre Badewanne nicht voll.)

Das alles ist jedoch nur möglich bei korrekt auf die Last des Reifens eingestelltem Luftdruck, da nur so eine gleichmäßige Bodenaufstandsfläche gewährleistet werden kann (Bild 2). Und hier beginnt das eigentliche Problem: Statistiken zeigen jedes Mal, dass nur ca. 20 % aller Autofahrer regelmäßig alle zwei bis drei Wochen den Luftdruck in den Reifen ihrer Fahrzeuge überprüfen, 30 % einmal im Quartal, weitere 30 % einmal im Jahr (!) und die restlichen 20 % absolut unregelmäßig bzw. gar nicht. 

Die Geburt des RD KS

Aber nicht nur in Deutschland oder Europa, auch in den USA gibt es ein ähnliches Bild. Das führte Ende der
90er Jahre aufgrund einer zunehmenden Anzahl von schweren Unfällen mit Fahrzeugen des Typs Ford Explorer zu einer Untersuchung durch die NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration).
Als unmittelbare Folge dieser Untersuchung wurde durch den Kongress im Oktober 2000 der „USTread-
Act“ verabschiedet und die Einführung/Verwendung eines TMPS (Tire Pressure Monitoring System) gesetzlich vorgeschrieben. 

Die NSTHA resümierte damals: „Mit TMPS könnten in den USA jedes Jahr 660 Menschenleben gerettet und
33.000 Verletzte verhindert werden.“

Der TREAD Act gab im Folgenden vor, dass jedes neue Fahrzeug von weniger als 10.000 Pfund zulässigem Gesamtgewicht, das in den USA verkauft wird, ab dem Modelljahr 2006 mit einem TPMS ausgestattet sein muss. Festgehalten wurde das in der FMVSS 138 (Federal Motor Vehicle Safety Standard), dem vergleichbaren Sicherheitsstandard der UN/ECE R-64.

Ausgangspunkt sind dabei die typischen Szenarien für Druckluft-Verluste im Reifen (Bild 3): Das sind zum einen die natürliche Diffusion von ca. 0,2 bar (20 kPa) pro Monat, sinkender Innendruck infolge sinkender Außentemperatur (nachts, Herbst, Winter) von ca. 0,12 bar (12 kPa) pro 10° C Temperaturabsenkung bis hin zu Undichtheiten an Bauteilen (Ventilen, Reifensitz, Rad) und Verletzungen des Reifens selbst. Dabei
werden diese Szenarien über die statistische Anzahl ihrer Fälle und den Druckabfall (Druckdifferenz) innerhalb eines definierten Zeitfensters betrachtet. 

Die Anforderungen an TMPS

Nach o.g. US-Norm benachrichtigt das TPMS den Fahrer, wenn der Druck in einem Reifen mehr als 25 % unter den vom Hersteller vorgeschlagenen Druck bzw. 1 PSI (7 kPa/0,07 bar) unter einen Mindestdruck fällt (Bild 4).

Der TREAD Act betrifft PKW, leichte LKW und Busse. Fahrzeuge unter 10.000 Pfund zulässiges Gesamtgewicht mit doppelten Hinterachsen sind davon ausgeschlossen. Das ist die Vorgabe in den USA. Diese Regelungen der FMVSS 138 und der zugehörigen ISO 21750 wurden konzeptionell in der UN/ECE R-64 übernommen, technisch jedoch überarbeitet.

So beträgt der max. zulässige Druckabfall in der europäischen Regelung nur noch 20 % vom empfohlenen
„Normal“-Druck, die Erwärmung der Reifen im Fahrbetrieb ist berücksichtigt, d.h., es findet eine temperaturkompensierte Messung statt. Die Zeit von Erkennung einer Fehlfunktion/eines Druckabfalls bis zum Aufleuchten der Kontrollleuchte darf max. nur noch 10 Minuten betragen (Bild 5).

In beiden Normen, FMVSS 138 und UN/ECE R-64, wurde zwischenzeitlich der Minimaldruck im Reifen, bei dem ein Druckverlust signalisiert werden muss, auf einheitlich 150 kPa (21 PSI) festgeschrieben. Nachteilig bei beiden Normen ist der Umstand, dass die Prüf-Geschwindigkeiten in den Einzeltests nur den Bereich zwischen 40–100 bzw. 120 km/h abdecken.

Den vollständigen Beitrag lesen Sie in Ausgabe 03/2020. 



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