Reifen

Ein Reifen ist ein ringförmiges Bauteil , das die Felge eines Rades umschließt , um die Last eines Fahrzeugs von der Achse über das Rad auf die Straße zu übertragen und die Bodenhaftung zu gewährleisten . Die meisten Reifen, beispielsweise von Autos und Fahrrädern, sind luftgefüllt und bieten eine flexible Dämpfung, die Stöße beim Überfahren von Unebenheiten abfängt . Die Aufstandsfläche eines Reifens ist so beschaffen, dass sie dem Gewicht des Fahrzeugs und der Belastung durch den Untergrund entspricht und dabei einen Druck ausübt, der eine Verformung des Untergrunds verhindert.

Moderne Luftreifen bestehen aus synthetischem Kautschuk ^{[ 1 ]} , Naturkautschuk , Gewebe und Draht sowie Ruß und anderen chemischen Verbindungen. Sie setzen sich aus Lauffläche und Karkasse zusammen. Die Lauffläche sorgt für die Bodenhaftung , während die Karkasse die Druckluft einschließt . Vor der Entwicklung von Gummi bestanden Reifen aus Metallbändern, die um Holzräder gespannt wurden, um diese unter Last zusammenzuhalten und Verschleiß zu verhindern. Frühe Gummireifen waren Vollgummireifen (nicht luftgefüllt). Luftreifen werden an vielen Fahrzeugen eingesetzt, darunter Autos , Fahrräder , Motorräder , Busse , Lkw , Baumaschinen und Flugzeuge . Metallreifen kommen bei Lokomotiven und Schienenfahrzeugen zum Einsatz , und Vollgummireifen (oder Reifen aus anderen Polymeren) werden auch in verschiedenen anderen Bereichen verwendet, beispielsweise bei Rollen , Karren , Rasenmähern und Schubkarren .

Ungepflegte Reifen können erhebliche Gefahren für Fahrzeuge und Personen darstellen, von Reifenpannen, die das Fahrzeug fahruntüchtig machen, bis hin zu Reifenplatzern , bei denen Reifen während der Fahrt explodieren und Fahrzeuge beschädigen sowie Personen verletzen können. Aus diesem Grund ist die Reifenherstellung oft streng reguliert. Aufgrund der weitverbreiteten Verwendung von Reifen für Kraftfahrzeuge macht Reifenschrott einen beträchtlichen Teil des globalen Abfalls aus. Es besteht Bedarf an Reifenrecycling durch mechanisches Recycling und Wiederverwendung, beispielsweise zu Gummigranulat und anderen reifenbasierten Zuschlagstoffen , sowie durch Pyrolyse zur chemischen Wiederverwendung, beispielsweise zu reifenbasiertem Kraftstoff . Werden Altreifen nicht ordnungsgemäß recycelt oder verbrannt , setzen sie giftige Chemikalien in die Umwelt frei. Darüber hinaus entstehen durch die regelmäßige Verwendung von Reifen Mikroplastikpartikel , die diese Chemikalien enthalten, in die Umwelt gelangen und das Risiko von Gesundheitsschäden erhöhen. ^{[ 2 ]}

Das Wort „Reifen“ ist eine Kurzform von „Kleidung“ und leitet sich von der Vorstellung ab, dass ein Rad mit Reifen ein „bekleidetes“ Rad ist. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Tyre ist die älteste Schreibweise ^{[ 5 ]} , und sowohl tyre als auch tire wurden im 15. und 16. Jahrhundert verwendet. Im 17. und 18. Jahrhundert setzte sich tire in gedruckten Dokumenten durch. Die Schreibweise tyre tauchte erst in den 1840er Jahren wieder auf, als die Engländer begannen, Eisenbahnwagenräder mit Temperguss zu schrumpfen. Dennoch verwendeten viele Verlage weiterhin tire . Die Londoner Zeitung Times verwendete tire noch bis 1905. ^{[ 6 ]} Die Schreibweise tyre setzte sich im 19. Jahrhundert in Großbritannien für Luftreifen allgemein durch. Die Ausgabe der Encyclopædia Britannica von 1911 stellt fest: „Die Schreibweise ‚tyre‘ wird von den führenden englischen Sprachwissenschaftlern nicht mehr akzeptiert und ist in den USA nicht gebräuchlich.“ ^[ 7 ^{] Fowlers} „ Modern English Usage“ von 1926 erklärt: „Für ‚tyre‘ spricht nichts, da es etymologisch falsch und zudem unnötig von unserem älteren [britischen] und dem gegenwärtigen amerikanischen Sprachgebrauch abweicht.“ ^{[ 8 ]} Im Laufe des 20. Jahrhunderts setzte sich jedoch ‚tyre‘ als britische Standardschreibweise durch. ^{[ 4 ]}

Die ersten Reifen bestanden in Sumer aus Lederstreifen ^{[ 9 ]} , später aus Eisen (später Stahl ), die auf Holzräder von Karren und Wagen aufgezogen wurden . Ein erfahrener Wagner erhitzte den Reifen im Schmiedefeuer , legte ihn über das Rad und schreckte ihn ab. Dadurch zog sich das Metall wieder auf seine ursprüngliche Größe zusammen und passte fest auf das Rad.

Das erste Patent für einen scheinbar standardmäßigen Luftreifen wurde 1847 vom schottischen Erfinder Robert William Thomson angemeldet . ^{[ 10 ]} Diese Idee wurde jedoch nie in Serie produziert. Der erste praxistaugliche Luftreifen wurde 1888 in der May Street in Belfast von dem gebürtigen Schotten John Boyd Dunlop hergestellt , dem Inhaber einer der erfolgreichsten Tierarztpraxen Irlands. Er wollte damit die Kopfschmerzen seines zehnjährigen Sohnes Johnnie lindern, der auf unebenen Gehwegen mit seinem Dreirad fuhr . Dessen Arzt, Sir John Fagan, hatte dem Jungen Radfahren als Sport verschrieben und war ein regelmäßiger Patient. Fagan war an der Entwicklung der ersten Luftreifen beteiligt. Der Radrennfahrer Willie Hume demonstrierte 1889 die Überlegenheit von Dunlops Reifen, indem er die ersten Rennen mit diesen Reifen in Irland und anschließend in England gewann. ^{[ 11 ] [ 12 ]} In Dunlops Reifenpatentschrift vom 31. Oktober 1888 beschränkte sich sein Interesse auf die Verwendung in Fahrrädern und leichten Fahrzeugen. Im September 1890 wurde er auf eine frühere Entwicklung aufmerksam gemacht, doch das Unternehmen behielt diese Information für sich. ^{[ 13 ]} 1892 wurde Dunlops Patent aufgrund des Standes der Technik des in Vergessenheit geratenen Schotten Robert William Thomson aus London (Patente London 1845, Frankreich 1846, USA 1847) für ungültig erklärt. Dunlop wird jedoch die Erkenntnis zugeschrieben, dass Gummi der Abnutzung eines Reifens standhalten und gleichzeitig seine Elastizität behalten kann. ^{[ 14 ]} John Boyd Dunlop und Harvey du Cros bewältigten die darauffolgenden erheblichen Schwierigkeiten. Sie stellten den Erfinder Charles Kingston Welch ein und erwarben weitere Rechte und Patente, die ihnen einen gewissen Schutz für ihr Unternehmen für Luftreifen ermöglichten . Aus Pneumatic Tyre wurden später Dunlop Rubber und Dunlop Tyres . Die Entwicklung dieser Technologie hing von unzähligen technischen Fortschritten ab, darunter die Vulkanisation von Naturkautschuk mit Schwefel sowie die Entwicklung der „Clincher“-Felge, die den Reifen seitlich auf der Felge fixiert.

Michelin entwickelte 1895 die weltweit ersten Luftreifen für Automobile und setzte sie in einem Wagen namens L'Eclair ein, der am Rennen Paris-Bordeaux-Paris 1895 teilnahm . ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Synthetische Kautschuke wurden in den 1920er Jahren in den Laboren von Bayer erfunden . ^{[ 17 ]} Kautschukknappheit in Großbritannien während des Zweiten Weltkriegs veranlasste die Forschung nach Alternativen zu Gummireifen. Zu den vorgeschlagenen Materialien gehörten Leder, komprimierter Asbest, Viskose, Filz, Borsten und Papier. ^{[ 18 ]}

1946 entwickelte Michelin die Radialreifenkonstruktion . Michelin hatte 1934 den bankrotten Automobilhersteller Citroën übernommen, um diese neue Technologie zu nutzen. Aufgrund ihrer überlegenen Fahreigenschaften und des geringeren Kraftstoffverbrauchs ^{[ 19 ]} verbreitete sich diese Technologie schnell in Europa und Asien. ^{[ 20 ]} In den USA blieb die veraltete Diagonalreifenkonstruktion bis Anfang der 1970er-Jahre im Einsatz, bis die Ford Motor Company Radialreifen einführte. ^{[ 21 ]} Dies geschah nach einem Artikel in der einflussreichen amerikanischen Zeitschrift „ Consumer Reports“ aus dem Jahr 1968 , der die Überlegenheit der Radialbauweise hervorhob. ^{[ 22 ] [ 23 ]} Die US-Reifenindustrie verlor Marktanteile an japanische und europäische Hersteller, ^{[ 24 ]} die US-Unternehmen aufkauften. ^{[ 25 ]}

Reifen können nach dem Fahrzeugtyp, für den sie verwendet werden, klassifiziert werden. Sie können anhand der von ihnen getragenen Last und ihres Verwendungszwecks, z. B. für Kraftfahrzeuge, Flugzeuge oder Fahrräder, unterschieden werden.

Pkw-Reifen für leichte Nutzfahrzeuge tragen Lasten von 250 bis 500 Kilogramm (550 bis 1.100 lb) auf dem Antriebsrad. Leichte bis mittelschwere Lkw und Transporter tragen Lasten von 500 bis 1.500 Kilogramm (1.100 bis 3.300 lb) auf dem Antriebsrad. ^{[ 27 ]} Sie werden anhand ihrer Geschwindigkeitsklasse für verschiedene Fahrzeugtypen unterschieden, darunter (von der niedrigsten zur höchsten Geschwindigkeit): Winterreifen, Reifen für leichte Nutzfahrzeuge, Reifen für Pkw der Einstiegsklasse, Reifen für Limousinen und Transporter, Sportlimousinen und Hochleistungsfahrzeuge. ^{[ 28 ]} Neben Straßenreifen gibt es weitere Sonderkategorien:

• Winterreifen sind für den Einsatz auf Schnee und Eis konzipiert . Ihr Profil weist im Vergleich zu Sommerreifen größere Zwischenräume auf, was die Traktion auf Schnee und Eis erhöht. Reifen, die einen speziellen Wintertraktionstest bestanden haben, dürfen das Schneeflockensymbol (THMF) auf ihrer Seitenwand tragen. Winterreifen sind für Temperaturen unter 7 °C optimiert. Einige Winterreifen verfügen über Metall- oder Keramikspikes, die aus dem Reifen herausragen und die Traktion auf festgefahrenem Schnee oder Eis verbessern. Spikes reiben trockene Fahrbahnen auf, wodurch Staub entsteht und die Lauffläche des Reifens abgenutzt wird. ^{[ 29 ]} Die Vorschriften zur Verwendung von Winterreifen oder zur Zulassung von Spikes variieren in Asien und Europa je nach Land und in Nordamerika je nach Bundesstaat oder Provinz.
• Ganzjahresreifen sind typischerweise für Matsch und Schnee (M+S) gekennzeichnet. Diese Reifen haben ein geringeres Profil als Winterreifen und ein größeres als herkömmliche Reifen. Sie sind auf geräumten Straßen leiser als Winterreifen, bieten aber auf Schnee oder Eis weniger Fahrkomfort. ^{[ 30 ]}
• Geländereifen sind so konstruiert, dass sie im Gelände ausreichend Traktion bieten und gleichzeitig gute Fahreigenschaften und geringe Geräuschentwicklung auf der Straße aufweisen. ^{[ 31 ]} Solche Reifen schneiden bei Schnee und Regen besser ab als Straßenreifen und gelten auf Eis, Fels und Sand als „gut“. ^{[ 32 ]}
• Geländereifen haben ein tieferes, offeneres Profil für guten Grip im Schlamm als All-Terrain-Reifen, bieten aber auf Asphalt eine geringere Leistung. ^{[ 33 ]}
• Hochleistungsreifen sind für Geschwindigkeiten bis zu 270 km/h (168 mph) ausgelegt, Ultrahochleistungsreifen für Geschwindigkeiten bis zu 299 km/h (186 mph), weisen jedoch ein härteres Fahrverhalten und eine geringere Haltbarkeit auf. ^{[ 34 ]}
• Elektrofahrzeuge stellen aufgrund der Kombination aus Gewicht (was zu einem neuen Lastindex führt), höherem Drehmoment und Anforderungen an einen geringeren Rollwiderstand besondere Anforderungen an die Reifen. ^{[ 35 ]}

Zu den weiteren Arten von Pkw-Reifen für leichte Nutzfahrzeuge gehören Runflat-Reifen und Rennwagenreifen:

• Runflat-Reifen machen ein Reserverad überflüssig, da sie im Falle einer Reifenpanne mit reduzierter Geschwindigkeit weitergefahren werden können. Ihre steife Seitenwand verhindert Beschädigungen der Felge. ^{[ 36 ]} Fahrzeuge ohne Runflat-Reifen benötigen ein Reserverad, beispielsweise einen Kompaktreifen, um einen beschädigten Reifen zu ersetzen. ^{[ 36 ]}
• Rennreifen werden in drei Hauptkategorien unterteilt: Straßenreifen ( DOT ), Slicks und Regenreifen . Rennreifen sind so konstruiert, dass sie maximale Reibung in Kurven und bei der Beschleunigung bieten, was jedoch die Lebensdauer beeinträchtigt. Rennslicks haben kein Profil, um den Kontakt zur Fahrbahn zu maximieren, und Regenreifen verfügen über Kanäle, die Wasser ableiten, um Aquaplaning zu verhindern . ^{[ 37 ]}

Hochleistungsreifen für große Lkw und Busse sind in verschiedenen Profilen erhältlich und tragen Lasten im Bereich von 1.800 bis 2.500 Kilogramm (4.000 bis 5.500 Pfund) auf dem Antriebsrad. ^{[ 27 ]} Sie werden typischerweise in Tandem auf der Antriebsachse montiert. ^{[ 36 ]}

• Lkw-Reifen gibt es in verschiedenen Profilen, darunter „Niederquerschnittsreifen“ mit einer Profilhöhe von 70 bis 45 % der Laufflächenbreite, „Breitreifen“ für schwere Fahrzeuge und „Super-Single“-Reifen, die den gleichen Gesamtaufstandsdruck wie eine Zwillingsbereifung aufweisen. ^{[ 36 ]}
• Geländereifen werden bei Baumaschinen, Land- und Forstmaschinen sowie anderen Anwendungen auf weichem Untergrund eingesetzt. Zu dieser Kategorie gehören auch Maschinen, die auf befestigten Flächen in Industriegebieten, Häfen und Flughäfen fahren. ^{[ 38 ]} Reifen für weichen Untergrund verfügen über ein tiefes, breites Profil, um Traktion auf losem Schmutz, Schlamm, Sand oder Kies zu gewährleisten. ^{[ 39 ]}

Flugzeuge, Fahrräder und eine Vielzahl industrieller Anwendungen stellen unterschiedliche Konstruktionsanforderungen.

• FlugzeugreifenSie sind für die Landung auf befestigten Flächen ausgelegt und nutzen ihr Fahrwerk zur Stoßdämpfung. Um Gewicht und Platz zu sparen, sind sie im Verhältnis zum Flugzeug typischerweise klein. Die meisten sind Radialreifen. Sie sind für eine maximale Belastung im Stillstand ausgelegt, wobei Seitenkräfte bei der Landung eine wichtige Rolle spielen. ^{[ 40 ]} Obwohl Aquaplaning bei Flugzeugreifen ein Problem darstellt, verfügen sie in der Regel über umlaufende Rillen und keine seitlichen Rillen oder Lamellen . ^{[ 41 ]} Einige Leichtflugzeuge verwenden Tundra-Reifen mit großem Durchmesser und niedrigem Luftdruck für die Landung auf unbefestigten Flächen in Wildnisgebieten. ^{[ 42 ]}
• Fahrradreifen sind für Fahrten auf Straßen oder unbefestigtem Gelände konzipiert und können an Fahrzeugen mit mehr als zwei Rädern montiert werden. Es gibt drei Haupttypen: Drahtreifen , Drahtreifen und Schlauchreifen . ^{[ 43 ]} Die meisten Fahrradreifen sind Drahtreifen und besitzen einen Wulstkern, der gegen die Felge drückt. Ein Schlauch sorgt für den Luftdruck und den Anpressdruck zwischen Wulstkern und Felge. ^{[ 44 ]} Die Norm für Reifengrößen ist ISO 5775 .
• Industriereifen werden an Fahrzeugen wie Gabelstaplern, Traktoren, Baggern, Straßenwalzen und Radladern eingesetzt. Reifen für glatte Oberflächen haben ein glattes Profil, während solche für weiche Oberflächen typischerweise ein grobes Profil aufweisen. ^{[ 45 ]} Manche Industriereifen sind massiv oder mit Schaumstoff gefüllt. ^{[ 46 ]}
• Motorradreifen sorgen für Traktion, sind verschleißfest, gleichen Unebenheiten der Fahrbahn aus und ermöglichen durch Gegenlenken das Kurvenfahren . Der Kontakt der beiden Reifen mit dem Boden beeinflusst Sicherheit, Bremsverhalten, Kraftstoffverbrauch, Geräuschentwicklung und Fahrkomfort. ^{[ 47 ]}
• Während die meisten Eisenbahnzüge Stahlräder verwenden, gibt es auch einige U-Bahnen mit Gummireifen , die zusätzlich zu den Stahlrädern auch Gummireifen verwenden.

Die Reifenkonstruktion umfasst Luftreifen für Pkw, Lkw und Flugzeuge, aber auch Anwendungen außerhalb des Automobilbereichs wie langsam fahrende, leichte Nutzfahrzeuge oder Eisenbahnfahrzeuge, die nicht-luftgefüllte Reifen verwenden.

Nach der Veröffentlichung der „Consumer Reports“ im Jahr 1968 , die die Überlegenheit der Radialreifenkonstruktion belegte, erlebten Radialreifen einen unaufhaltsamen Aufstieg und erreichten in den 1980er Jahren 100 % des nordamerikanischen Marktes. ^{[ 22 ]} Die Radialreifentechnologie ist heute der Standard für nahezu alle Autoreifen, es wurden jedoch auch andere Verfahren angewendet. ^{[ 28 ]}

Radialreifen (auch Radial-Karo-Reifen genannt) bestehen aus Karkassengewebe, das sich geradlinig von Wulst zu Wulst über die Lauffläche erstreckt. Die Karkassengewebe verlaufen dabei annähernd rechtwinklig zur Laufflächenmitte und parallel zueinander. Direkt unter der Lauffläche befinden sich Stabilisierungsgürtel. Die Karkassenlagen bestehen in der Regel aus Nylon, Polyester oder Stahl, die Gürtel aus Stahl, Glasfaser oder Kevlar . ^{[ 48 ] [ 49 ]} Die breitere Aufstandsfläche im Vergleich zu Diagonalreifen und die flexiblen Seitenwände sorgen für besseren Grip in Kurven, während die umlaufenden Gürtel den Reifen stabilisieren. Die Vorteile dieser Konstruktion gegenüber Diagonalreifen sind vielfältig: längere Laufleistung, besseres Lenkverhalten, geringerer Rollwiderstand, niedrigerer Kraftstoffverbrauch , gleichmäßigerer Verschleiß, höhere Hitzebeständigkeit, weniger Reifenpannen und ein ruhigeres, komfortableres Fahrverhalten bei höheren Geschwindigkeiten. Zu den Nachteilen zählen neben den höheren Kosten im Vergleich zu Diagonalreifen ein härterer Fahrkomfort bei niedrigen Geschwindigkeiten und generell eine schlechtere Performance auf unebenem Gelände. ^{[ 50 ] [ 51 ] [ 28 ]} Radialreifen sind auch selten in Durchmessern über 42 Zoll anzutreffen, da solche Reifen schwierig herzustellen sind. ^{[ 52 ]}

Diagonalreifen (auch Diagonal- oder Kreuzreifen genannt) verwenden Karkassenlagen, die diagonal von Wulst zu Wulst verlaufen, üblicherweise in einem Winkel von 30 bis 40 Grad zur Fahrtrichtung. ^{[ 53 ]} Die einzelnen Lagen werden in entgegengesetzten Winkeln angeordnet und bilden so ein Kreuzmuster, auf das die Lauffläche aufgebracht wird. Diese Konstruktion ist widerstandsfähig gegen Verformungen der Seitenwand und Pannen (sowie gegen die Ausdehnung von Pannen, auch „Torque Splitting“ genannt) und daher auch bei starker Beanspruchung langlebig. ^{[ 54 ]} Da Lauffläche und Seitenwand die gleichen Karkassenlagen verwenden, ist die gesamte Reifenkarkasse flexibel. Dies ist der Hauptvorteil dieser Konstruktion: bessere Traktion und ruhigeres Fahrverhalten auf unebenem Untergrund. Zudem passt sich der Reifen besser an felsigen Boden an und schüttelt Schlamm und Lehm leichter ab, insbesondere da die Gummimischung in der Regel weicher ist als bei Radialreifen. Diese Formgebung erhöht jedoch den Rollwiderstand von Diagonalreifen, und ihre Steifigkeit führt zu geringerer Kontrolle, Traktion und Komfort bei höheren Geschwindigkeiten. Zudemerzeugt die Scherung zwischen den überlappenden Karkassenlagen Reibung und damit Wärme. ^{[ 50 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 28 ]} Dennoch profitieren Diagonalreifen von ihrer einfacheren Struktur und sind daher kostengünstiger als Radialreifen gleicher Größe. Sie werden weiterhin bei Baumaschinen und Geländefahrzeugen eingesetzt, obwohl der Markt für Erdbewegungsmaschinen auf Radialreifen umgestiegen ist. ^{[ 28 ] [ 57 ]}

Ein Gürtelreifen besteht aus zwei oder mehr Diagonallagen, auf die direkt unter der Lauffläche Stabilisierungsgürtel aufgeklebt sind. Diese Konstruktion sorgt für ein ruhigeres Fahrgefühl, ähnlich wie bei einem Diagonalreifen, verringert aber den Rollwiderstand, da die Gürtel die Laufflächensteifigkeit erhöhen. Das Design wurde von Armstrong eingeführt und von Goodyear mit dem Reifen der Marke „ Polyglas “ bekannt gemacht, der über eine Polyesterkarkasse mit Glasfasergürteln verfügt. ^{[ 58 ]} Der Gürtelreifen besteht aus zwei Hauptlagen aus Polyester, Viskose oder Nylon, die wie bei herkömmlichen Reifen geglüht werden. Darüber befinden sich umlaufende Gürtel in unterschiedlichen Winkeln, die die Fahreigenschaften im Vergleich zu Diagonalreifen ohne Gürtel verbessern. Die Gürtel können aus Glasfaser oder Stahl bestehen. ^{[ 58 ]}

Schlauchlose Reifen sind Luftreifen, die keinen separaten Innenschlauch benötigen .

Semipneumatische Reifen haben einen hohlen Kern, stehen aber nicht unter Druck. Sie sind leicht, kostengünstig, pannensicher und bieten Dämpfung. ^{[ 59 ]} Diese Reifen werden oft als komplette Einheit mit Rad und sogar integrierten Kugellagern geliefert. Sie werden bei Rasenmähern , Rollstühlen und Schubkarren verwendet . Sie können auch robust sein und werden typischerweise in industriellen Anwendungen eingesetzt ^{[ 60 ]} und sind so konstruiert, dass sie sich im Gebrauch nicht von der Felge lösen .

Ein luftloser Reifen ist ein nicht-pneumatischer Reifen, der nicht durch Luftdruck gestützt wird. Er wird am häufigsten bei kleinen Fahrzeugen wie Golfwagen und Nutzfahrzeugen eingesetzt, insbesondere dort, wo ein hohes Pannenrisiko besteht, beispielsweise bei Baumaschinen. Viele Reifen für industrielle und gewerbliche Anwendungen sind nicht-pneumatisch und werden aus Vollgummi- und Kunststoffmischungen im Formverfahren hergestellt. Zu den Vollgummireifen zählen Reifen für Rasenmäher, Skateboards, Golfwagen, Roller und viele Arten von leichten Industriefahrzeugen, Wagen und Anhängern. Eine der häufigsten Anwendungen für Vollgummireifen sind Flurförderzeuge (Gabelstapler). Die Montage dieser Reifen erfolgt mithilfe einer hydraulischen Reifenpresse.

Die Holzräder von Pferdefuhrwerken hatten üblicherweise einen Reifen aus Schmiedeeisen . Diese Konstruktion wurde auch für Wagen auf Pferdebahnen verwendet, die auf Granitpflastersteinen oder gusseisernen Schienen rollten .

Die Räder einiger Lokomotiven und älterer Waggons sind mit Eisenbahnreifen ausgestattet, um den Austausch des gesamten Rades zu vermeiden. Der Reifen, üblicherweise aus Stahl, umschließt das Rad und wird hauptsächlich durch Presspassung gehalten .

Flugzeugreifen können mit Drücken von über 1400 Kilopascal (14  bar ; 200  psi ) betrieben werden. ^{[ 61 ]} Einige Flugzeugreifen werden mit Stickstoff befüllt , um „die Möglichkeit einer chemischen Reaktion zwischen Luftsauerstoff und flüchtigen Gasen aus der Reifeninnenschicht, die zu einer Reifenexplosion führen könnte, auszuschließen“. ^{[ 62 ]}

Luftreifen werden in rund 450 Reifenfabriken weltweit hergestellt. Die Reifenproduktion beginnt mit Rohstoffen wie Gummi, Ruß und Chemikalien und umfasst zahlreiche spezialisierte Komponenten, die montiert und vulkanisiert werden. Es werden viele verschiedene Gummisorten verwendet, am häufigsten Styrol-Butadien -Copolymer . ^{[ 63 ]}

Prognosen für den globalen Markt für Autoreifen deuten auf ein anhaltendes Wachstum bis 2027 hin. Schätzungen zufolge lag der weltweite Umsatz im Jahr 2022 bei rund 126 Milliarden US-Dollar und soll bis 2027 auf über 176 Milliarden US-Dollar steigen. ^{[ 64 ]} Auch die Reifenproduktion wächst. 2015 produzierten die USA fast 170 Millionen Reifen. ^{[ 65 ]} Jährlich werden über 2,5 Milliarden Reifen hergestellt, wodurch die Reifenindustrie zu einem der größten Abnehmer von Naturkautschuk zählt. Schätzungen zufolge sollten ab 2019 jährlich mindestens 3 Milliarden Reifen weltweit verkauft werden. ^{[ 66 ]} Andere Schätzungen gehen jedoch von einer weltweiten Reifenproduktion von 2.268 Millionen im Jahr 2021 aus, die bis 2027 voraussichtlich auf 2.665 Millionen ansteigen wird. ^{[ 67 ]}

Im Jahr 2011 waren die drei umsatzstärksten Reifenhersteller Bridgestone (190 Millionen Reifen), Michelin (184 Millionen) und Goodyear (181 Millionen); gefolgt von Continental und Pirelli . ^{[ 68 ] [ 69 ]} Die Lego- Gruppe produzierte 2011 über 318 Millionen Spielzeugreifen und wurde vom Guinness-Buch der Rekorde für die höchste jährliche Reifenproduktion aller Hersteller ausgezeichnet. ^{[ 70 ] [ 71 ]}

Ein Reifen besteht aus mehreren Komponenten: der Lauffläche, dem Wulstkern, der Seitenwand, der Schulter und der Karkasse.

Die Lauffläche ist der Teil des Reifens, der mit der Fahrbahn in Kontakt kommt. Der Bereich, der sich zu einem bestimmten Zeitpunkt in Kontakt mit der Straße befindet, wird als Aufstandsfläche bezeichnet. Die Lauffläche besteht aus einer dicken Gummimischung oder einem Gummi-Verbundwerkstoff, der so entwickelt wurde, dass er eine angemessene Traktion bietet und sich nicht zu schnell abnutzt. ^{[ 72 ]}

Das Profil von Straßenreifen zeichnet sich durch ein System aus umlaufenden Rillen, Lamellen und Schlitzen aus ^{[ 28 ]} , während Reifen für weichen Untergrund oder Schnee aus einem System aus Stollen und Noppen bestehen. Die Rillen verlaufen umlaufend und dienen der Wasserableitung. Die Stollen sind der Teil des Profils, der die Fahrbahn berührt. Rillen, Lamellen und Schlitze ermöglichen die Wasserableitung.

Die Gestaltung des Reifenprofils und die Interaktion bestimmter Reifentypen mit der Fahrbahnoberfläche beeinflussen den Fahrgeräuschpegel , eine von fahrenden Fahrzeugen ausgehende Lärmquelle . Die Schallintensität steigt mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit. ^{[ 73 ]} Reifenprofile können unterschiedliche Abstände zwischen den Profilrillen ( Teilung ) aufweisen, um den Geräuschpegel bei bestimmten Frequenzen zu minimieren. Lamellen sind quer zur Reifenoberfläche verlaufende Einschnitte, üblicherweise senkrecht zu den Profilrillen. Sie ermöglichen das seitliche Abfließen des Wassers aus den Rillen und verringern so die Aquaplaning-Gefahr . ^{[ 28 ]}

Unterschiedliche Reifenprofile sind auf verschiedene Fahrbedingungen abgestimmt. Mit zunehmendem Verhältnis von Profilfläche zu Profilrillenfläche steigt auch die Reibung des Reifens auf trockener Fahrbahn, wie man es beispielsweise bei Formel-1-Reifen sieht , von denen einige keine Profilrillen aufweisen. Hochleistungsreifen haben oft kleinere Profilrillen, um mehr Gummi in Kontakt mit der Straße zu bringen und so die Traktion zu verbessern. Sie können jedoch auch aus einer weicheren Gummimischung bestehen, die zwar eine bessere Traktion bietet, aber schneller verschleißt. ^{[ 74 ]} M&S-Reifen (Matsch- und Schneereifen) verfügen über größere und tiefere Profilrillen, um sich in Schlamm und Schnee zu verankern. ^{[ 28 ]} Winterreifen haben nochmals größere und tiefere Profilrillen, die den Schnee verdichten und im verdichteten Schnee Scherkräfte erzeugen, um das Brems- und Kurvenverhalten zu verbessern. ^{[ 75 ]}

Verschleißindikatoren sind erhabene Strukturen am Grund der Profilrillen, die anzeigen, wann der Reifen seine Verschleißgrenze erreicht hat. Sind die Profilstollen so weit abgenutzt, dass die Verschleißindikatoren über die Stollen hinweg zusammenlaufen, ist der Reifen vollständig abgefahren und muss außer Betrieb genommen werden, typischerweise bei einer Restprofiltiefe von 1,6 Millimetern (0,063 Zoll). ^{[ 76 ]}

Der Reifenwulst ist der Teil des Reifens, der die Felge berührt . Dieses wichtige Bauteil besteht aus robusten Stahlseilen, die von einem widerstandsfähigen, speziell entwickelten Gummi ummantelt sind, der Dehnung widersteht. Die präzise Passform des Wulstes ist entscheidend, da er den Reifen an der Felge abdichtet, den Luftdruck aufrechterhält und Luftverlust verhindert. Die Konstruktion des Wulstes gewährleistet eine sichere, rutschfeste Verbindung und verhindert, dass sich der Reifen während der Fahrt unabhängig von der Felge dreht. Darüber hinaus beeinflusst das Zusammenspiel der Wulstabdimensionen und der Felgenbreite maßgeblich das Lenkverhalten und die Stabilität des Fahrzeugs, da es dazu beiträgt, die vorgesehene Reifenform und den Kontakt zur Fahrbahn zu erhalten.

Die Seitenwand ist der Teil des Reifens, insbesondere des Fahrradreifens , der die Lauffläche mit dem Wulstkern verbindet. Sie besteht größtenteils aus Gummi, ist aber mit Gewebe oder Stahlkord verstärkt, was für Zugfestigkeit und Flexibilität sorgt. Die Seitenwand enthält Luftdruck und überträgt das von der Antriebsachse erzeugte Drehmoment auf die Lauffläche, um Traktion zu erzeugen. Sie trägt jedoch nur einen geringen Teil des Fahrzeuggewichts, was sich im vollständigen Zusammenfallen des Reifens bei einer Reifenpanne zeigt.

Die Seitenwände sind mit herstellerspezifischen Details, behördlich vorgeschriebenen Warnhinweisen und weiteren Verbraucherinformationen versehen. ^{[ 77 ] [ 78 ]}

Die Seitenwand kann außerdem mitunter dekorative Verzierungen aufweisen, darunter Weißwand- oder Rotstreifeneinsätze sowie Reifenbeschriftungen . ^{[ 79 ]}

Die Reifenschulter ist der Teil des Reifens am Rand der Lauffläche, wo diese in die Seitenwand übergeht. ^{[ 80 ]}

Die Karkassenlagen bestehen aus Schichten relativ undehnbarer Kordfasern, die in den Gummi eingebettet sind ^{[ 81 ]} , um die Form des Reifens zu erhalten, indem sie ein Dehnen des Gummis unter dem Innendruck verhindern. Die Ausrichtung der Karkassenlagen spielt eine große Rolle für die Leistungsfähigkeit des Reifens und ist eines der wichtigsten Kriterien für die Kategorisierung von Reifen. ^{[ 82 ]}

Der Begriff „Blem“ (kurz für „fehlerhaft“) bezeichnet einen Reifen, der die Qualitätskontrolle während der Produktion nicht bestanden hat – allerdings nur aus rein kosmetischen Gründen. Beispielsweise kann ein Reifen mit verschmierter oder unvollständiger weißer Beschriftung als „Blem“ eingestuft werden. Blem-Reifen sind voll funktionsfähig und haben in der Regel dieselbe Garantie wie einwandfreie Reifen – werden aber günstiger verkauft. ^{[ 83 ]}

Die Materialien moderner Luftreifen lassen sich in zwei Gruppen unterteilen: die Kordfäden, aus denen die Karkasse besteht, und das Elastomer , das diese umschließt.

Die Kordeln, die die Lage und den Wulst bilden und die für den Aufblasdruck notwendige Zugfestigkeit gewährleisten, können aus Stahl , Naturfasern wie Baumwolle oder Seide oder synthetischen Fasern wie Nylon oder Kevlar bestehen . Eine gute Haftung zwischen den Kordeln und dem Gummi ist wichtig. Um dies zu erreichen, werden die Stahlkordeln mit einer dünnen Messingschicht überzogen. ^{[ 84 ]} Dem Gummi werden außerdem verschiedene Additive beigemischt, um die Bindung zu verbessern, beispielsweise Resorcin / HMMM -Gemische.

Das Elastomer, das die Lauffläche bildet und die Karkassenfäden umschließt, um sie vor Abrieb zu schützen und zu fixieren, ist ein wesentlicher Bestandteil von Luftreifen. Es kann aus verschiedenen Gummimischungen – am häufigsten aus Styrol-Butadien- Copolymer – und anderen chemischen Verbindungen wie Siliciumdioxid und Ruß bestehen .

Die Optimierung des Rollwiderstands von Elastomeren ist eine zentrale Herausforderung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs im Transportsektor. Schätzungen zufolge verbrauchen Pkw etwa 5–15 % ihres Kraftstoffs, um den Rollwiderstand zu überwinden, während dieser Wert für schwere Lkw vermutlich höher liegt. ^{[ 85 ]} Aufgrund der viskoelastischen Eigenschaften der Gummimischung kann jedoch ein Zielkonflikt zwischen Rollwiderstand und Nasshaftung bestehen. Ein niedriger Verlustfaktor , oft als Tangens des Phasenwinkels δ (tan( δ )) angegeben, reduziert den Rollwiderstand, während ein hoher tan( δ )-Wert die Nasshaftung verbessern kann. Glücklicherweise ist dieser Zielkonflikt nicht inhärent: Der Rollwiderstand wird bei niedrigen Frequenzen (in der Größenordnung von 100 Hz) durch tan(δ) beeinflusst, während die Verbesserung der Haftung durch einen hohen tan( δ ) -Wert bei deutlich höheren Frequenzen erzielt wird. Historisch gesehen war die direkte Messung von tan( δ ) bei hohen Frequenzen schwierig, weshalb es üblich wurde, stattdessen den gemessenen tan( δ )-Wert bei niedrigen Frequenzen und niedriger Temperatur (0 °C) als Indikator für die Nasshaftung zu verwenden, da dieser mit dem tan( δ ) -Wert bei hohen Frequenzen korreliert . Für den Rollwiderstand ist der tan( δ )-Wert bei 60 °C direkt relevant und wird häufig als Indikator für einen niedrigen Rollwiderstand verwendet. ^{[ 86 ] [ 33 ]}

Die Entwicklung eines Elastomerwerkstoffs, der sowohl hohe Nasshaftung als auch geringen Rollwiderstand aufweist, ist entscheidend für die Sicherheit und Kraftstoffeffizienz im Transportsektor. Neuere Forschungsergebnisse zeigen, dass Compounds mit Zweiphasenfüllstoffen eine schwache Korrelation zwischen dem Tieftemperatur-Verlustfaktor tan( δ ) und der Nasshaftung aufweisen. Dies eröffnet die Möglichkeit, den im traditionellen Ansatz angenommenen Zielkonflikt zu umgehen. Neue Ansätze zum Verständnis der Nasshaftung berücksichtigen den Einfluss der Wasserschmierung auf die Wechselwirkungen zwischen Oberflächen und weisen den Weg zur Entwicklung von Compounds, die hohe Nasshaftung und geringen Rollwiderstand bieten. ^{[ 87 ]}

Das heute am häufigsten verwendete Elastomer ist ein Styrol - Butadien- Copolymer. Es vereint die Eigenschaften von Polybutadien , einem hochelastischen Polymer ( T _{_g} = −100 °C) mit hoher Hysterese und damit guter Nasshaftung, mit den Eigenschaften von Polystyrol , einem glasartigen Polymer ( T _{_g} = 100 °C) mit geringer Hysterese und damit geringer Rollreibung sowie Verschleißfestigkeit. Daher ist das Verhältnis der beiden Monomere im Styrol-Butadien-Copolymer entscheidend für die Bestimmung der Glasübergangstemperatur des Materials, welche wiederum mit seinen Haft- und Widerstandseigenschaften korreliert. ^{[ 88 ]}

Nicht-Abgasemissionen von Feinstaub, die durch den Abrieb von Bremsen, Kupplungen, Reifen und Fahrbahnoberflächen sowie durch die Aufwirbelung von Straßenstaub entstehen, stellen einen wenig bekannten, aber zunehmenden Anteil der Emissionen des Straßenverkehrs dar und schädigen die öffentliche Gesundheit erheblich. ^{[ 89 ]}

Zu den Bestandteilen eines Reifens gehören das Rad, auf dem er montiert ist, das Ventil, durch das Luft zugeführt wird, und bei manchen Reifen ein Innenschlauch, der für die Luftdichtigkeit und damit für den Reifendruck sorgt.

• Rad : Luftreifen werden auf Felgen montiert , die meist über integrierte Felgenhörner an ihren Außenkanten verfügen, um den Reifen zu halten. Autoräder bestehen typischerweise aus gepresstem und geschweißtem Stahl oder einem Verbundwerkstoff aus leichten Metalllegierungen wie Aluminium oder Magnesium. Luftreifen stützen die Felge auf zwei Arten: ^{[ 90 ]} Erstens zieht die Spannung in den Karkassenfäden gleichmäßig am Wulst , außer oberhalb der Aufstandsfläche. ^{[ 91 ]} Zweitens überträgt der Wulst diese resultierende Kraft auf die Felge. ^{[ 92 ] [ 91 ]} Die Reifenmontage erfolgt durch Einpressen des Wulstes in die von den inneren und äußeren Felgenhörnern gebildete Nut. ^{[ 93 ] [ 94 ]}
• Ventilschaft : Luftreifen werden über einen Ventilschaft – einen Schlauch aus Metall oder Gummi mit einem Rückschlagventil – befüllt. Typischerweise handelt es sich dabei um ein Schrader-Ventil bei Autoreifen und den meisten Fahrradreifen oder ein Presta-Ventil bei Hochleistungsfahrrädern. Bei schlauchlosen Reifen wird der Ventilschaft direkt an der Felge befestigt, bei schlauchlosen Reifen ist er ein integraler Bestandteil des Schlauchs. Die meisten modernen Pkw sind heutzutage mit einem Reifendruckkontrollsystem ausgestattet , das üblicherweise aus einem Ventilschaft und einem elektronischen Modul besteht. ^{[ 36 ]}
• Fahrradschlauch : Die meisten Fahrradreifen , viele Motorradreifen und viele Reifen für große Fahrzeuge wie Busse, Lkw und Traktoren sind für die Verwendung mit Fahrradschläuchen ausgelegt . Fahrradschläuche sind ringförmige Ballons aus einem undurchlässigen Material, beispielsweise weichem, elastischem Kunstgummi, um Luftverlust zu verhindern. Die Schläuche werden in den Reifen eingesetzt und aufgepumpt, um den Luftdruck zu halten. Große Fahrradschläuche können für andere Zwecke wiederverwendet werden, z. B. zum Schwimmen und Rafting (siehe Schwimmring ), Tubing (Freizeitsport) , Rodeln und Skitching . Speziell für diese Zwecke werden auch aufblasbare Tori hergestellt, die in verschiedenen Farben, mit unterschiedlichen Bezügen, Griffen, Decks und anderem Zubehör erhältlich sind und auf das hervorstehende Ventil verzichten.

Die Wechselwirkungen eines Reifens mit der Fahrbahn sind komplex. Ein häufig verwendetes (empirisches) Modell der Reifeneigenschaften ist Pacejkas „Zauberformel“ ^{[ 95 ]} . Einige Aspekte werden im Folgenden alphabetisch nach Abschnitten erläutert.

• Auswuchten : Rad-Reifen-Kombinationen benötigen eine gleichmäßige Massenverteilung über ihren Umfang, um die Reifenbalance bei hohen Geschwindigkeiten zu gewährleisten. Reifen werden bereits im Werk mithilfe automatischer Auswuchtmaschinen auf übermäßige statische und dynamische Unwucht geprüft. Nach der Montage auf die Felge erfolgt eine erneute Kontrolle im Automobilwerk oder Reifenfachhandel. Unwuchtige Kombinationen werden durch Anbringen von Auswuchtgewichten an den Rädern korrigiert. Alternativ können interne Auswuchtmittel verwendet werden. Diese nutzen Zentrifugalkraft und Trägheit, um die Reifenunwucht auszugleichen. ^{[ 96 ]} Um ein optimales Auswuchten zu ermöglichen, bringen die meisten Hersteller von Hochleistungsreifen rote und gelbe Markierungen an den Seitenwänden an. Diese Markierungen dienen der bestmöglichen Montage von Reifen und Felgen. Es gibt zwei Methoden zur optimalen Montage von Hochleistungsreifen und -felgen mithilfe dieser roten (Gleichmäßigkeit) oder gelben (Gewicht) Markierungen. ^{[ 97 ]}
• Zentrifugales Wachstum : Ein Reifen, der sich mit höheren Geschwindigkeiten dreht, neigt aufgrund von Zentrifugalkräften , die das Laufflächengummi von der Drehachse wegdrücken, dazu, einen größeren Durchmesser zu entwickeln. Dies kann zu Fehlern im Tachometer führen . Mit zunehmendem Reifendurchmesser verringert sich die Reifenbreite. Dieses zentrifugale Wachstum kann bei hohen Geschwindigkeiten zu Reibung des Reifens am Fahrzeug führen. Motorradreifen sind häufig mit Verstärkungen versehen, die das zentrifugale Wachstum minimieren sollen. ^{[ 28 ]}
• Luftspur : Die Luftspur eines Reifens ist der spurähnliche Effekt, der durch nachgiebige Reifen beim Abrollen auf einer harten Oberfläche unter Seitenkräften, wie beispielsweise in einer Kurve, entsteht. Genauer gesagt handelt es sich um den Abstand, um den die resultierende Seitenkraft hinter dem geometrischen Mittelpunkt der Aufstandsfläche auftritt . ^{[ 98 ]}
• Schräglaufwinkel : Der Schräglaufwinkel (auch Seitenwinkel genannt) ist der Winkel zwischen der tatsächlichen Bewegungsrichtung eines rollenden Rades und der Richtung, in die es zeigt (d. h. der Winkel der Vektorsumme aus Translationsgeschwindigkeit und Seitenwinkelgeschwindigkeit des Rades ). ^{[ 28 ]}${\displaystyle v_{x}}$${\displaystyle v_{y}}$
• Relaxationslänge : Die Relaxationslänge ist die Verzögerung zwischen dem Einführen eines Schräglaufwinkels und dem Erreichen des stationären Wertes der Kurvenkraft. ^{[ 28 ]}
• Federrate : Die vertikale Steifigkeit bzw. Federrate ist das Verhältnis von vertikaler Kraft zu vertikaler Auslenkung des Reifens und trägt zur Gesamtperformance der Fahrzeugfederung bei. Im Allgemeinen steigt die Federrate mit dem Reifendruck. ^{[ 99 ]}
• Bremsweg : Leistungsorientierte Reifen verfügen über ein Profil und Gummimischungen, die auf optimale Haftung auf der Fahrbahn ausgelegt sind und daher in der Regel einen etwas kürzeren Bremsweg aufweisen. Für genauere Daten sind jedoch spezifische Bremsversuche erforderlich. ^{[ 28 ]}

• Sturzschub : Sturzschub und Sturzkraft sind die Kräfte, die senkrecht zur Fahrtrichtung eines rollenden Reifens aufgrund seines Sturzwinkels und seiner endlichen Aufstandsfläche entstehen. ^{[ 28 ]}
• Kräftekreis : Der Kräftekreis , auch Traktionskreis, Reibungskreis oder Reibungsellipse genannt, ist eine hilfreiche Methode, um die dynamische Wechselwirkung zwischen dem Reifen eines Fahrzeugs und der Fahrbahnoberfläche zu veranschaulichen. ^{[ 100 ]}
• Aufstandsfläche : Die Aufstandsfläche des Reifens ist der Bereich der Lauffläche, der die Fahrbahn berührt. Über diese Fläche werden die Kräfte zwischen Reifen und Straße durch Reibung übertragen. Das Verhältnis von Länge zu Breite der Aufstandsfläche beeinflusst das Lenk- und Kurvenverhalten. ^{[ 28 ]}
• Kurvenkraft : Die Kurvenkraft oder Seitenkraft ist die seitliche (d. h. parallel zur Fahrbahnoberfläche wirkende) Kraft, die von einem Fahrzeugreifen während der Kurvenfahrt erzeugt wird. ^{[ 28 ]}
• Trockentraktion : Die Trockentraktion ist ein Maß für die Fähigkeit des Reifens, unter trockenen Bedingungen Traktion bzw. Grip zu bieten. Sie hängt von der Klebrigkeit der Gummimischung ab. ^{[ 28 ]}
• Kraftvariation : Die Lauffläche und die Seitenwandelemente des Reifens verformen sich beim Ein- und Ausfahren in die Aufstandsfläche und erholen sich wieder. Da Gummi ein Elastomer ist, wird er während dieses Zyklus verformt. Durch die Verformung und Erholung des Gummis werden zyklische Kräfte auf das Fahrzeug übertragen. Diese Variationen werden zusammenfassend als Reifengleichmäßigkeit bezeichnet . Die Reifengleichmäßigkeit wird durch die Variation der Radialkraft (RFV), der Seitenkraft (LFV) und der Tangentialkraft charakterisiert . Die Variation der Radial- und Seitenkraft wird am Ende des Herstellungsprozesses mit einer Kraftvariationsprüfmaschine gemessen . Reifen, die außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte für RFV und LFV liegen, werden aussortiert. Geometrische Parameter wie Rundlauf, Seitenschlag und Seitenwandausbeulung werden am Ende des Herstellungsprozesses im Reifenwerk mit einer Reifengleichmäßigkeitsprüfmaschine als Qualitätskontrolle gemessen. ^{[ 28 ]}
• Rollwiderstand : Der Rollwiderstand ist der Widerstand gegen das Abrollen, der durch die Verformung des Reifens im Kontakt mit der Fahrbahn entsteht. Beim Abrollen des Reifens drückt sich die Lauffläche flach an die Fahrbahn an. Die für diese Verformung benötigte Energie hängt vom Reifendruck, der Drehzahl und zahlreichen physikalischen Eigenschaften der Reifenstruktur ab, wie z. B. Federkraft und Steifigkeit. Reifenhersteller streben nach Reifenkonstruktionen mit geringerem Rollwiderstand, um den Kraftstoffverbrauch von Pkw und insbesondere von Lkw zu senken, da der Rollwiderstand hier einen großen Anteil am Kraftstoffverbrauch ausmacht. Luftreifen weisen zudem einen deutlich geringeren Rollwiderstand als Vollgummireifen auf. Da der Luftdruck im Reifen in alle Richtungen wirkt, kann ein Luftreifen Unebenheiten der Fahrbahn beim Überrollen abfedern, ohne dass eine der Fahrtrichtung entgegengesetzte Reaktionskraft wirkt, wie es bei einem Vollgummireifen (oder einem mit Schaumstoff gefüllten Reifen) der Fall ist. ^{[ 28 ]}
• Selbstausrichtendes Drehmoment : Das selbstausrichtende Drehmoment , auch als Ausrichtungsdrehmoment, SAT oder Mz bezeichnet, ist das Drehmoment , das ein Reifen beim Abrollen erzeugt und das ihn tendenziell lenkt, d. h. um seine vertikale Achse dreht. ^{[ 28 ]}
• Nasshaftung : Die Nasshaftung beschreibt die Traktion bzw. den Grip eines Reifens bei Nässe. Sie wird durch die Fähigkeit des Reifenprofils verbessert, Wasser aus der Aufstandsfläche abzuleiten und so Aquaplaning zu reduzieren . Reifen mit kreisförmigem Querschnitt, wie sie beispielsweise bei Rennrädern verwendet werden, weisen bei korrektem Reifendruck jedoch eine so kleine Aufstandsfläche auf, dass sie kaum anfällig für Aquaplaning sind. Bei solchen Reifen bieten Slicks sowohl auf nasser als auch auf trockener Fahrbahn eine überlegene Traktion. ^{[ 101 ]}

• Lastempfindlichkeit : Die Lastempfindlichkeit beschreibt das Verhalten von Reifen unter Last. Herkömmliche Luftreifen verhalten sich nicht so, wie es die klassische Reibungstheorie vermuten lässt. Genauer gesagt, ist die Lastempfindlichkeit der meisten realen Reifen in ihrem typischen Betriebsbereich so, dass der Reibungskoeffizient mit zunehmender vertikaler Last Fz abnimmt. ^{[ 28 ]}
• Arbeitsbelastung : Die Arbeitsbelastung eines Reifens wird überwacht, um übermäßige Beanspruchung und damit vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden. ^{[ 102 ]} Die Arbeitsbelastung wird in Tonnenkilometern pro Stunde (TKPH) gemessen. Bezeichnung und Einheit sind identisch. Aufgrund der jüngsten Verknappung und steigenden Kosten von Reifen für schwere Baumaschinen ist TKPH zu einem wichtigen Parameter bei der Reifenauswahl und der Instandhaltung von Baumaschinen im Bergbau geworden. Daher vergeben Reifenhersteller für große Erdbewegungs- und Bergbaufahrzeuge TKPH-Werte, die auf Größe, Konstruktion, Profilart und Gummimischung basieren. ^{[ 103 ] [ 104 ]} Die Bewertung basiert auf dem Gewicht und der Geschwindigkeit, die der Reifen ohne Überhitzung und vorzeitigen Verschleiß bewältigen kann. Die entsprechende Maßeinheit in den USA ist Tonnenmeilen pro Stunde (TMPH).

Reifenabrieb ist eine Hauptquelle für Gummiverschmutzung . Problematisch ist dabei, dass die Verschmutzung durch Fahrzeugreifenabrieb im Gegensatz zu Abgasemissionen nicht reguliert ist. ^{[ 105 ]}

Profilabnutzung

Dies geschieht durch normalen Kontakt mit Straßen oder unebenem Gelände; es gibt verschiedene Arten von ungleichmäßigem Reifenverschleiß. Eine fehlerhafte Achsvermessung kann zu übermäßigem Verschleiß der innersten oder äußersten Profilrippen führen. Schotterstraßen, felsiges Gelände und andere unebene Untergründe beschleunigen den Verschleiß. Zu hoher Reifendruck über den maximalen Flankendruck hinaus kann zu übermäßigem Verschleiß in der Profilmitte führen. Moderne Reifen verfügen über Stahlgürtel, um dies zu verhindern. Zu niedriger Reifendruck verursacht übermäßigen Verschleiß an den äußeren Profilrippen. Unwuchtige Räder können zu ungleichmäßigem Reifenverschleiß führen, da die Rotation nicht perfekt kreisförmig sein kann. Reifenhersteller und Automobilhersteller haben gemeinsam Standards für die Verschleißprüfung festgelegt, die Messparameter für das Profilverlustprofil, die Anzahl der Profilstollen und den Verschleiß zwischen Reifen und Lauffläche umfassen. ^{[ 28 ]}

Verschleißindikatoren ( TWI )

Erhabene Stege in den Profilrillen zeigen an, dass das Profil abgefahren und somit unsicher ist. Diese Indikatoren sind in den USA seit 1968 für alle Neureifen vorgeschrieben. ^{[ 106 ]} In vielen Ländern ist das Fahren auf öffentlichen Straßen verboten, sobald die Aufstandsfläche bündig mit einem dieser Stege abschließt – dies ist häufig der Fall, wenn die Profiltiefe etwa 1,5 oder 1,6 mm (2/32 Zoll) beträgt. Der Begriff TWI (Trailing Weapons Indices) kann sich auch auf kleine Pfeile oder Symbole an der Reifenflanke beziehen, die die Position der erhöhten Verschleißstege markieren.

Schäden durch Alterung

Die Alterung von Reifen, auch „thermo-oxidative Degradation“ genannt, kann durch Zeit, Umgebungs- und Betriebstemperaturen, den Sauerstoffpartialdruck im Reifen, Biegeermüdung oder Konstruktions- und Gummimischungseigenschaften verursacht werden. Beispielsweise führt längere UV-Strahlung zu einer chemischen Verformung des Gummis, was unter Umständen zu Trockenfäule führen kann. Verschiedene Lagerungsmethoden können den Alterungsprozess verlangsamen, die Reifendegradation jedoch nicht vollständig verhindern. ^{[ 107 ]}

Autoreifen weisen verschiedene Kennzeichnungen auf, die als Reifencode auf die Seitenwand eingeprägt sind . Sie geben Auskunft über Größe, Tragfähigkeitsindex und weitere Informationen, die für den jeweiligen Reifen relevant sind.

Die National Highway and Traffic Safety Administration (NHTSA) ist eine US-amerikanische Regierungsbehörde innerhalb des Verkehrsministeriums (Department of Transportation, DOT) und zuständig für die Regulierung der Fahrzeugsicherheit in den Vereinigten Staaten. ^{[ 108 ]} Die NHTSA entwickelte das Uniform Tire Quality Grading System ( UTQG ), ein System zum Vergleich der Reifenleistung gemäß 49 CFR 575.104 des Code of Federal Regulations. Es schreibt die Kennzeichnung von Reifen hinsichtlich Profilabnutzung, Traktion und Temperatur vor. Der DOT-Code ist eine alphanumerische Zeichenfolge, die in die Reifenflanke eingeprägt ist und die Identifizierung des Reifens und seines Alters ermöglicht. Der Code ist vom US-Verkehrsministerium vorgeschrieben ^{[ 108 ]} , wird aber weltweit verwendet. ^{[ 109 ]} Der DOT-Code ist auch hilfreich, um Reifen zu identifizieren, die von einem Produktrückruf betroffen sind ^{[ 110 ]} oder aufgrund ihres Alters das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. Die Tire and Rim Association (T&RA) ist eine freiwillige US-amerikanische Normungsorganisation, die die Austauschbarkeit von Reifen, Felgen und zugehörigen Teilen fördert. Von besonderem Interesse sind die von ihnen veröffentlichten wichtigen Reifendimensionen, Felgenkonturmaße, Normen für Reifenventilabmessungen und Last-/Luftdrucknormen.

Das Nationale Institut für Metrologie, Normung und industrielle Qualität (INMETRO) ist die brasilianische Bundesbehörde, die für die Zertifizierung von Autorädern und -reifen zuständig ist. ^{[ 111 ]}

Die Europäische Reifen- und Felgentechnische Organisation (ETRTO) ist die europäische Normungsorganisation zur Festlegung von technischen Abmessungen, Last-/Druckkennlinien und Betriebsrichtlinien. ^{[ 112 ]} Alle Reifen, die nach Juli 1997 in Europa für den Straßenverkehr verkauft wurden, müssen ein E-Zeichen tragen. Das Zeichen besteht entweder aus einem großen „E“ oder einem kleinen „e“, gefolgt von einer Zahl in einem Kreis oder Rechteck und einer weiteren Zahl. Ein großes „E“ bedeutet, dass der Reifen gemäß ECE-Regelung 30 hinsichtlich Abmessungen, Leistung und Kennzeichnung zertifiziert ist. Ein kleines „e“ bedeutet, dass der Reifen gemäß Richtlinie 92/23/EWG hinsichtlich Abmessungen, Leistung und Kennzeichnung zertifiziert ist. Die Zahl im Kreis oder Rechteck gibt das Länderkennzeichen der Regierung an, die die Typgenehmigung erteilt hat. Die letzte Zahl außerhalb des Kreises oder Rechtecks ​​ist die Nummer der Typgenehmigungsbescheinigung für die jeweilige Reifengröße und -art. ^{[ 113 ]}

Die im Juni 2001 veröffentlichte Empfehlung der British Rubber Manufacturers Association (BRMA) lautet: „Die BRMA-Mitglieder empfehlen dringend, unbenutzte Reifen nicht mehr in Betrieb zu nehmen, wenn sie älter als sechs Jahre sind, und alle Reifen zehn Jahre nach ihrem Herstellungsdatum zu ersetzen.“ ^{[ 114 ]}

Der japanische Verband der Automobilreifenhersteller (JATMA) ist die japanische Normungsorganisation für Reifen, Felgen und Ventile. ^{[ 115 ]} Er erfüllt ähnliche Funktionen wie die T&RA und die ETRTO.

Die China Compulsory Certification (CCC) ist ein obligatorisches Zertifizierungssystem für Produktsicherheit in China, das im August 2002 in Kraft trat. Das CCC-Zertifizierungssystem wird von der Staatlichen Hauptverwaltung für Qualitätsüberwachung, Inspektion und Quarantäne der Volksrepublik China (AQSIQ) und der Zertifizierungs- und Akkreditierungsbehörde der Volksrepublik China (CNCA) betrieben. ^{[ 116 ]}

Zur Erhaltung der Reifengesundheit sind verschiedene Maßnahmen angebracht: Reifenrotation, Achsvermessung und gegebenenfalls Runderneuerung der Reifen.

• Reifenrotation : Reifen können nach der Montage an einem Fahrzeug und bei teilweiser Abnutzung ein ungleichmäßiges Abnutzungsmuster aufweisen. Bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb verschleißen die Vorderreifen tendenziell stärker als die Hinterreifen. Durch die Reifenrotation werden die Reifen an verschiedenen Positionen im Fahrzeug, beispielsweise von vorne nach hinten, getauscht, um den Verschleiß gleichmäßiger zu gestalten und so die Lebensdauer der Reifen zu verlängern. ^{[ 117 ]}
• Achsvermessung : Die Achsvermessung hilft, Verschleiß durch Rotation entgegen der Fahrtrichtung zu vermeiden. Am Fahrzeug montiert, sind Rad und Reifen möglicherweise nicht perfekt zur Fahrtrichtung ausgerichtet und können daher ungleichmäßigen Verschleiß aufweisen. Ist die Abweichung groß, wird der ungleichmäßige Verschleiß erheblich, wenn er nicht korrigiert wird. Die Achsvermessung dient der Überprüfung und Korrektur dieses Zustands durch Einstellung von Sturz , Nachlauf und Spur . Die Einstellung der Winkel sollte gemäß den Herstellervorgaben erfolgen. ^{[ 118 ]}

Der richtige Reifendruck ist entscheidend für den gleichmäßigen Verschleiß und den Rollwiderstand von Luftreifen. Viele Fahrzeuge verfügen über Kontrollsysteme, die den korrekten Reifendruck sicherstellen. Für die meisten Pkw wird empfohlen, den Reifendruck im Bereich von 220 bis 240 Kilopascal (32 bis 35  psi ) zu halten, solange die Reifen nicht durch die Fahrt warm sind. ^{[ 119 ] [ 120 ]}

• Spezifikation – Fahrzeughersteller geben Reifenspezifikationen an, einschließlich eines empfohlenen Kaltluftdrucks , um einen sicheren Betrieb innerhalb der angegebenen Tragfähigkeit und Fahrzeugzuladung zu gewährleisten. Viele Reifen weisen einen aufgedruckten maximalen Reifendruck auf; bei Pkw und leichten Nutzfahrzeugen finden sich die Hinweise zum Reifendruck üblicherweise auf einem Aufkleber direkt hinter der Fahrertür sowie in der Bedienungsanleitung. ^{[ 121 ]}
• Bodenkontakt : Die Reifenaufstandsfläche wird sowohl durch zu hohen als auch zu niedrigen Reifendruck beeinflusst. Zu hoher Reifendruck kann den Verschleiß in der Reifenmitte erhöhen, während zu niedriger Reifendruck zu einer konkaven Lauffläche und damit zu weniger Bodenkontakt in der Mitte führt, obwohl die gesamte Aufstandsfläche größer bleibt. ^{[ 122 ]} Die meisten modernen Reifen verschleißen bei hohem Reifendruck gleichmäßig, verschleißen jedoch vorzeitig bei zu niedrigem Reifendruck. Ein erhöhter Reifendruck kann den Rollwiderstand verringern und zu kürzeren Bremswegen führen. ^{[ 123 ]} Ist der Reifendruck zu niedrig, vergrößert sich die Reifenaufstandsfläche stark. Dies erhöht den Rollwiderstand, die Reifenverformung und die Reibung zwischen Reifen und Straße. Zu niedriger Reifendruck kann zu Reifenüberhitzung, vorzeitigem Profilverschleiß und in schweren Fällen zur Profilablösung führen. ^{[ 124 ]}
• Überwachung : Reifendruckkontrollsysteme (RDKS) sind elektronische Systeme, die den Reifendruck an den einzelnen Rädern eines Fahrzeugs überwachen und den Fahrer warnen, sobald der Druck einen Warnwert unterschreitet. Es gibt verschiedene Bauarten von Reifendruckkontrollsystemen. Einige messen den Luftdruck direkt, andere führen indirekte Messungen durch, beispielsweise durch die Erfassung der relativen Reifengröße aufgrund eines niedrigeren Luftdrucks.

Reifenschäden können durch Materialermüdung oder durch Haftungsverlust auf der Fahrbahn entstehen. Strukturelle Mängel können zu Reifenpannen oder, noch gefährlicher, zu Reifenplatzern führen. Manche dieser Schäden sind auf Herstellungsfehler zurückzuführen und können Rückrufaktionen nach sich ziehen, wie beispielsweise die weit verbreiteten Reifenpannen von Firestone an Ford-Fahrzeugen, die in den 1990er-Jahren die Reifenkontroverse zwischen Firestone und Ford auslösten .

Reifen können aus einer Vielzahl von Gründen versagen, darunter: ^{[ 125 ]}

• Eine Gürteltrennung kann zwischen den einzelnen Gürtelschichten, zwischen Lauffläche und Gürtel oder an der Gürtelkante auftreten. Eine Gürteltrennung zwischen den einzelnen Gürtelschichten kann durch zu starke Reifenverformung, hohe Fahrbahntemperaturen, Beschädigungen durch Hindernisse oder andere Faktoren im Zusammenhang mit Wartung und Lagerung verursacht werden.

• Zu den Trennungen außerhalb des Gürtels zählen solche an der Lauffläche des Reifens, im Wulstbereich, in der unteren Seitenwand, zwischen den Verstärkungslagen sowie an den Verstärkungsstahl- oder Gewebematerialien.
• Zu den weiteren Schadensarten gehören Reifenplatzer, chemische Zersetzung, Rissbildung, Eindellungen und Ausbeulungen.

• Schmelzender Gummi : Durch die Reibung beim Bremsen, in Kurven oder beim Beschleunigen erhitzen sich die Gummimischungen der Reifen. Dadurch können sie schmelzen, die Reifen-Fahrbahn-Kontaktfläche schmieren und sich auf dem Straßenbelag ablagern. Dieser Effekt verstärkt sich mit steigender Umgebungstemperatur. ^{[ 28 ]}
• Aquaplaning : Bei Fahrzeugen oder Flugzeugen kann es auf nasser Fahrbahn zu einem Verlust des Reifenkontakts kommen, wenn die Reifengeschwindigkeit oder die Wassertiefe für das jeweilige Reifenprofil nicht ausreicht. In diesem Fall gleitet die Reifenaufstandsfläche auf einem Wasserfilm, wodurch die für Bremsen oder Kurvenfahrten notwendige Reibung verloren geht und Aquaplaning (auch als Aufschwimmen oder Gleiten bezeichnet ) einsetzt. Aquaplaning kann als dynamisches Aquaplaning auftreten , wenn stehendes Wasser mit einer Tiefe von mindestens 3 Millimetern (0,12 Zoll) über der Fahrbahnoberfläche vorhanden ist und die Geschwindigkeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Es kann auch als viskoses Aquaplaning auftreten , bei dem der Reifengummi kurzzeitig schmilzt und Schlupf verursacht. Dies kann bei der Landung von Flugzeugen zu Gummiablagerungen auf der Landebahn führen . ^{[ 126 ]} Dynamisches Aquaplaning führt zu abnehmender Reibung und abnehmendem Reifenkontakt bei steigender Reifengeschwindigkeit. ^{[ 127 ]}
• Schnee : Die Traktion eines Reifens auf Schnee hängt von seiner Fähigkeit ab, den Schnee zu verdichten. Das Material entwickelt dabei eine Festigkeit gegen Schlupf entlang einer Scherfläche parallel zur Kontaktfläche des Reifens auf dem Boden. ^{[ 128 ]} Gleichzeitig verdichtet die Unterseite des Reifenprofils den Schnee, auf dem sie aufliegt, wodurch ebenfalls Reibung entsteht. Der Schnee muss rechtzeitig ausgestoßen werden, damit das Profil bei der nächsten Umdrehung erneut Schnee verdichten kann. Dieser Verdichtungs-/Kontaktvorgang wirkt sowohl in Fahrtrichtung für Vortrieb und Bremsen als auch quer zur Fahrrichtung für Kurvenfahrten. ^{[ 75 ]}
• Eis : Eis befindet sich typischerweise nahe seinem Schmelzpunkt, wenn ein Reifen darüberfährt. Dies, kombiniert mit einer glatten Oberfläche, begünstigt einen niedrigen Reibungskoeffizienten und verringert die Traktion beim Bremsen, in Kurven oder beim Beschleunigen. ^{[ 28 ]}
• Weicher Untergrund : Der Boden kann sich mit Wasser vollsaugen, wodurch seine Fähigkeit, die Scherfestigkeit aufrechtzuerhalten, abnimmt, wenn ein Reifen beim Beschleunigen, Bremsen oder in Kurven Kraft aufwendet. Auch trockener Sand weist aufgrund der geringen Kohäsion der Sandkörner eine niedrige Scherfestigkeit auf. ^{[ 129 ]}

Reifen enthalten eine Reihe toxischer Spurenstoffe, darunter Schwermetalle und chemische Zusätze zur Erhöhung der Reifenhaltbarkeit. ^{[ 2 ]} Dazu gehören typischerweise polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe , Benzothiazole , Isopren und Schwermetalle wie Zink und Blei . ^{[ 2 ]}

Da Reifen im Fahrzeugbetrieb verwendet werden, hinterlässt der natürliche Reifenabrieb mikrofeine Partikel, die PM0,1 , PM2,5 und PM10 entsprechen . ^{[ 2 ]} Dieser Abrieb sammelt sich in der Nähe von Straßen und Fahrzeugbenutzungsflächen an und gelangt durch Oberflächenabfluss in die Umwelt . [ 2 ^] Sowohl Menschen als auch Tiere sind diesen Chemikalien an den Ablagerungsorten (z. B. beim Gehen auf der Straße) sowie durch Bioakkumulation in natürlichen Umgebungen und Nahrungsketten ausgesetzt. ^{[ 2 ] Eine Literaturübersicht des Imperial College London aus dem Jahr 2023 warnte vor den potenziell weitreichenden und schwerwiegenden Folgen, die} sowohl die toxischen Chemikalien als auch die Mikroplastikpartikel aus dem Reifenabrieb haben können, für Umwelt und Gesundheit ^{. [ 2 ]}

Darüber hinaus werden beim Verbrennen von Reifen diese Chemikalien als Luftschadstoffe freigesetzt, die Ersthelfer gefährden können, und es bleiben giftige Rückstände zurück, die die lokale Bevölkerung bedrohen. ^{[ 130 ]}

Sobald Reifen entsorgt sind, gelten sie als Altreifen. Altreifen werden häufig für verschiedene Zwecke wiederverwendet, beispielsweise für Barrieren in Autoscootern oder als Gewichte zum Beschweren von Planen. Aufgrund ihres großen Volumens und des Hohlraumanteils von 75 %, der wertvollen Platz beansprucht, sind Reifen auf Deponien unerwünscht. Gummireifen enthalten wahrscheinlich Spuren von Schwermetallen oder anderen Schadstoffen . Diese sind jedoch fest in der Gummimischung gebunden und stellen daher in der Regel keine Gefahr dar, es sei denn, die Reifenstruktur wird durch Feuer oder aggressive Chemikalien stark beschädigt. ^{[ 131 ]} Einige Betriebe sind berechtigt, Altreifen zu recyceln, indem sie diese zerkleinern und zu neuen Produkten verarbeiten oder das Material an lizenzierte Kraftwerke zur Brennstoffgewinnung verkaufen. Manche Reifen werden auch runderneuert und wiederverwendet.

In den USA fallen jährlich etwa 285 Millionen Altreifen an. ^{[ 132 ]} Viele Bundesstaaten regulieren die zulässige Menge an Altreifen pro Standort, um illegale Entsorgung, Brandgefahr und Mückenplagen zu verhindern. Früher wurden Millionen von Reifen einfach auf offenen Feldern entsorgt. Reifenhaufen im Freien bieten ideale Brutstätten für Mücken, die nicht nur lästig sind, sondern auch Krankheiten übertragen können, da sich in den Reifen oft Wasser sammelt und die Reifen warm genug für die Mückenvermehrung bleiben. Zudem stellen sie eine Brandgefahr dar. Reifen entzünden sich zwar selten von selbst – zum Brennen ist eine Temperatur von 400 °C erforderlich ^{[ 133 ] –} , doch sind brennende Reifen schwer zu löschen, da ein großer Reifenhaufen reichlich Brennstoff bietet und das Löschwasser nicht ausreichend eindringen oder das Feuer ausreichend kühlen kann. Manche Reifenbrände brennen monatelang und verflüssigen sich dabei manchmal. Dabei gelangen Kohlenwasserstoffe und andere Schadstoffe in den Boden und sogar ins Grundwasser, und es entsteht schwarzer Rauch, ein Luftschadstoff, der eine Gefahr für Grundstücke in Windrichtung darstellt.

Die Verwendung von Altreifenschnitzeln im Landschaftsbau ist aufgrund der Auswaschung von Metallen und anderen Schadstoffen aus den Reifenteilen umstritten. Zink reichert sich an (bis zu 2 Gew.-%) und erreicht Konzentrationen, die hochgiftig für Wasserorganismen und Pflanzen sind. ^{[ 134 ]} Besonders besorgniserregend sind Hinweise darauf, dass einige der aus Reifen ins Wasser gelangenden Verbindungen hormonell wirksame Substanzen enthalten und Leberschäden verursachen. ^{[ 135 ]}

Reifen sind eine Hauptquelle für Mikroplastikverschmutzung . Laut einer Studie aus dem Jahr 2020 tragen sie zu 78 % der gesamten Mikroplastikmasse im Ozean bei. ^{[ 136 ] [ 137 ]} Die häufig verwendete Verbindung 6PPD-Chinon , die über Reifenabriebpartikel ins Oberflächenwasser gelangt, ist nachweislich giftig für Silberlachse, Bachforellen und Regenbogenforellen. ^{[ 138 ]}

Vollständig abgefahrene Reifen können runderneuert werden , d. h. die abgefahrene Lauffläche wird ersetzt. ^{[ 139 ]} Dieser Vorgang wird als Runderneuerung oder Aufbereitung bezeichnet. Dabei wird die abgefahrene Lauffläche abgeschliffen und eine neue aufgebracht. ^{[ 140 ]} Es gibt zwei Hauptverfahren zur Runderneuerung von Reifen: die Formvulkanisation und die Vorvulkanisation. Beide Verfahren beginnen mit der Inspektion des Reifens, gefolgt von einer zerstörungsfreien Prüfmethode wie der Scherografie ^{[ 141 ]} , um nicht sichtbare Schäden sowie eingebettete Fremdkörper und Nägel zu lokalisieren. Manche Karkassen werden repariert, andere entsorgt. Reifen können mehrmals runderneuert werden, solange die Karkasse noch brauchbar ist. Reifen für Lieferwagen werden im Laufe ihrer Lebensdauer häufiger runderneuert als Reifen für den Fernverkehr. Karkassen, die für die Runderneuerung geeignet sind, werden vor der Bearbeitung von der alten Lauffläche befreit. ^{[ 142 ]}

Beim Runderneuerungsprozess müssen die Runderneuerungstechniker sicherstellen, dass sich die Karkasse in bestmöglichem Zustand befindet, um das Risiko eines Karkassenversagens zu minimieren. Karkassen mit Problemen wie abgenutzter Lauffläche, Laufflächenablösung, irreparablen Schnitten, korrodierten Gürteln oder Seitenwandschäden sowie alle Reifen mit Notlaufeigenschaften oder Schleuderschäden werden aussortiert. Beim Formvulkanisationsverfahren wird Rohkautschuk auf die zuvor angeraute und vorbereitete Karkasse aufgetragen und anschließend in einer Matrix vulkanisiert. Während der Vulkanisation verbindet sich der Rohkautschuk mit der Karkasse und nimmt die Laufflächenform der Matrix an. Beim Vorvulkanisationsverfahren hingegen wird ein vorgefertigtes Laufflächenband auf die angeraute und vorbereitete Karkasse aufgebracht und anschließend in einem Autoklaven vulkanisiert. ^{[ 142 ]}

Reifen können unter anderem zu Heißschmelzasphalt recycelt werden , typischerweise als Gummigranulat- Modifikator – recycelter Asphaltbelag (CRM – RAP) ^{[ 143 ] [ 144 ]} und als Zuschlagstoff in Portlandzementbeton . ^{[ 145 ]} Zerkleinerte Reifen können zu Gummimulch auf Spielplätzen verarbeitet werden, um Sturzverletzungen zu verringern. ^{[ 146 ]} Es gibt einige „grüne“ Gebäude, sowohl private als auch öffentliche , die aus Altreifen errichtet werden. ^{[ 147 ]}

Die Reifenpyrolyse ist ein Verfahren zur Wiederverwertung von Altreifen, bei dem ganze oder zerkleinerte Reifen in einem Reaktor unter Sauerstoffausschluss und mit einer Wärmequelle erhitzt werden. Im Reaktor wird der Gummi weich, woraufhin die Gummipolymere kontinuierlich in kleinere Moleküle zerfallen.

Für abgenutzte Reifen wurden weitere Verwendungsmöglichkeiten entwickelt, darunter:

• Bauelemente : Mit Erde gefüllte Reifen wurden als Pflanzgefäße ^{[ 148 ]} , Hausfundamente ^{[ 149 ]} , kugelsichere Wände ^{[ 150 ]} und zur Verhinderung von Bodenerosion in Überschwemmungsgebieten ^{[ 151 ]} verwendet. Reifenwände sind aus Sicherheitsgründen ein gängiges Element von Motorsportstrecken .
• Freizeitgeräte : Gebrauchte Reifen werden als Trainingsgeräte in Sportprogrammen wie American Football eingesetzt . ^{[ 152 ]} Eine klassische Übung zur Verbesserung von Schnelligkeit und Beweglichkeit ist der „Reifenlauf“. Dabei werden Reifen nebeneinander ausgelegt, wobei jeder linke Reifen einige Zentimeter vor dem rechten in einem Zickzackmuster liegt. Die Athleten laufen dann durch das Reifenmuster, indem sie jeweils in die Mitte eines Reifens treten. Die Übung zwingt die Athleten, ihre Füße höher als gewöhnlich vom Boden abzuheben, um nicht über die Reifen zu stolpern. ^{[ 153 ]} Alte Reifen werden manchmal auch zu Schaukeln umfunktioniert . ^{[ 154 ]}
• Reifenverbrennung als Protest : Weltweit haben Demonstranten Reifen verbrannt, um schwarzen Rauch zu erzeugen. ^{[ 155 ] [ 156 ]}
• Beim sogenannten „Necklacing“ werden Reifen verwendet, um Menschen zu töten, typischerweise durch Lynchmobs . Ein Reifen wird mit Benzin getränkt, dem Opfer um den Hals gelegt und angezündet.

• 
  Kinder auf einer Reifenschaukel
• 
  brennende Reifen als Protest

• Broschüre der National Highway Traffic Safety Administration zum Thema Reifensicherheit ( Archiviert am 28. Oktober 2020 in der Wayback Machine )
• Website der US-Regierung zu Reifenbewertung und -wartung ( Archiviert am 11. Mai 2015 im Internet Archive) .