1/19 Elektroauto niederländischer Studierender fängt bei innerstädtischen Geschwindigkeiten bis zu 42 % des Reifenabriebs auf
TU/ecomotive, ein studentisches Team der Technischen Universität Eindhoven, hat mit VENTRA ein elektrisches Konzeptfahrzeug gebaut, das einen Teil der Feinstaubpartikel aus Reifen- und Bremsenabrieb auffängt. Die zentrale Zahl lautet 42 %: Laut Simulationen kann das System bei innerstädtischen Geschwindigkeiten diesen Anteil der von den Reifen freigesetzten Partikel erfassen. Bei Geschwindigkeiten von 50 bis 80 km/h sinkt der Wert auf über 24 %.
Elektrische Ladung statt Filter
Die Schlüsseltechnologie von VENTRA heißt T.R.A.C.E. Das System lädt Partikel, die im Bereich der Räder entstehen, elektrisch auf und zieht sie anschließend an eine geerdete Auffangfläche.
Bei innerstädtischen Geschwindigkeiten helfen Ventilatoren dabei, Luft in die Auffangvorrichtungen zu leiten; bei höheren Geschwindigkeiten übernimmt der Fahrtwind einen großen Teil dieser Arbeit. Einen herkömmlichen austauschbaren Filter gibt es nicht: Die Auffangflächen lassen sich reinigen und das aufgefangene Material kann wiederverwendet werden. TU/ecomotive hat beispielsweise einen Teil der gesammelten Partikel für eine Emaillebeschichtung im Innenraum verwendet.
Eine wichtige Einschränkung: Die Werte von 42 % und 24 % stammen bislang aus Simulationen, nicht aus Langzeitmessungen im realen Verkehr. VENTRA belegt daher noch nicht, dass sich dieselbe Effizienz bei Regen, Schnee und Schlamm oder über Tausende Kilometer aufrechterhalten lässt.
Gewicht zu reduzieren ist ebenso wichtig wie Partikel aufzufangen
VENTRA soll nicht nur bereits entstandene Partikel auffangen. Die Studierenden haben auch das Fahrzeuggewicht reduziert, um den Reifenverschleiß zu begrenzen.
Die tragende Karosseriestruktur besteht aus thermoplastischen Sandwichpaneelen, die mit Kohlenstofffasern verstärkt sind. Die gesamte Struktur wiegt rund 135 kg; davon entfallen 45,5 kg auf den tragenden Hauptteil. Das Team schätzt, dass eine vergleichbare Struktur in konventioneller Bauweise rund 230 kg wiegen würde. Das gesamte Auto wiegt 790 kg.
Für ein Elektroauto ist das außergewöhnlich leicht. Batterien machen Elektroautos tendenziell schwerer als vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, und ein höheres Gewicht erhöht die Belastung der Reifen auf der Fahrbahn.
VENTRA hat eine geschätzte WLTP-Reichweite von 290 km. Ziel des Projekts ist jedoch kein Reichweitenrekord, sondern zu zeigen, dass die Umweltbelastung eines Elektroautos nicht damit endet, dass es keinen Auspuff hat.
Wer fährt, kann den Reifenverschleiß selbst verringern
Der dritte Bestandteil des Systems ist Clean Drive. Das Auto erfasst, wie beschleunigt, gebremst und gelenkt wird, und gibt Rückmeldung dazu, wie sich gleichmäßiger fahren lässt.
Bei einem Elektroauto ist das weit mehr als eine kosmetische Ergänzung. Weil ein Elektromotor sein Drehmoment unmittelbar bereitstellt, kann starkes Beschleunigen die Reifen schnell verschleißen lassen. Rekuperation verringert dagegen den Einsatz der herkömmlichen Bremsen.
Der Ansatz von VENTRA ist daher durchaus schlüssig: zunächst möglichst wenige Abriebpartikel entstehen lassen und dann einen Teil der übrigen auffangen.
Euro 7 macht Reifen- und Bremsenabrieb zum Regulierungsthema
Das Projekt kommt zur rechten Zeit. Euro 7 beschränkt sich nicht mehr auf Abgasemissionen: Erstmals werden auch Partikelemissionen durch Bremsen- und Reifenabrieb reguliert. Die Euro-7-Anforderungen für neue Typgenehmigungen der Klassen M1 und N1 gelten ab dem 29. November 2026.
Damit haben Lösungen wie VENTRA eine größere Bedeutung als ein typisches studentisches Konzeptfahrzeug. Ein Serienautohersteller kann die Anforderungen durch ein geringeres Gewicht, bessere Reifen, Rekuperation und die Weiterentwicklung von Bremsmaterialien erfüllen. Das aktive Auffangen von Partikeln könnte aber zu einer weiteren Möglichkeit werden.
VENTRA ist weder ein Serienauto noch eine Lösung, die bereits für die industrielle Anwendung bereitsteht. Das Projekt macht jedoch einen eher unbequemen Punkt deutlich: Ein Elektroauto hat zwar keinen Auspuff, doch seine Reifen und Bremsen sowie die Fahrbahn verursachen weiterhin Schadstoffbelastung.