Reifenabrieb hat den größten Anteil am Mikroplastikeintrag in die Umwelt

Reifen

Diese Zahl überrascht: Jedes Jahr gelangen pro Bundesbürger etwa 1,2 Kilogramm Reifenabrieb, also Partikel, die durch das Reiben von Autoreifen auf dem Straßenbelag entstehen, in die Umwelt. Damit belegt Reifenabrieb Platz eins unter den Emissionen von Mikroplastik.

Es besteht also Handlungsbedarf – doch um geeignete Maßnahmen zu entwickeln, braucht man belastbare Daten darüber, wo wieviel Reifenabrieb entsteht und wie er sich in die Umwelt verteilt. Im Projekt „Reifenabrieb in der Umwelt“ (RAU) haben Forschende der TU Berlin gemeinsam mit Kooperationspartnern aus Wissenschaft und Industrie untersucht, wo im Straßenverkehr besonders viel Reifenabrieb entsteht, auf welchen Wegen er in die Umwelt gelangt und wie er effektiv beseitigt werden könnte. Die Ergebnisse wurden im Sommer 2021 bei einem Webinar vorgestellt.

Reiben Gummi und Straßenbelag aneinander, entsteht je nach Gewicht des Gefährts, Tempo, Art des Untergrunds und weiterer Einflussfaktoren ein Abrieb, der etwa jeweils zur Hälfte aus Reifengummi und Fahrbahnbelag zusammengesetzt ist. Durch Abschwemmung per Regenwasser wird der Abrieb weitertransportiert und sammelt sich in der Kanalisation. Das dabei entstehende Abwasser ist hoch problematisch, denn meist leiten Regenwasserüberläufe in Gebieten mit Trennsystemen von der Straßenoberfläche ablaufendes Wasser mitsamt dem Abrieb direkt in Gewässer ein. In Städten mit Mischsystemen, bei denen Regen- und Schmutzwasser gemeinsam abgeführt werden, kann das auch passieren, wenn bei Starkregen die Klärwerke überlastet sind.

Reifenabrieb entsteht nicht gleichmäßig. Im Projekt RAU untersuchten die Forschenden an innerstädtischen Straßen in Berlin unterschiedliche Verkehrssituationen: Kurven, Geraden, Anstieg, Kreisverkehr und Ampeln bzw. Lichtsignalanlagen, wie es korrekt heißt. Dazu mussten zunächst neuartige und aufwändige Techniken zur Probenahme entwickelt werden. Dr. Jens Reiber vom Unternehmen Wessling erläuterte die angepasste Probenaufbereitung und die neuartigen Analyseverfahren.

Besonders viel Reifenabrieb fanden die Forschenden im Bereich von Kurven und an Lichtsignalanlagen, also an Stellen, wo die Reifen besonders gestresst werden. Kurven bzw. Kreuzungen, an denen typischerweise viel abgebogen wird, sind dabei deutlich belasteter als Ampeln, wo schließlich auch nicht jedes Auto zum Stehen kommt und wieder anfahren muss. In Geraden und bei Anstiegen entsteht hingegen nur wenig Abrieb. Natürlich im Verhältnis zur Verkehrsmenge gesehen: Je mehr Autos fahren, umso mehr Reifenabrieb entsteht.

Welche Faktoren den größten Einfluss darauf haben, wieviel Reifenabrieb zustande kommt, hat RAU-Kooperationspartner und Reifenhersteller Continental untersucht. Das Ergebnis: Am wichtigsten ist das individuelle Fahrverhalten. Das leuchtet unmittelbar ein, wenn man an Brems- und Beschleunigungsspuren auf dem Asphalt denkt. Wichtig außerdem, in absteigender Reihenfolge: Kurvenverlauf, Straßenbelag, Fahrzeug, Reifendesign, Temperatur und Nässe bzw. Trockenheit. Laut Conti-Experte Dr. Frank Schmerwitz hat die Reibung zwischen Reifen und Straße aber auch eine wichtige Funktion: Dadurch entstehe Grip und mehr Sicherheit im Straßenverkehr.

Wenn es regnet, gelangen zwischen 12 und 20 Prozent des Reifenabriebs in die aquatische Umwelt. Im besten Fall kommt vorher die Kehrmaschine vorbei. Auch dies wurde im Projekt eingehend untersucht. In Versuchen auf der Straße sowie in der Halle analysierte der RAU-Projektpartner Sieker, wieviel Kehricht die Maschinen aufnehmen und welche Teile des Reifenabriebs dabei aufgenommen werden – oder eben nicht. Bereits der Hallenversuch zeigte: Bis zu etwa 80 Prozent der Partikel schluckt die Kehrmaschine, von den Kleinstteilen etwa 55 Prozent. Auf der Straße sind die Werte schlechter, unter anderem weil sich dort Ritzen im Fahrbahnbelag finden und die Kehrmaschine wegen parkender Autos oft nicht direkt am Straßenrand kehren kann. Das Fazit des Projektpartners: Grundsätzlich hat die Straßenreinigung einen guten Effekt, der allerdings verbessert werden könnte. Insbesondere in den Straßenrändern sammelt sich enorm viel Reifenabrieb, der oft nicht aufgenommen werde, berichtete Sieker-Experte Dr. Harald Sommer.

Wo bleibt der Reifenabrieb am Ende? Etwa 60 Prozent gelangt in unsere Böden, 20 Prozent ins Oberflächenwasser, also über das Niederschlagswasser in die Gewässer. Davon geht ein Teil – 2 bis 5 Prozent – über die Flussmündung letztendlich ins Meer. Das klingt erst einmal nach wenig, ist es aber nicht: Bei 1,2 Kilogramm pro Bundesbürger und Jahr sind es 24 bis 60 Gramm und damit insgesamt 1,92 bis 4,8 Millionen Kilogramm Reifenabrieb, mit denen alleine wir Deutschen jedes Jahr die Meere verunreinigen.

Am Ende des Webinars stand die Frage, worin die größten Potenziale liegen, Reifenabrieb in der Umwelt zu reduzieren. Daniel Venghaus empfahl, sich auf den Straßenbelag zu konzentrieren: Am besten sei es, den Reifenabrieb dort möglichst zu halten und mit der Straßenreinigung zu entfernen. Dabei müssten insbesondere die Feinpartikel besser aufgesammelt werden, ergänzte Dr. Harald Sommer. Dr. Frank Schmerwitz setzte auf individuelle Verantwortung, sprich das Fahrverhalten, und eine intelligente Beeinflussung von Verkehrsströmen. Einen praktischen Tipp hatte RAU-Projektkoordinator Prof. Matthias Barjenbruch: Die Straßen vor dem Regen reinigen! Die Touren der Straßenreinigung sollten besser geplant werden. Und natürlich müssten wir als Gesellschaft weniger das Auto, dafür mehr ÖPNV und Fahrrad nutzen.

*Der Beitrag wurde bereits am 12.8.2021 veröffentlicht und aus redaktionellen Gründen nach kurzer Zeit wieder vom Netz genommen. Einige der Kommentare haben daher ein Datum, das vor dem endgültigen Veröffentlichungsdatum liegt.

Veröffentlicht von

Dr. Ulf Stein ist als Senior Fellow für das Ecologic Institut tätig und koordiniert die Aktivitäten im Bereich Wasserpolitik. Gerade arbeitet er schwerpunktmäßig zu Plastik in der Umwelt. Er schwimmt gerne in mikroplastikfreien Gewässern und sieht noch viel Handlungsbedarf auf dem Weg zum nachhaltigen Umgang mit Kunststoffen.

26 Kommentare

  1. Mit Reifenabrieb leben heisst Reifenabrieb umweltverträglich machen
    Die 230‘000 Strassenkilometer überörtlichen Verkehrs in Deutschland können kaum Reifenabrieb-Saniert werden. Weil zu teuer und zu langwierig. Selbst die Anpassung der Strassenreinigung an das Reifenabrieb-Problem ist wohl zu aufwendig.

    Die naheliegendste Lösung scheint mir bei den Reifen selber zu liegen. Die Politik sollte fordern, dass der Abrieb neuer Reifen umweltverträglich ist, das heisst dass er möglichst kleine Auswirkungen auf das Leben in den Gewässern und im Ozean hat.

    Die 60% des Reifenabriebs, die in den Boden gelangen, scheinen vorzugsweise in einem etwa 5 Meter breiten Streifen neben der Strasse zu landen. Vorschlag: Ein neues Gesetz sollte die landwirtschaftliche Nutzung in einem Abstand von 5 Meter um eine Strasse verbieten. Diese 5 Meter wären neu Freifläche ohne Nutzung. Das würde auch vielen heute seltenen Wildpflanzen einen neuen Lebensraum geben.

  2. Der Begriff Mikroplastik ist etwas zu allgemein. Autoreifen bestehen überwiegend aus Naturkautschuk und Synthesekautschuk. Der Synthesekautschuk ist das Sorgenkind, weil der wiederum aus Styrol hergestellt wird. Das Herstellungsverfahren ist schon 100 Jahre alt, übrigens hatte Deutschland das Patent darauf, welches es aber im 2. Weltkrieg an die USA verlor.
    Wenn man also auf Verbesserung sinnt, dann sollte man auf diesem Gebiet forschen.

  3. Was ich mich bei dem Thema immer frage: Ist Reifengummi gleich zu bewerten wie Mikroplastik aus PE, PP, PS, PVC,…? Eigentlich ist das doch näher am Naturprodukt, oder sind Reifen heute nicht mehr aus Kautschuk? Oder sind sie es und Reifenkautschuk ist, ähnlich wie anderes Bioplastik (PHB etc.), trotzdem nur langsam abbaubar?

    Viele Grüße,

    Sebastian

  4. Wie gefährlich Reifenabrieb ist, kann man erst entscheiden, wenn man weiß , wie Reifen aufgebaut sind. Sie bestehen zu 40 % Naturkautschuk und Synthesekautschuk. Kautschuk ist ein aus Baumharz gewonnener Stoff.
    Dazu kommen Füllstoffe wie Ruß, Silica, Kohlenstoff und Kreide zur Reifenmischung . Auch nicht so bedenklich, wie getan wird.
    Und wenn man ernsthaft dem Problem Reifenabrieb begegnen will, dann soll man ganz konkret sagen, welche Beimengungen problematisch sind und warum.
    Alles andere ist nur Stimmungmache.

  5. Die E-Autos sind durch die Batterien deutlich schwerer als bisherige Fahrzeuge. D.h. dadurch wird deutlich mehr Abrieb in die Umwelt gelangen.

    Durch Straßereinigung vor Regen wird man wohl nur bestimmte Straßen in den Städten säubern können. Aber in der Praxis wird diesen Zusatzaufwand niemand bezahlen wollen

    • E-Autos rekuperieren anstatt zu bremsen, das heisst E-Autos erzeugen deutlich weniger Bremsabrieb.
      Zum Gewicht: Schon heute sind E-Autos nur geringfügig schwerer als Verbrenner, denn ihr Motoren und der Antriebsstrang ist schlanker. In 10 Jahren wird das Batteriegewicht halb so gross sein wie heute und damit werden E-Autos leichter sein als Verbrenner.

      • Rekuperieren hat mit E-Autos nichts tun. Das ist bei Verbrennern prinzipiell auch möglich, da sie auch eine Batterie haben. Kann man mit Rekuperieren auch stark bremsen? Am besten funktioniert immer noch vorauschauendes Fahren und Motorbremse.

  6. Zitat:

    Es besteht also Handlungsbedarf [bei 1.2 kg Reifenabrieb pro Bundesbürger] – doch um geeignete Maßnahmen zu entwickeln, braucht man belastbare Daten darüber, wo wieviel Reifenabrieb entsteht und wie er sich in die Umwelt verteilt.

    Frage: Weiss man denn wie toxisch Reifenabrieb ist?
    Denn, und dies ist mein Einwurf: zwar hat Paracelsus gesagt: “ Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.“, doch das stimmt nur teilweise. So ist Wasser in hoher Dosis verglichen mit Salzsäure kein Gift.

    Und Reifenabrieb wird allein deshalb weil relativ viel in die Umwelt gelangt auch nicht unbedingt zum hochgiftigen Stoff – es sei denn Reifenabrieb sei an und für sich relativ toxisch. Doch das kann man diesem Beitrag von Ulf Stein nicht entnehmen.

  7. Gerald Fix,
    nach meiner Erfahrung nimmt der Reifenabrieb ab, weil der Gummi härter wird.

    Der Reifenabrieb ist erwünscht. Je weniger sich der Reifen abreibt, desto mehr reibt sich der Straßenbelag ab. Erst die Kombination Reifen-Straße ergibt die notwendige Reibungskraft, die das Autofahren sicherer macht.
    Am sichersten sind die Slicks ohne Profil mit einer weichen Gummimischung, die reiben sich sehr schnell ab aber sie schonen den Straßenbelag.
    Je härter die Reifenmischung ist mit Beimischung von Silikaten, desto langlebiger sind die Reifen, aber umso mehr zerstören sie den Straßenbelag.

  8. Der Artikel Mo­bi­li­tät oh­ne Fein­staub beschreibt ein DLR (Deutsche Luft-und Raumfahrt)-Projekt, welches den Abrieb um 90% reduzieren will: Einerseits durch ein neues abriebfreies Bremsyystem, andererseits durch Absaugen und Aufnehmen von Reifenabrieb, so dass dieser nicht in die Umwelt gelangt.

  9. Martin Holzherr
    Beim Bremsen wird Bewegungsenergie bei den Benzinern und Diesel in Wärme verwandelt über den Abrieb der Bremsscheiben. Bei den Hybrids und reinen Elektrofahrzeugen kann man über Rekuperation diesen Abrieb vermeiden.
    Aber wie schon gesagt, um welchen Preis. E-Autos sind wegen des Akkus um 20 % schwerer, sie benötigen breitere Reifen und deshalb ist der Reifenabrieb und Straßenbelagabrieb höher als bei den leichteren PKWs.Und jetzt kommt noch ein Faktor, der nicht bedacht wurde, die Beschleunigung der E-Autos ist um 50% größer als bei Nicht-E-Autos. Das heißt , nicht nur die Fahrzeit reibt den Reifen ab, es sind die Zeiten der Beschleunigungsphasen und Abbremsungsphasen die dem Reifen zusetzen.
    Ein tesla erreicht mittlerweile die 100 km/h Marke schon nach 4 Sekunden.
    Die Leisung, das ist der Fachbegriff, errechnet sich aus Kraft x Weg geteilt durch Zeit. Je kürzer die Zeit, desto höher die Leistung. Bei den E-Autos sind 300 PS schon Standard.

  10. Martin Holzherr
    Beim Bremsen wird Bewegungsenergie bei den Benzinern und Diesel in Wärme verwandelt über den Abrieb der Bremsscheiben. Bei den Hybrids und reinen Elektrofahrzeugen kann man über Rekuperation diesen Abrieb vermeiden.
    Aber wie schon gesagt, um welchen Preis. E-Autos sind wegen des Akkus um 20 % schwerer, sie benötigen breitere Reifen und deshalb ist der Reifenabrieb und Straßenbelagabrieb höher als bei den leichteren PKWs.Und jetzt kommt noch ein Faktor, der nicht bedacht wurde, die Beschleunigung der E-Autos ist um 50% größer als bei Nicht-E-Autos. Das heißt , nicht nur die Fahrzeit reibt den Reifen ab, es sind die Zeiten der Beschleunigungsphasen und Abbremsungsphasen die dem Reifen zusetzen.
    Ein tesla erreicht mittlerweile die 100 km/h Marke schon nach 4 Sekunden.
    Die Leisung, das ist der Fachbegriff, errechnet sich aus Kraft x Weg geteilt durch Zeit. Je kürzer die Zeit, desto höher die Leistung. Bei den E-Autos sind 400 PS schon Standard.

    • @hwied (Zitat): „ Und jetzt kommt noch ein Faktor, der nicht bedacht wurde, die Beschleunigung der E-Autos ist um 50% größer als bei Nicht-E-Autos. „
      Die Bordelektronik kann wenn gewünscht die maximale Beschleunigung drosseln/abregeln.

      Tesla hat als Sportauto begonnen und bedient bis heute das obere Segment ab 40‘000 Euro.

      VW will jedoch Marktführer im unteren, im Billigsegment werden über seine Tochter Seat und auch über Skoda. In diesem Billigsegment wird es nur schwache Motoren geben und damit nur mässige Beschleunigung.

  11. Welchen Einfluss hat das Gewicht des Fahrzeugs? Wie sieht es bei Fahrradreifen, Gummisohlen etc. aus?

    “Am Ende des Webinars stand die Frage, worin die größten Potenziale liegen, Reifenabrieb in der Umwelt zu reduzieren.”

    Weniger Autorverkehr, kleinere, leichtere Fahrzeuge?

    • Uns liegen keine Zahlen zum Fahrradreifenabrieb vor, allerdings haben Fahrräder a) nur 2 Reifen und b) ist ihre Gesamtkilometerleistung sehr viel geringer.

  12. Bei uns in der Stadt gibt es nur eine einzige Straßenkehrmaschine – die nur an wenigen Tagen benutzt wird. Hauptsächlich im Frühjahr (Streusplit) und im Herbst (Laub). Anonsten ist der Fahrer mit anderen Arbeiten im Bauhof beschäftigt.

    D.h. Reifenabrieb regelmäßig zu entfernen dürfte für die meisten Komunen nicht durchführbar sein.

    Als Alternative wäre es auch einmal sinnvoll, sich endlich über den Bau von leichteren Fahrzeugen Gedanken zu machen – auch wenn man nur SUVs verkaufen möchte.
    Etwa 3/4 der Autos werden nur von einer Person benutzt – d.h. dazu braucht man keinen 4-Sitzer

  13. Ernst W.
    Potenziale zur Verringerung des Reifenabriebs.
    Eine physikalische Formel liefert den Zusammenhang: Kraft = Masse x Beschleunigung.
    Es ist die Kraft, die den Abrieb verursacht. Und jetzt kommt ein kleines Geheimnis. Jede Kurve verursacht eine Beschleunigung.
    Waren Sie schon einmal in Frankreich ? Dort werden Straßen kurvenarm angelegt. In Nordfrankreich gehen Straßen schnurgerade bis zum Horizont. Napoleon war eben ein weitsichtiger Mann.
    In Deutschland folgt man jeder Bodenwelle. Als ob die Deutschen ihre Kurven lieben.

    • Ja, mag sein. Nur: Der Trend geht zu immer schwereren Autos – auch ohne E-Antrieb. Innerhalb einer Modellreihe werden Autos meist größer und schwerer. Dazu kommt, dass immer schwerere Autos (SUV) nachgefragt werden. Das ist offenbar eine Variable, die man recht gut politisch beeinflussen kann (wenn man sich denn traut). Es wäre natürlich sinnvoll, wenn eh in den nächsten Jahren eine Umstellung auf E-Autos erfolgt, wieder starke Anreize zur Anschaffung von Kleinwagen zu setzen (oder besser ganz auf’s Auto zu verzichten), anstatt Diesel-SUV durch E-SUV zu ersetzen.

      Zweitens findet ein großer Teil der Fahrten innerhalb von Ortschaften statt. Hier lässt sich nicht viel am Straßenverlauf ändern, die Zeit, wo Schneisen durch gewachsene Orte gezogen werden, sind hoffentlich vorbei. Sehr wohl lässt sich aber etwas an den benutzten Verkehrsmitteln und Fahrzeugen ändern.

      Drittens laden schnurgerade Straßen zum Rasen ein. Da hätten wir dann eine längere Beschleunigung. Außerdem macht flüssigeres Vorankommen im Auto (ohne viele Stopps und Kurven) Autofahrten attraktiver gegenüber Alternativen, was Anreize für mehr und stärker motorisierten Autoverkehr schafft. Zwar fahren außerorts eher keine Kehrmaschinen, so dass dort vermutlich ein größerer Anteil des Reifenabriebs in der Umwelt bleibt, andererseits ist seine direkte Belastung für Menschen dort vielleicht auch niedriger (in Form Feinstaub z.B.). Solche sekundären Effekte wären vielleicht auch noch zu berücksichtigen.

      Ich vermute, mit weniger und leichteren Autos kann man wenig falsch machen, bei der Begradigung von Straßen wäre ich mir da nicht so sicher.

  14. Dies ist ja sehr interessant, dass es der Reifenabrieb ist und nicht die zerfallenden Kunststoffverpackungen, der hauptsächlich für doe Mikroplastik-Verunreinigungen der Umwelt verantwortlich ist.
    Es wird als eine mögliche Gegenmaßnahme auch die verstärkte oder verbesserte Straßenreinigung angeführt. Auch wenn in Kurven und auf Kreuzungen der Abrieb besonders stark ist, mit Straßenreinigung ist aber in den sehr vielen Dörfern, wo es keine Straßenreinigung mit Kehrmaschinen gibt, auf Landes- und Bundesstraßen sowie auf Autobahnen nicht machbar. Ich schätze, dass deshalb über 90% oder vielleicht sogar über 95% der Straßen nicht im Focus für diese Reinigung sein können und sein werden.

  15. Ernst W.
    vor einigen Jahren war der Flüsterasphalt modern. Er hat sich nicht durchgesetzt, weil es auf diesen Teilstrecken zu viele Unfälle gab. Wer nach Gehör fährt, der fährt dann zu schnell.
    Ein Beschleunigungsbegrenzer wäre auch sinnvoll.

  16. @Abbaubar wenn es geht

    Praktischerweise sollte alles, dass als Mikropartikel in der Umwelt landen kann, binnen etwa eines Jahres abbaubar sein, wenn es erst mal so zerkleinert ist, dass die relative Oberfläche dafür groß genug ist.

    Natürlich muss es auch ziemlich ungiftig sein, als Partikel wie in den Abbauprodukten, wenn es dann abgebaut ist.

  17. nur zur Erinnerung – VW hatte schon einmal ein leichtes 1-Liter/100 km Auto

    siehe bei Wikipedia [VW XL 1]

    Auch wenn die Prototypen-Serie sehr teuer war – wäre dies der richtige Ansatz um Mikoplastikeintrag und CO2-Abgabe in die Umwelt zu verringern.

    Bei diesem geringen Verbrauch wäre sogar synthetischer Treibstoff finanziell attraktiv

  18. Wolfgang Richter,
    man vergisst zu gern den Straßenbelagabrieb. Der ist noch gefährlicher als der Reifenabrieb. Teer und teerähliche Produkte sind krebsauslösend.
    Es ist aus dieser Sicht gar nicht so optimal , wenn Straßenkehrmaschinen arbeiten.

  19. Von der Umweltbelastung her wären fliegende elektrische Busse das beste: kein Reifenabrieb, keine Luftverschmutzung.
    Vielleicht ist ja ein fliegender 40-Sitzer wie der von Kelekona die Zukunft.

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