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19.07.2024

22.01.2024

Mikroplastik: Reifen- und Fahrbahnabrieb im Fokus

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Gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Carnegie Mellon University (CMU), Pittsburgh, hat Fraunhofer UMSICHT in einer Fachpublikation den Forschungsstand zum Thema Reifen- und Fahrbahnabrieb zusammengetragen.

Der peer reviewed Artikel mit dem Titel "Review: Mitigation measures to reduce tire and road wear particles" beschreibt technische und nicht-technische Maßnahmen, mit denen sich Emissionen aus Reifen- und Fahrbahnabrieb in die Umwelt vermeiden und bereits eingetragene Mengen reduzieren lassen.

Es ist wissenschaftlich belegt, dass Reifenabrieb eine relevante Quelle für Mikroplastik ist. Dies resultiert bereits aus der Zahl von rund 1,5 Milliarden weltweit zugelassener Kraftfahrzeuge im Jahr 2023. Alleine in den Vereinigten Staaten waren im ersten Quartal 2023 gut 286 Millionen Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs.

In Deutschland wurden nach Angaben des Kraftfahrtbundesamts KBA fast 70 Millionen KFZ und KFZ-Anhänger gezählt (Stand 1. Januar 2023). Fraunhofer UMSICHT schätzt die jährlich entstehende Menge an Reifenabrieb hierzulande auf 60 000 bis 100 000 Tonnen - was bei über 80 Millionen Einwohner einem rechnerischen Mittel von ca. 1 000 Gramm Reifenabrieb pro Kopf und Jahr entspricht.

Weitestgehend unbekannte Folgen für die Umwelt

Reifenabrieb tritt auf Straßen nicht als reines Material auf. Während der Fahrt reibt sich die Lauffläche des Reifens ab und verbindet sich mit Material der Fahrbahnoberfläche sowie weiteren Partikeln wie Sand, Straßenstaub oder sedimentiertem Feinstaub aus der Atmosphäre zu sogenannten TRWP (Tyre and Road Wear Particles). Durch Niederschläge, Wind oder fahrzeuginduzierte Aufwirbelung können TRWP dann von der Straße weiter in Luft, Wasser und Boden gelangen. Einmal dort angekommen, ist der Reifen- und Fahrbahnabrieb nur schwer wieder zu entfernen und verbleibt in der Regel über lange Zeit - mit noch weitestgehend unbekannten Folgen für die Umwelt.

Neue Schadstoffnorm Euro 7 soll Bremsen- und Reifenabrieb berücksichtigen

Es gibt bereits heute Maßnahmen, die sich mindernd auf die Entstehung und Verbreitung von Reifen- und Fahrbahnabrieb auswirken. Hierzu zählen präventive Maßnahmen wie Geschwindigkeitsreduzierungen oder eine defensive Fahrweise sowie nachgelagerte Maßnahmen wie die Straßenreinigung oder passende Behandlungsmethoden bei der Straßenentwässerung. Auch setzen immer mehr technische Lösungsansätze zur Reduzierung von TRWP-Emissionen bei den Fahrzeugen und Reifen an.

Zu nennen sind zum Beispiel die optimale Verteilung von Antriebsmomenten oder die Steigerung der Reifenabriebresistenz. Ebenso werden regulatorische Maßnahmen eingeführt. So verständigte sich am 18. Dezember 2023 die EU auf die neue Schadstoffnorm Euro 7, in der es erstmalig Grenzwerte für Bremsen- und Reifenabrieb geben soll.

Studie zeigt Ist-Zustand auf

Um sich einen Überblick über bereits existierende technologische, regulatorische und verwaltungstechnische Maßnahmen und Entwicklungen gegen Reifenabrieb zu verschaffen, beauftragten die European Tyre & Rubber Manufacturers' Association ETRMA und die U.S. Tire Manufacturers Association USTMA im Jahr 2022 Fraunhofer UMSICHT und seine wissenschaftlichen Kooperationspartner KIT und CMU mit der Erstellung einer Studie.

Die im internationalen Journal "Science of The Total Environment" online erschienenen Publikation "Review: Migration measures to reduce tire and road wear particles" basiert auf der gleichnamigen Studie. Das Team um die Wissenschaftler des Fraunhofer UMSICHT hat aus mehr als 500 Fachliteraturquellen den aktuellen Stand an Minderungsmaßnahmen für TRWP zusammengetragen, kategorisiert und bewertet.

Auch zukünftige Mobilitätstrends wie E-Mobilität und autonomes Fahren wurden berücksichtigt. Die Publikation schildert Wissenslücken und weist auf vielversprechende Forschungsfelder hin. Ralf Berling vom Fraunhofer UMSICHT: "Wirksame Maßnahmen, die die Entstehung und Verbreitung von Reifenabrieb reduzieren, liegen uns nun übersichtlich vor. Jetzt gilt es, ins Handeln zu kommen und die Maßnahmen zeitnah anzuwenden."

» Originalpublikation

Quelle: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)