Michelin zu den Anforderungen bei den „24 Stunden von Le Mans“

Für den Erfolg bei den „24 Stunden von Le Mans“ ist nicht nur ein perfekt organisiertes Team, ein schnelles und zuverlässiges Auto sowie ebenso routinierte wie talentierte Fahrer unabdingbar: Zu den entscheidenden Faktoren zählen auch bei diesem Langstreckenklassiker die richtigen Pneus – und die stammten in den vergangenen neun Jahren immer von Michelin. Einer der Schlüssel für diese Siegesserie liegt im geringen Rollwiderstand der Pneus aus Clermont-Ferrand: Der daraus resultierende, geringere Treibstoffverbrauch kann auf dem langen Weg über Sieg oder Niederlage entscheiden.

Wenn Audi-Pilot Tom Kristensen über seine Michelin-Reifen für Le Mans nachdenkt, dann interessieren ihn plötzlich Eigenschaften, die auch normale Autofahrer von den Pneus ihres Wagens verlangen: Sie sollen nicht nur perfekt haften, sondern auch lange halten und einen möglichst geringen Rollwiderstand besitzen. Denn der wirkt sich nicht nur auf die erreichbare Höchstgeschwindigkeit aus, sondern ist auch für einen erheblichen Teil des Treibstoffverbrauchs verantwortlich. Faustformel: Eine von vier Tankfüllungen geht bereits bei Serienautos auf das Konto der schwarzen Rundlinge. Und dieser Faktor ist nicht nur auf der Straße von großer Bedeutung …

Aus diesem Grund tüfteln die Forscher und Entwickler von Michelin seit hundert Jahren daran, den Rollwiderstand der Reifen immer weiter zu senken. Mit Erfolg: Bis heute konnten sie diese Einflussgröße um den Faktor 3 verringern – bei ungleich größeren Fortschritten, was Grip, Traktion und Langlebigkeit der Pneus betrifft. Speziell die Erfindung der Radial-Technologie 1948 sowie die Einführung des so genannten „Michelin Green X“-Reifens 1992 gelten als markante Meilensteine.

Auch in der Serienproduktion setzt Michelin auf geringen Rollwiderstand

Ein Ende der Entwicklung von Serienreifen ist noch nicht abzusehen. Bis zum Jahr 2030 will das französische Unternehmen den Rollwiderstand und den Verschleiß seiner Pkw- und Lkw-Pneus nochmals um die Hälfte verringern – die Reaktion von Michelin auf die vorhergesagte Verdopplung des weltweiten Fahrzeugbestands auf rund 1,6 Milliarden Automobile innerhalb der kommenden 24 Jahre. Zugleich soll sich speziell der Bremsweg bei Nässe in den kommenden zehn Jahren um 20 Prozent verkürzen. „Würden im Jahr 2030 doppelt so viele Fahrzeuge mit Michelin-Reifen fahren wie heute, würden wir durch den halbierten Rollwiderstand trotzdem kein einziges Gramm CO2 mehr verursachen“, eröffnet Entwicklungschef Didier Miraton überraschende Perspektiven.

Auf dem Weg zu diesem ehrgeizigen Ziel hilft auch das Sport-Engagement der Marke mit dem „Bib“ – denn prinzipiell gelten im Motorsport die gleichen physikalischen Gesetze wie für normale Pkw-Reifen. Speziell die „24 Stunden von Le Mans“ sind ein anspruchsvolles Testlabor, denn hier sollen die Reifen neben der reinen Performance vor allem zwei Talente besitzen: außergewöhnliche Langlebigkeit, um pro Satz 600 Kilometer und mehr ohne Leistungsverlust auszuhalten, sowie ein geringer Rollwiderstand für die zahlreichen Highspeed-Geraden, auf denen Geschwindigkeiten bis zu 340 km/h erreicht werden.

Verursacher des Rollwiderstands ist die Verformung, die der Reifen mit jeder Umdrehung erfährt. Am Beispiel der Schubkarre, die jeder schon einmal geschoben hat, wird dieser Effekt besonders deutlich: Ist sie mit einem unnachgiebigen Stahlrad ausgerüstet, lässt sie sich ganz leicht schieben – keine Verformung, kein Energieverlust. Ein voll aufgepumpter Luftreifen verlangt schon mehr Kraft. Ist der Schlauch nur halb gefüllt, walkt der Pneu auch mehr – das Schieben wird noch anstrengender.

Also Stahlräder für Rennwagen? Halt, so einfach ist es auch wieder nicht: Denn durch die Verformung des Pneus entsteht genau jene Aufstandsfläche („Latsch“), die sämtliche Beschleunigungs-, Brems- und Seitenführungskräfte überträgt und sogar für einen Großteil des Federungskomforts verantwortlich ist, da sie viele Fahrbahnunebenheiten ausbügelt.

Quadratur des Kreises: optimaler Grip bei möglichst geringem Rollwiderstand

Geht es nach den Fahrern, dann zählt nur eines: Grip. Grip, um später bremsen, schneller durch die Kurven fahren und eher aufs Gas gehen zu können. Eine Aufgabe, die mit geringerem Rollwiderstand an und für sich unvereinbar ist. Denn das selbst gesteckte Ziel des Reifenherstellers ist hoch: „Wir wollen gewinnen“, erklärt Matthieu Bonardel, der für den Langstreckenklassiker zuständige Ingenieur von Michelin. „Dafür müssen unsere Reifen über eine lange Zeit Spitzenleistungen abliefern. Weniger Rollwiderstand bedeutet jedoch normalerweise, dass der Reifen auch weniger Grip besitzt, also in Quer- und Längsrichtung geringere Kräfte überträgt.“ Dies heißt: Er wäre nicht nur in Kurven langsamer, sondern brächte auch weniger Antriebsmoment des Motors auf die Straße und würde längere Bremswege aufweisen – pures Gift für die Performance. Ein Dilemma, das auf den ersten Blick unlösbar scheint.

Hinzu kommt, dass Rennreifen einen dreimal so hohen Rollwiderstand besitzen. „Optimal ist es, wenn wir den Grip erhöhen und zugleich den Rollwiderstand senken“, umschreibt Bonardel seine nicht leichte Aufgabe. Um den Widerspruch dennoch zu lösen, beschäftigen sich die Michelin-Experten intensiv mit der Konstruktion des Reifens und greifen auf einen geradezu magischen Werkstoff zurück, der seit Mitte der 90er Jahre auch für Pkw-Reifen wahre Technologiesprünge ermöglicht: Silica, eine Kieselsäure, die den Rußanteil in der Lauffläche reduziert. „Diese Substanz hilft uns, den Rollwiderstand zu reduzieren“, bestätigt Bonardel.

Effekt: „Wir konnten in den vergangenen Jahren den Rollwiderstand um zehn bis 15 Prozent reduzieren – bei gleichzeitig deutlich verbessertem Grip“, so der 35-jährige Ingenieur, der sich normalerweise keine konkreten Zahlen entlocken lässt. „Würden wir identische Rundenzeiten zugrunde legen und damit von einer unveränderten Haftung ausgehen, dann haben wir den Rollwiderstand in dieser Zeit vermutlich halbiert.“

Wie wirkt sich dies auf Höchstgeschwindigkeiten und Rundenzeiten aus? „Schwierig zu sagen“, weicht Bonardel aus: Weder Michelin noch die Partnerteams testen aktuelle und Jahre alte Rennreifen im Vergleich zueinander. Einen Hinweis geben nur die für Le Mans charakteristischen Qualifying-Pneus: Für die schnellste Trainingsrunde setzen die Fahrer auf maximalen Grip – der Rollwiderstand ist zweitrangig, denn das Tempo am Ende der Geraden spielt mangels Überholmanövern nur eine untergeordnete Rolle. „Die Qualifyer verlieren gut fünf km/h Topspeed, sind aber rund drei Sekunden pro Runde schneller“, so Bonardel.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist der geringere Verbrauch, den ein geringer Rollwiderstand automatisch bietet. „Dies kann bei der Frage, ob der Rennwagen nach 13 oder 14 Runden an die Box muss, den Ausschlag geben“, bestätigt Bonardel. Ein Vorteil, der über die gesamte Renndauer betrachtet einen Tankstopp einspart und somit gut zwei Minuten rettet – ein beachtlicher Gewinn.

Silica – aber nur in Maßen

Alles Silica also? Nicht ganz, denn dieser Werkstoff hat leider auch eine Schattenseite: „Silica begünstigt den Reifenverschleiß“, verrät Bonardel, der diese Substanz deswegen vorsichtig dosiert einsetzen muss. Denn das Vertrackte an Le Mans ist: Anders als in der Formel 1 dürfen die Rennpneus nicht während des Tankens gewechselt werden, sondern nur davor oder danach – jeder Reifentausch kostet also zusätzliche Zeit, zumal lediglich mit zwei Schlagschraubern pro Auto gearbeitet werden darf. Logisch, dass die Teams neue Walzen vorzugsweise nur dann aufziehen, wenn auch die Fahrer das Lenkrad übergeben. „Die Piloten beginnen ihre Turns ohnehin am liebsten mit frischen Reifen“, erläutert Matthieu Bonardel. „So können sie sich das Potenzial der Pneus besser einteilen.“

Während des Tages, wenn die Außentemperaturen an der Sarthe schnell die 30-Grad-Marke überschreiten, wechseln Fahrer und Reifen zumeist beim dritten Tankstopp, also nach rund zweieinhalb Stunden. „Dabei ist es oft die Kondition der Piloten, die das Limit vorgibt“, erläutert Bonardel. 2003 legte Michelin gemeinsam mit Bentley erstmals vier Turns am Tag hin – also nahezu 700 Kilometer am Stück mit einem Durchschnittstempo von mehr als 210 km/h, Tankstopps inbegriffen … Distanzen, die für gewöhnlich nur in der kühleren Nacht in Angriff genommen werden. Aber auch hier könnten demnächst fünf „Stints“ angesagt sein. Bonardel schmunzelt: „Darauf vorbereitet sind wir auf jeden Fall.“

Geht es allein um die Reifen, wäre sogar eine noch längere Einsatzdauer realisierbar. „Die größten Probleme liegen jedoch in den so genannten „slow punctures“, schleichendem Druckverlust aufgrund einer Beschädigung“, so Bonardel. „Sie werden zumeist durch kleine Trümmerteile aus Kohlefaser hervorgerufen, die auf der Strecke und dort bevorzugt neben der Ideallinie lauern“ – also genau dort, wo die schnellen Prototypen langsamere Autos kleinerer Klassen überholen. Das Gefährliche daran: Auf den langen Geraden, wenn die Zentrifugalkräfte den Pneu stabil halten, bemerkt der Fahrer den Defekt nicht unbedingt. Beim Anbremsen hat er dann umso größere Schwierigkeiten. Spezielle Reifendruck-Kontrollsysteme entschärfen dieses Risiko inzwischen. Bonardel: „Dennoch empfehlen wir Reifenwechsel nach vier Turns. Sonst besitzt die Lauffläche zu wenig Gummiauflage, um Fremdkörpern zu widerstehen.“