Elektroautos schicken Reifenpartikel in den Boden, in die Luft und ins Wasser

Jul 01, 2023

Elektroautos lösen ein Umweltproblem – und verschlimmern ein anderes.

Elektrofahrzeuge sind, wie Sie vielleicht gehört haben, Wunder. Nur ein Bruchteil der in den USA verkauften Neuwagen sind Elektroautos, aber diese Maschinen haben eine Mischung von Menschen vereint, die Amerika vom Benzin wegbringen wollen. Umweltverbände machen mit, und die Bundesregierung bietet kräftige Anreize, um den Verkauf anzukurbeln. Autohersteller bieten jetzt doppelt so viele Elektroauto-Modelle an wie vor der Pandemie und schalten endlose Werbespots, um sie zu bewerben. „Wir glauben an eine vollelektrische Zukunft“, sagte Mary Barra, CEO von General Motors, vor einigen Wochen in einem Interview. Sogar Autoenthusiasten kommen auf den Plan: YouTube bietet endlose Videos von Menschen, die mit ihren Elektroautos Rennen fahren.

Diese Begeisterung ist berechtigt. Die Dringlichkeit des Klimawandels macht es erforderlich, die 278 Millionen Privatfahrzeuge, die auf den amerikanischen Straßen unterwegs sind, so schnell wie möglich zu elektrifizieren. Schließlich sind Elektrofahrzeuge weitaus klimafreundlicher als gleichwertige benzinbetriebene Modelle, da sie die Abgasemissionen vermeiden, die den Planeten erwärmen und die Luft verschmutzen. Besser noch: Das Fahren mit Elektrofahrzeugen macht einfach Spaß: Die meisten Modelle sind schneller und leiser als ein durchschnittliches Benzinauto.

Aber das ist nicht die ganze Geschichte. Elektrofahrzeuge verursachen auch Emissionen, die über das hinausgehen, was aus ihrem Auspuff austritt. Wie bei allen Autos reiben ihre Reifen ständig am Straßenbelag und setzen dabei Partikel frei, die durch die Luft schweben und in Gewässer gelangen, wodurch die menschliche Gesundheit und die Tierwelt geschädigt werden. Neue EV-Modelle sind tendenziell schwerer und schneller – sie erzeugen mehr Partikel und erhöhen die Gefahr. Mit anderen Worten: Elektroautos haben ein Problem mit der Reifenverschmutzung, und eines, das sich mit der Masseneinführung von Elektroautos in Amerika noch verschlimmern wird. Nichts davon ist unvermeidlich. Elektrofahrzeuge müssen nicht so massiv und blitzschnell sein – das sind Entscheidungen, die die Autoindustrie getroffen hat. Wir alle werden den Preis zahlen.

Diese Verschmutzung ist die unvermeidliche Folge des Reifenverschleißes, dem jeder Autobesitzer im Laufe der Zeit ausgesetzt ist. Reifen bestehen aus Hunderten von Inhaltsstoffen, darunter Natur- und Kunstkautschuk, Erdöl, Nylon und Stahl, und spucken ständig winzige Materialpartikel aus, von denen viele für das bloße Auge unsichtbar sind. Die Pannenrate Ihrer Reifen hängt von vielen Faktoren ab, aber die Gesamtmenge der Reifenverschmutzung, die von sichtbaren Gummistücken bis hin zu Nanopartikeln reicht, ist atemberaubend: laut einem Bericht von Imperial jährlich bis zu 6 Millionen Tonnen weltweit Hochschule London. „Wir erzeugen enorme Mengen an Gummiabrieb, der als sehr kleine Partikel in die Atmosphäre oder als große Partikel auf der Straßenoberfläche gelangt und weggespült wird“, sagt Marc Masen, Maschinenbauingenieur am Imperial College und Mitautor dieser Studie Bericht, sagte mir. Auf raueren Oberflächen entstehen tendenziell größere Reifenbrocken, die sich auf dem Boden absetzen, während auf glatteren Straßen, wie zum Beispiel frisch asphaltierten Autobahnen, winzige Reifen entstehen, die Hunderte von Fuß weit in der Luft schweben können.

Vieles über die Reifenverschmutzung ist noch unbekannt. Im Vergleich zu Auspuffemissionen seien Reifenpartikel in einem Labor schwieriger zu messen und in der realen Welt, wo verschiedene Arten von Autoverschmutzung miteinander vermischen, zu isolieren, sagte Masen. Erst in den letzten Jahren rückte die Maut zunehmend in den Blickpunkt. Als eine Form von Mikroplastik trifft die Reifenverschmutzung die Tierwelt hart: Verbindungen, die sich auf dem Boden absetzen, geben nach und nach giftige Chemikalien in den Boden und das Wasser ab. Eine Studie kam zu dem Schluss, dass Reifen für bis zu 28 Prozent des Mikroplastiks in den Weltmeeren verantwortlich sein könnten; Ein anderer stellte fest, dass sie zu den größten Quellen solcher Schadstoffe in der Bucht von San Francisco gehören. Mikroplastik kann von winzigen Wasserorganismen aufgenommen werden und auf dem Weg durch die Nahrungskette verheerende Folgen haben. Eine Studie der University of Washington aus dem Jahr 2020 führte einen Rückgang der Populationen des Silberlachses im Nordwesten auf 6PPD zurück, eine Chemikalie, die Reifen zugesetzt wird, um deren Abnutzung zu verlangsamen.

Kleinste Reifenpartikel, die nur wenige Nanometer messen, können in unsere Lunge gelangen und sich in unseren Organen ausbreiten. Verschiedene Reifenkomponenten wurden mit chronischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter Atemwegserkrankungen, Nierenschäden, neurologische Schäden und Geburtsfehler – ein besonderes Problem in Vierteln neben Autobahnen, deren Bewohner überwiegend aus einkommensschwachen und Minderheiten stammen. Reifenpartikel könnten sich auch über unsere Nahrung auf uns auswirken, da ihre Chemikalien in die von Fischen und Kühen gefressenen Algen und Gräser eindringen können. In den USA sind Reifenemissionen überhaupt nicht reguliert; Obwohl strengere Vorschriften Autos sauberer gemacht haben, ergab eine letztes Jahr im Guardian veröffentlichte Studie, dass bei neueren Autos die Verschmutzung durch Reifen viel größer ist als die Abgasemissionen.

Die Elektrifizierung dürfte diese Probleme deutlich verschlimmern. Elektrofahrzeuge nutzen „regeneratives Bremsen“, das Energie aufnimmt, wenn sie langsamer werden. Jedes Bremsen verursacht Reifenreibung, aber Elektrofahrzeuge sind so konzipiert, dass sie dies automatisch häufiger tun, um kleine Mengen an Leistung zu gewinnen. Ein weiterer Faktor ist das Drehmoment bzw. die Motorleistung. Dank des sofortigen Drehmoments sind Elektrofahrzeuge in der Lage, deutlich schneller zu beschleunigen als Benzinautos. Der SUV Kia EV6 beispielsweise beschleunigt in 3,5 Sekunden von null auf 60 Meilen pro Stunde, vergleichbar mit einem gasbetriebenen Aston Martin DBS 770 Ultimate. „Mit einem durchschnittlichen Tesla kann man mit einem Porsche ein Drag Race gewinnen“, sagte Masen. „Das ist nicht gut für die Reifen.“

Außerdem können Elektrofahrzeuge sehr schwer sein, was den Reifenverschleiß zusätzlich verschlimmert. Der Einbau einer riesigen Batterie kann das Gewicht eines Autos dramatisch erhöhen: Ein Ford F-150 Lightning wiegt beispielsweise etwa 35 Prozent mehr als ein benzinbetriebener F-150. Der Hummer EV ist noch gigantischer; Allein seine Batterie wiegt ungefähr so ​​viel wie einige Toyota Corolla-Modelle.

Besitzer von Elektrofahrzeugen bemerken bereits, dass ihre Reifen schnell verschleißen. Eine kürzlich von JD Power and Associates durchgeführte Umfrage ergab, dass schnelles Abnutzen des Profils die größte Beschwerde ist, die Besitzer von Elektrofahrzeugen über ihre Reifen haben. „Sie erwarten, dass ihre Reifen 40.000 Meilen zurücklegen, und sie bekommen 13.000“, sagte mir Ashley Edgar, Senior Director für Automobilzulieferer-Benchmarking und alternative Mobilität bei JD Power.

Da sowohl die Reifenemissionsanalyse als auch die Einführung von Elektrofahrzeugen noch in den Kinderschuhen stecken, ist es schwer zu sagen, wie viel schlimmer die Umweltverschmutzungsprobleme werden könnten. Masen hofft, dass die Dringlichkeit des Problems Forscher und die Industrie dazu veranlassen wird, nach möglichen Lösungen zu suchen, aber die Entwicklung von Lösungen wird Zeit brauchen, und schwere, schnelle Elektrofahrzeuge machen das Problem noch schwieriger. „Die Reifenleute schauen auf die Reifen, die Autoleute schauen auf die Autos und die Straßenleute schauen auf die Straßen, aber es muss zusammenpassen“, sagte er.

Einige Reifenhersteller haben neue, speziell für Elektrofahrzeuge entwickelte Produkte auf den Markt gebracht, die auf eine längere Lebensdauer ausgelegt sind. Anfang dieses Jahres stellte Bridgestone den Turanza EV vor, ein neues Modell, von dem das Unternehmen behauptet, dass es „konstruiert wurde, um Ihr EV-Erlebnis durch eine hervorragende Profillebensdauer zu verbessern“. Solche speziellen EV-Reifen sind nicht billig: Auf der Bridgestone-Website werden sie für 315,99 US-Dollar mit einer 50.000-Meilen-Garantie angeboten, verglichen mit 295,99 US-Dollar und 80.000 Meilen für die Nicht-EV-Version. Bessere Reifen können helfen, aber nur bedingt. Das größere Problem besteht darin, dass viele US-Autohersteller einen Teil ihrer Geschäftsstrategie auf den Verkauf schwerer SUVs und Lastwagen mit saftigen Gewinnspannen ausgerichtet haben und dies auch weiterhin tun werden. Limousinen werden auf US-Autoparkplätzen zu einer vom Aussterben bedrohten Spezies, wo etwa vier von fünf Neuwagen entweder SUVs oder Lastwagen sind. Da die Verkäufe von Elektrofahrzeugen gestiegen sind, werden die Autos immer größer; GM hat kürzlich den bescheidenen Chevy Bolt – sein beliebtestes Elektromodell – abgeschafft und rüstet seine Fabrik um, um stattdessen elektrische Pickups zu bauen.

Wenn sie wollten, könnten die Autohersteller den Amerikanern die Art von kleinen Elektrofahrzeugen anbieten, die in anderen Ländern erhältlich sind, aber ein solcher Schritt scheint nicht in Sicht zu sein. Sie könnten auch die Beschleunigung ihrer Elektrofahrzeuge dämpfen und so die Reifenerosion verringern. Stattdessen entscheiden sie sich für den Verkauf elektrischer SUVs, die Rennwagen ähneln. Geschwindigkeiten von null auf 60 sind seit Jahrzehnten eine tragende Säule des Automarketings, und die beeindruckende Verbreitung von Elektrofahrzeugen könnte theoretisch neue Käufer anziehen. Aber es beschleunigt die Reifenerosion, hat aber keinen praktischen Zweck. „Wenn Sie in sieben Sekunden von null auf 60 kommen, ist alles in Ordnung“, sagte mir Jennifer Stockburger, Betriebsleiterin im Autotestzentrum Consumer Reports. „Alles darüber hinaus ist ein Spaßfaktor.“

Die Gefahr einer zunehmenden Reifenverschmutzung ist kaum die einzige gesellschaftliche Gefahr, die die Autoindustrie der amerikanischen Öffentlichkeit durch ihre großen und schnellen Elektrofahrzeuge aufzwingt. Reifen, die schneller verschleißen, stellen weitere Sicherheitsrisiken dar: „Bremsen, Aquaplaning und die Traktion im Winter könnten sich verschlechtern“, sagte Stockburger, „und dann schleudert dieses schwere Fahrzeug.“ Solche Autos könnten Fußgänger, Radfahrer und andere Autofahrer gefährden und eine Verkehrssicherheitskrise verschärfen, die es nur in den USA gibt. Und die riesigen Batterien, die sie benötigen, verbrauchen knappe Mineralien, die andernfalls kleinere, effizientere Modelle antreiben könnten.

Diese Probleme könnten vermieden werden, wenn die Bundesregierung sich gegen unnötige Geschwindigkeit und Größe von Elektrofahrzeugen aussprechen würde. Jennifer Homendy, Vorsitzende des National Transportation Safety Board, hat vor diesen Gefahren gewarnt, aber der Kongress und das Verkehrsministerium haben das Thema gemieden. Die Gefahr einer zunehmenden Umweltverschmutzung durch Reifen ist eine weitere Gefahr, wenn so viel Macht über die Zukunft unseres Planeten in die Hände der Automobilkonzerne gelegt wird. Auch wenn sie eine Art der Umweltverschmutzung verringern, können sie eine andere Art von Umweltverschmutzung verschlimmern.