Reifendruckkontrollsystem

  • Autor: OPONEO.DE

Reifendruckkontrollsystem (TPMS – Tyre Pressure Monitoring Systems) hat die Aufgabe, den Fahrer über einen Druckverlust zu informieren. Dazu wird jede Felge am Fahrzeug mit einem Drucksensor ausgerüstet, der den aktuellen Reifendruck per Funk an ein Steuergerät meldet.

Es besteht kein Zweifel, dass sie notwendig sind, da 40 Prozent der Fahrzeughalter in Europa und Nordamerika den Zustand der Reifen weniger häufig als einmal pro Jahr prüfen, wie aus Untersuchungen, u.a. der DEKRA folgt. Und von der Qualität der Bereifung hängt nicht nur die Sicherheit der Fahrgäste, sondern auch der Einfluss auf die Umwelt und die Geldbörse jedes Fahrers ab. Für Druckverlust in den Reifen gibt es zwei generelle Ursachen.

Zum einen gibt es die natürliche Erscheinung des Eindringens von Luft durch die Wände der Reifen und Ventile. Die zweite, gefährlichere Ursache ist in mechanischen Beschädigungen begründet. Dabei handelt es sich um einen plötzlichen Druckverlust, z.B. beim Aufprall auf einen Bordstein oder dem Überfahren eines scharfkantigen Gegenstands. In beiden Fällen sollten wir zur Verhinderung eines Unglücks schnell über den Druckverlust in den Rädern informiert werden. Dies soll das TPMS System sicherstellen.

März letztes Jahres hat das EU - Parlament eine Entschließung verabschiedet, die die Automobilhersteller zum serienmäßigen Einbau von TPMS System in Neufahrzeugen verpflichtet. In Nordamerika wurde diese Pflicht bereits vor längerer Zeit, im Jahre 2003, eingeführt. Der EU-Beschluss soll im November 2012 in Kraft treten.

BMW Armaturenbrett

BMW Armaturenbrett

Die Entscheidung legt jedoch nicht näher fest, welche der auf dem Markt verfügbaren technischen Lösungen implementiert wird. Das wird die Wirtschaftskommission für Europa in den kommenden Tagen entscheiden. Schauen wir uns jedoch genauer an, welches TPMS System für den Durchschnittsfahrer vorteilhafter ist.

Auf dem Markt dominieren momentan zwei technisch unterschiedliche Reifenluftdrucküberwachungssysteme.

Direkt messendes Reifendruckkontrollsystem

Direkt messendes Reifendruckkontrollsystem

Direkt messendes
Reifendruckkontrollsystem

Bei direkt messenden Reifendruckkontrollsystem wird der Fahrer in Echtzeit über den tatsächlichen Druck in jedem Rad informiert. Diese Systeme arbeiten auf der Basis von Drucksensoren in jedem einzelnen der Räder und technischen Lösungen, die die Übermittlung der Informationen aus dem Reifen zur der für die Datenerfassung verantwortliche Baugruppe ermöglichen. Werkseitig werden sie beispielsweise in Autos der Marken Mercedes, BMW, Lexus, Jaguar eingebaut.

 

Zusammenfassend: In den Rädern eingebaute Ventile übermitteln die Informationen über Funk drahtlos an den Bordcomputer. Das im Rad eingebaute Ventil besteht aus Drucksensor, Temperatursensor, Akku-Stromversorgung und der Elektronik. Im Druckfühler des TPMS Systems befindet sich ein Quartzkristall und die Druckdifferenz wird in Schritte umgewandelt, die auf einer Frequenz von 434 MHz an den Bordcomputer übertragen werden. Die Übertragung in dieser Art TPMS Systemen erfolgt durchschnittlich einmal pro Minute.

Das Display am Armaturenbrett warnt den Fahrer optisch vor kritischen Reifendrücken

Das Display am Armaturenbrett
warnt den Fahrer optisch vor
kritischen Reifendrücken

Es gibt zahlreiche direkt messende Reifendruckkontrollsysteme. Am populärsten sind Modelle der Hersteller Beru und Schrader, es sind aber auch andere wie AllTech, SmarTire, Siemens VDO, En Tire Solution, Pacific usw. erhältlich. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Modellen liegen im Einbauort und der Art der Unterbringung der Messfühler. Der Sensor kann unmittelbar hinter dem Schlauchventil angebracht sein oder z.B. an der Radfelge befestigt werden. Bei erstgenannter Variante sind die Ventile mit Farben gekennzeichnet und die Radposition im Fahrzeug ist unveränderlich.

Eine Änderung der Radlage würde zur Anzeige einer falschen Information auf dem Display führen. In Sensoren, die an der Radfelge angebracht sind, erkennt der Computer die Position des Rades im Fahrzeug selbstständig. Die Messergebnisse werden auf dem Armaturenbrett oder dem Monitor des Bordcomputers angezeigt.

Das Display am Armaturenbrett warnt den Fahrer optisch vor kritischen Reifendrücken

Das Display am Armaturenbrett
warnt den Fahrer optisch
vor kritischen Reifendrücken

Die Aufnahme dieser Art TPMS System in die Serienausstattung von Neufahrzeugen ab 2012 wird von den Reifenherstellern voll unterstützt. Sie argumentieren, dass das System eine hohe Genauigkeit und präzise Druckkontrolle in jedem der Räder gewährleistet. Es zeigt uns in Echtzeit den aktuellen Druck in jedem Rad an, wodurch es sicher (laufende Information über den Druck), wirtschaftlich (schützt vor den Folgen geringen Reifendrucks – höherer Kraftstoffverbrauch, schnellerer Reifenverschleiß) und umweltfreundlich (der Reifen hält länger – geringere CO2-Emission) ist.

Der Fahrer kann die Reifendrücke vom Display am Armaturenbrett ablesen

Der Fahrer kann die Reifendrücke
vom Display am Armaturenbrett ablesen

Ein Nachteil des Systems sind Schwierigkeiten bei der Benutzung. Beim Reifenwechsel ist der Vulkaniseur bzw. Reifenmechaniker jeweils im voraus darüber zu informieren, dass wir in den Rädern Drucksensoren haben, da diese Sensoren gerade beim Ausbau in Servicewerkstätten gern beschädigt werden.

Die Kosten eines neuen Sensors sind hoch. Dazu kommen noch die Kosten für die Einspielung der Softwareänderungen im TPMS System, das die neuen Basisbedingungen (neuer Sensor) analysieren muss. Neue Basisbedingungen müssen auch bei jedem Reifenwechsel eingespielt werden. Es ist daran zu denken, dass die Radfelgen jeweils genau an dem Ort eingebaut werden, an dem sie sich vorher befanden. Vergessen wir dies, zahlen wir für eine weitere Analyse der neuen Bedingungen des TPMS Systems.

Indirekt messendes Reifendruckkontrollsystem

Diese Art von TPMS System wird von den Automobilherstellern bevorzugt und kommt deshalb in den meisten Mittel - und Unterklassewagen zum Einsatz. Sein grundlegender Vorteil liegt in dem preisgünstigen Einbau aufgrund der Tatsache, dass das System die im Rahmen des Antiblockiersystems (ABS) und der Elektronischen Stabilitätskontrolle (ESP) funktionierenden Radgeschwindigkeitssensoren nutzt.

Indirekt messende TPMS Systeme vergleichen die Geschwindigkeit der einzelnen Räder und erkennen den geringen Druck in den Rädern, die mehr Umdrehungen als die restlichen Räder ausführen müssen. Reifen mit niedrigerem Druck haben einen geringeren Durchmesser, wodurch sie zum Zurücklegen des gleichen Weges mehr Umdrehungen benötigen. Die neuere Generation von TPMS Systemen dieser Art nutzt eine andere Reifenkenngröße – die Radschwingung. Außer die Schwingung prüfen diese Systeme auch das Ergebnis der Belastungveränderungen während des Beschleunigens, Bremsens und Durchfahrens von Kurven.

Indirekt messendes Reifendruckkontrollsystem

Indirekt messendes
Reifendruckkontrollsystem

Dieses System hat viele Mängel. Größter Nachteil ist die manuelle Rücksetzung der Einstellungen und Eingabe der neuen Reifenkalibrierung per Hand. Warum? Jedesmal, wenn wir Reifen wechseln oder Luft aufpumpen, wird das System zum Löschen der Einstellungen benutzt. Idee der Entwickler war es, zum Zeitpunkt des Erreichens genau des gleichen (vom Hersteller empfohlenen) Drucks in jedem der Räder zu kalibrieren. Welche Sicherheit haben wir aber, dass der von uns in den Rädern aufgegebene Druck der richtige ist? Bezugspunkt dieses Systems ist nicht der richtige Druck für unsere Räder (da es keine Drucksensoren gibt), sondern lediglich der Zeitpunkt, in dem wir angenommen haben, dass bereits der korrekte Druck vorhanden ist. Das System liefert uns keinerlei Information darüber, dass in den Rädern der gewünschte Druck vorhanden ist und akzeptiert lediglich unsere Entscheidung über die Kalibrierung.

Die meisten Autofahrer besitzen keinen eigenen Kompressor und werden auf stark genutzte und ungenaue öffentlich zugängliche Geräte angewiesen sein. Und das bedeutet, dass sie sich auf einen falschen Druck stützen werden. Die Kalibriertaste kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt gedrückt werden, den wir als passenden Moment erachten, da dieses TPMS System nicht den tatsächlichen Zustand vor der Kalibrierung prüft. Das System warnt uns lediglich bei einem Druckabfall um 20 Prozent gegenüber dem von uns als Basisdruck angenommenen Wert. Auf ein weiteres Problem stoßen wir beim Reifenwechsel. Dieses System ist perfekt auf die Steifigkeit der Reifen ausgelegt, auf denen es das Werk verlassen hat. Das bedeutet, dass wir genau das gleiche Reifenmodell aufziehen müssen, wenn wir wollen, dass uns das System über einen 20-prozentigen Druckverlust unterrichtet. Bei indirekt messenden Reifendruckkontrollsystemen der zweiten Generation (die auf der Prüfung der Reifenschwingungen basieren) besteht eine noch größere gegenseitige Abhängigkeit zwischen den Originalreifen der Fahrzeugerstausstattung und der korrekten Systemfunktion. Dies resultiert auch aus der Anpassung der TPMS Systemparameter an die spezifischen Eigenschaften des betreffenden Reifenmodells. Das bedeutet für den Durchschnittsbenutzer zusätzliche Kosten, da die Reifen der Erstausstattung teurer sind.

Es gibt noch einen weiteren Aspekt der Benutzung von Reifen mit indirektem TPMS System: die Reaktionszeit. Aus Untersuchungen des amerikanischen Verkehrsministeriums DOT folgt, dass ein Kraftfahrzeugführer nach Feststellen des Druckverlustes in einem der Räder durchschnittlich 10 Minuten benötigt, um einen sicheren Ort zu erreichen. Das indirekte TPMS System stellt einen Druckverlust erst nach Zurücklegen mehrerer Kilometern fest (da seine Analyse über den Vergleich des Verhaltens der Reifen innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erfolgt). In der Konsequenz verlieren wir einige wertvolle Minuten (innerhalb dieser Zeit kann der Druck im Rad auf Null fallen). Schließlich vermerkt dieses System, beim gegenseitigen Vergleich der Radparameter wegen des Verlustes seines Bezugspunkts nicht, wenn alle vier Räder nach und nach Druck verlieren.

Lohnt sich der Kauf eines TPMS Systems?

Ist unser Auto werkseitig nicht mit einem der beschriebenen Systeme ausgestattet, können wir ein solches selbst erwerben. Auf dem Kfz-Anschlussmarkt werden direkt messende TPMS Systeme zum Verkauf angeboten. Der Preis für Sensor, Transmitter und Empfänger ist hoch, aber die von TPMS Systemen gelieferten Ergebnisse sind durchaus messbar.

Reifendruckmessung

Reifendruckmessung

Lohnt sich diese Investition? Denken wir daran, dass der Sensor jedesmal, wenn wir uns den Reifen durchschlagen und keine Runflat Reifen mit Notlaufeigenschaften und spezieller Seitenwandverstärkung haben, höchstwahrscheinlich zerstört wird. RunFlat Reifen schützen den Sensor dank der versteiften Wände vor einer Beschädigung. Wenn wir uns den Kauf dieses Systems leisten können, ist dies eine bequeme Lösung. Man kann jedoch auch eine alternative Lösung wählen: sich um seine Reifen kümmern und Vorsorge treffen. Deshalb empfehlen wir, zweimal monatlich den Druck in den Rädern zu prüfen, in regelmäßigen Abständen in Diagnosestationen die Reifenspur zu ermitteln und den Druck in den Rädern den tatsächlichen Bedingungen anzupassen, unter denen der Reifen eingesetzt wird (z.B. längere Fahrt mit Wohnwagenanhänger).


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