Gummimischung und Profil: was Grip und Lärm bestimmt

In einer Werkstatt in Esslingen steht eine Gefriertruhe, in der keine Lebensmittel liegen. Der Reifenhändler hat darin zwei Stücke Lauffläche, ein Stück von einem Sommerreifen, eines von einem Winterreifen, beide aus Reklamationsreifen geschnitten. Wenn Kunden im Januar fragen, ob der Wechsel wirklich sein muss, holt er sie bei minus 18 Grad heraus und klopft mit dem Schlüssel dagegen. Das Sommerstück klackt wie Kunststoff. Das Winterstück gibt nach, und der Fingernagel hinterlässt eine Delle. Es braucht danach keine Erklärung mehr.

Der Gummi ist das Bauteil, das die Straße tatsächlich berührt. Das Profil ist das Werkzeug, mit dem er arbeitet. Beide stellen die Hersteller seit dreißig Jahren neu ein, und beide lassen sich am fertigen Reifen lesen, wenn man weiß, wonach man schaut. Alles Wichtige über Reifen hängt an diesen zwei Stellschrauben.

Was im Gummi steckt

Ein moderner Pkw-Reifen besteht nach Angaben von Continental aus bis zu 25 Komponenten und 12 verschiedenen Gummimischungen. Die Lauffläche enthält Natur- und Synthesekautschuk, Füllstoffe wie Ruß und Silica, Weichmacher, Schwefel und Alterungsschutz. Wie viel davon wo steckt, hängt von Typ und Hersteller ab. Für einen Sommerreifen in 205/55 R16 91V gibt Continental diese Zusammensetzung an:

Weniger als die Hälfte eines Reifens ist also Kautschuk. Der Rest ist das, was aus dem weichen Material ein belastbares Bauteil macht. Wo Stahl und Textil im Reifen sitzen und welche Lage was trägt, zeigt die Seite zum Aufbau eines Reifens. Die Prozentwerte gelten für den genannten Referenzreifen, ein Winterreifen oder ein Hochleistungsreifen mischt anders.

Naturkautschuk, Synthese, Ruß, Silica: wer was tut

Naturkautschuk stammt von Plantagenbäumen und liefert Elastizität und Reißfestigkeit. Er steckt vor allem dort, wo der Reifen sich stark verformt, etwa in der Seitenwand. Synthesekautschuk wird chemisch hergestellt, in Laufflächen meist als Styrol-Butadien-Kautschuk, kurz SBR. Er lässt sich gezielt auf Grip, Abrieb und Temperaturverhalten einstellen, und deshalb stammt bei Pkw-Reifen der größere Teil der Lauffläche aus dem Labor.

Ruß ist der klassische Füllstoff. Er macht den Gummi abriebfest, deshalb sind Reifen schwarz. Seit den 1990er-Jahren ersetzt Silica, also Kieselsäure, einen Teil des Rußes. Silica senkt den Rollwiderstand und verbessert zugleich die Nasshaftung, beides sind Klassen auf dem EU-Reifenlabel. Es verbindet sich allerdings nicht von allein mit dem Kautschuk. Ein Silan als Kopplungsmittel muss die Brücke schlagen, und genau darin liegt die Kunst der Mischer.

Drei weitere Stoffe sorgen dafür, dass aus der Mischung ein Reifen wird:

• Schwefel und Zinkoxid vernetzen beim Vulkanisieren die Kautschukketten zu einem elastischen Netz
• Weichmacher (Öle und Harze) bestimmen, wie geschmeidig der Gummi bei Kälte bleibt; die EU begrenzt seit 2010 gesundheitsgefährdende aromatische Öle
• Alterungsschutzmittel wandern langsam an die Oberfläche und bremsen Oxidation und Ozonrisse

Ich finde es bemerkenswert, wie wenig davon man dem Reifen ansieht. Zwei Reifen gleicher Größe können gleich aussehen und sich bei fünf Grad Außentemperatur völlig verschieden verhalten. Ein Gutteil des Preisunterschieds zwischen Budget- und Premiumreifen steckt in der Mischung.

Dahinter steht ein Zielkonflikt, den Entwickler das magische Dreieck nennen: Rollwiderstand, Nasshaftung und Laufleistung. Verbessert man eine Ecke, leiden meist die beiden anderen. Eine weichere Mischung greift auf nasser Straße besser, nutzt sich aber schneller ab. Eine härtere läuft länger und rollt leichter, bremst aber schlechter. Silica hat das Dreieck ein Stück weit aufgebrochen, weil es Rollwiderstand und Nassgrip gleichzeitig verbessert. Wer zwei Reifen vergleicht, schaut deshalb besser auf Rollwiderstand und Nasshaftung im Label und auf die Laufleistung in den Vergleichstests der Automobilclubs als allein auf den Preis.

Temperatur: warum Sommergummi im Winter versagt

Jede Gummimischung hat ein Temperaturfenster. Darunter wird sie hart und verliert Haftung, darüber wird sie zu weich und verschleißt. Sommerreifen sind für Temperaturen über etwa 7 Grad ausgelegt, Winterreifen bleiben auch bei Frost elastisch. Dazwischen liegt die Zone, in der man das Falsche aufgezogen haben kann, ohne es zu merken.

Die Physik dahinter nennt man Glasübergang. Gummi kippt in einem bestimmten Temperaturbereich von weich-elastisch zu hart-glasartig. Im Labor liegt dieser Bereich bei Reifengummi weit unter null Grad. Ein rollender Reifen wird aber sehr schnell verformt, und bei schneller Belastung verhält sich Gummi, als wäre es kälter. Dadurch rückt der Übergang im Fahrbetrieb deutlich nach oben, und Sommergummi wird zäh, lange bevor es friert.

Was das für Ihre Wahl bedeutet, hängt vom Einsatz ab. Die Sommerreifen bringen im Warmen den kürzesten Bremsweg, die Winterreifen halten unter sieben Grad das Auto auf der Straße, auch ohne Schnee. Wer beides in einem Reifen will, fährt Ganzjahresreifen und akzeptiert den Kompromiss. Wo es selten wochenlang schneit, ist das eine ehrliche Option.

Das Profil: Rillen, Blöcke, Lamellen

Das Profil besteht aus Rillen, Blöcken und Lamellen. Die Rillen leiten Wasser ab, die Blöcke übertragen Kraft auf die Straße, und die Lamellen sind feine Einschnitte in den Blöcken, die auf Schnee zusätzliche Griffkanten bilden. Die Rillen zwischen den Blöcken nennt man Profilrillen, aneinandergereihte Blöcke eine Profilrippe.

Wie viel von der Lauffläche aus Rillen besteht, beschreibt der Negativanteil. Sommerreifen haben einen geringeren Negativanteil, weil auf trockener Straße möglichst viel Gummi aufliegen soll. Winterreifen haben mehr Rillenfläche, weil sich Schnee darin festsetzt, und Schnee haftet auf Schnee besser als Gummi auf Schnee. Wie tief die Rillen sein müssen, damit das Profil seine Aufgabe erfüllt, steht bei der Profiltiefe.

Lamellen verlieren mit dem Abrieb ihre Wirkung. Tests zeigen, dass ein Winterreifen, dessen Lamellen abgefahren sind, auf Schnee deutlich nachlässt, auch wenn noch ordentlich Profil übrig ist. Das ist einer der Gründe, warum für Winterreifen eine höhere Grenze empfohlen wird als für Sommerreifen.

Symmetrisch, asymmetrisch, laufrichtungsgebunden

Drei Profilarten teilen den Markt unter sich auf, und jede lässt sich an der Flanke erkennen. Die Wahl hat Folgen für die Montage, denn die Werkstatt muss Richtung und Seite beachten.

Manche Reifen sind asymmetrisch und laufrichtungsgebunden zugleich. Dann gehören sie nur auf eine Fahrzeugseite, und die Werkstatt darf sie nicht kreuzweise tauschen. Wie das beim Wechsel abläuft, steht bei Reifenmontage und Auswuchten. Verkehrt herum montiert verliert ein solcher Reifen genau die Stärke, für die er gebaut wurde.

Ich halte das asymmetrische Profil im Sommer für den besten Kompromiss aus Nassgrip, Kurvenstabilität und Ruhe. Bei Winterreifen ist die Laufrichtung logisch, weil Schnee und Matsch dort nach hinten abgeleitet werden. Die Entscheidung trifft aber selten der Käufer, sondern das Modell: Bei den meisten Herstellern ist das Profil Teil des Pakets.

Profil und Lärm

Jeder Block, der auf den Asphalt trifft, erzeugt einen kleinen Schlag. Die Luft, die in den Rillen komprimiert und wieder freigegeben wird, pfeift. Wären alle Blöcke gleich lang und gleichmäßig verteilt, entstünde ein reiner Ton, der im Auto unerträglich wäre. Die Hersteller variieren deshalb Länge und Abstand der Blöcke rund um den Umfang, damit das Geräusch zu einem breiten Rauschen wird. Winterreifen sind wegen der vielen Lamellen und Blockkanten tendenziell lauter als Sommerreifen.

Das EU-Reifenlabel nennt das Außengeräusch in Dezibel und sortiert es in die Klassen A bis C. Gemessen wird bei der Vorbeifahrt, außen am Fahrzeug. Was Sie im Innenraum hören, hängt zusätzlich von Dämmung und Fahrbahnbelag ab. Eine gute Label-Klasse ist ein Hinweis, kein Versprechen für den Innenraum.

Mischung und Profil am Reifen erkennen

Sie müssen kein Labor besuchen, um beides einzuordnen. Die Flanke verrät das Wichtigste:

• Alpine-Symbol (Berg mit Schneeflocke): Mischung und Profil sind für Schnee und Kälte geprüft; „M+S“ allein sagt weniger
• „Inside“ und „Outside“: asymmetrisches Profil, die Seite zählt
• Pfeil mit „Rotation“: laufrichtungsgebunden, Pfeil zeigt nach vorn
• Label-Aufkleber auf der Lauffläche neuer Reifen: Rollwiderstand, Nasshaftung und Geräusch auf einen Blick

Welche Zahlen und Zeichen sonst noch auf der Flanke stehen, ordnet die Reifenkunde ein.

Häufige Fragen

Warum werden Sommerreifen im Winter hart?

Weil der Gummi bei niedrigen Temperaturen von weich-elastisch zu hart-glasartig wechselt, und bei einem rollenden Reifen geschieht das schon bei einstelligen Plusgraden. Die Mischung eines Sommerreifens ist dafür nicht ausgelegt. Haftung und Bremsweg verschlechtern sich spürbar.

Welches Profil ist das beste bei Regen?

Es kommt auf mehrere Faktoren zugleich an: genügend Profiltiefe, ein Profil mit großen Längsrillen und eine Mischung mit Silica. Asymmetrische und laufrichtungsgebundene Profile leiten Wasser besonders gut ab. Ein neuer Reifen eines guten Modells schlägt jedes Profil, das nur noch 3 mm hat.

Was bedeuten „Inside“ und „Outside“ auf der Flanke?

Der Reifen hat ein asymmetrisches Profil. Die mit „Inside“ markierte Seite gehört zum Fahrzeug hin, die mit „Outside“ nach außen. Die Werkstatt achtet beim Aufziehen darauf, und am montierten Rad sehen Sie außen die Beschriftung „Outside“.

Darf ich laufrichtungsgebundene Reifen links und rechts tauschen?

Nicht als ganzes Rad. Der Pfeil muss bei Vorwärtsfahrt in Drehrichtung zeigen. Setzen Sie die komplette Felge mit Reifen auf die gegenüberliegende Fahrzeugseite, läuft der Reifen verkehrt herum und verliert seinen Vorteil. Soll gekreuzt getauscht werden, muss der Reifen auf der Felge neu montiert werden.