Forschen am Reifen

Raymund Lederhofer hat in theoretischer Physik promoviert und erforscht heute, wie sich Autoreifen am besten und effizientesten herstellen lassen. Seine Erfahrungen aus der Wissenschaft nutzt er für seinen Job in der Industrie: Indem er etablierte Produktionsweisen hinterfragt, gelingt es ihm, gänzlich neue Herangehensweisen zu entwickeln.

Vor dreißig Jahren hätte Raymund Lederhofer es nicht für möglich gehalten, dass er einmal bei einem Reifenhersteller arbeitet. Doch heute leitet er in Hannover einen Forschungsbereich bei der Firma Continental, in dem er und sein Team das Gummimaterial und die Herstellungsverfahren von Autoreifen untersuchen.

Portrait von Raymund Lederhofer vor einer Maschine zur Reifenherstellung.
Raymund Lederhofer

Raymund Lederhofer: „Als Student war es nicht mein Lebenstraum, Reifen herzustellen – ich wollte an der Universität forschen und modellieren. Ich hatte eine Forscherkarriere im Blick und habe gar nicht daran gedacht, dass das auch in der Industrie geht.“

Nach seinem Physikdiplom in Aachen promovierte Lederhofer in theoretischer Physik und modellierte Systeme für den Sonderforschungsbereich „Biologische Membranen“. Als Postdoktorand entschied er sich für den Wechsel in die Industrie und im Gespräch mit dem Reifenhersteller Continental schien alles zu passen: Die Firma wollte zu diesem Zeitpunkt anfangen, die Geräuschentwicklung an Reifen zu untersuchen – Lederhofer hatte Vorwissen in Akustik und Optik und interessierte sich für gummielastische Werkstoffe.

„Meine Entscheidung war zunächst: Ich gehe ein paar Jahre in die Industrie und kann immer noch zurückkommen an die Hochschule. Die Unikarriere hätte mich auch sehr gereizt. Aber in gewisser Weise mache ich jetzt auch Grundlagenforschung. Natürlich nicht die Grundlagenforschung der theoretischen Physik – aber die Grundlagenforschung, die man für meinen Industriezweig braucht.“

Nach den ersten Jahren als Wissenschaftler im Konzern wählte Lederhofer zunächst eine Managementkarriere. Doch 2006 gab er den Managerposten ab, um wieder fachlich zu arbeiten. Seitdem ist er „Experte für Reifengleichförmigkeit“ und untersucht, wie sich Reifen aus Festigkeitsträgern und Gummi als Verbundwerkstoff möglichst gleichmäßig herstellen lassen.

Gummiexperte beim Reifenhersteller

„Als Experte entwickele ich Modelle, die zeigen wie die Gummiherstellung und Verarbeitung funktioniert. Dadurch können wir sehen, wie sich Prozesstechniken und Abläufe verbessern lassen. Allerdings ist es ganz wichtig, dass die Modelle einfach und verständlich sind. Wenn ich anfange, von Fluiddynamik und Simulationen zu reden, habe ich die Hälfte der Mannschaft schon verloren. Trotzdem müssen im Modell noch die wesentlichen physikalischen Aspekte auftauchen, die dürfen nicht durch die Vereinfachung verloren gehen.“

Autoreifen, an den ein Messgerät angelegt wird.
Vermessung des Reifenmodells

Lederhofer beobachtet jeden einzelnen Arbeitsschritt und analysiert, wie sich dieser auf das Produkt, den fertigen Reifen, auswirkt. Dabei muss er genau im Blick haben, welche Effekte für den Kunden störend sein könnten und den Fahrkomfort beeinträchtigen.

„Wenn wir das Gummi während der Herstellung des Reifens auf eine bestimmte Art verformen, kann das zu Spannungen im Reifen führen. Und das wiederum dazu, dass das Auto beim Fahren bei bestimmten Geschwindigkeiten vibriert. Dann kommt der Kunde und sagt: ,Bevor ich mir die teuren neuen Reifen gekauft habe, hat der Innenspiegel nie so gewackelt. Ich will meine alten Reifen wiederhaben.’ Und so etwas wollen wir vermeiden.“

Sowohl den Kundenwunsch als auch das wirtschaftliche Interesse des Unternehmens muss Lederhofer bei seiner Forschungstätigkeit immer im Blick haben. Er begleitet die Entwicklungen von der Idee bis in die Fabrik und muss auch mit dem Vorstand verhandeln, um Gelder für Projekte zu bekommen. Der Unterschied zur universitären Forschung ist hier sehr deutlich.

„Auch an der Uni muss man Forschungsgelder anwerben, aber die Argumentation ist eine andere. In der Firma muss ich wissenschaftliche Forschung wirtschaftlich erklären, also sagen, warum ein Projekt Geld einbringt – durch bessere Qualität, geringere Produktionskosten oder einen Wettbewerbsvorteil.“

Neugierige Physiker und praktische Ingenieure

Auch die Zeitskalen sind kürzer als in der universitären Forschung. Diese Geschwindigkeit hat für Lederhofer aber auch ihren Reiz. Die Entwicklungen von seinem Team sind innerhalb weniger Jahre auf den Straßen im Einsatz.

„In der Uni mussten wir zu 98 oder 99 Prozent sicher sein, dass es klappt, bevor wir irgendwas ausprobiert haben. In der Industrie schätzen wir ab, ob es in der Größenordnung hinkommt – und der Rest ergibt sich in der Umsetzung. Wenn wir Arbeitsabläufe ändern wollen, dauert es meist nicht mehr als fünf Jahre, bis die neue Version auf der Straße herumfährt. Dadurch kann man selbst sehen, wie gut es in der Praxis funktioniert, und man hat die Chance, die eigenen Fehler gleich wieder einzusammeln, wenn es schiefgeht.“

Rundes Gerät, auf dem der Reifen zusammengefügt wird.
Spannvorrichtung für Autoreifen

Eine strukturierte Herangehensweise an Probleme hat Lederhofer im Physikstudium gelernt. Jetzt betreut er Studierende der Physik und Ingenieurswissenschaften, die beim Reifenhersteller praktische Erfahrungen sammeln wollen.

„Eine Besonderheit ist zum Beispiel, dass ich im Physikstudium gelernt habe: Wenn etwas nicht funktioniert, ist das auch ein Ergebnis. Und da setzt man wieder an und überlegt sich, woran das liegen könnte. Bei meinen Studenten der Ingenieurswissenschaften muss ich oft erklären, dass ein Ergebnis ein Ergebnis ist, auch wenn es nicht direkt funktioniert. Da gibt es echte Unterschiede. Der Ingenieur fragt: Wie kann ich das umsetzen? Der Physiker fragt: Wie kann ich das verstehen? Das sind ganz unterschiedliche Herangehensweisen und beide sind wichtig.“

Laut Lederhofer ergeben sich im Berufsleben viele Möglichkeiten erst mit der Zeit, man müsse einfach die Augen offen halten. So gab es vor zwanzig Jahren beim Reifenhersteller keine solche Forschungsarbeit. Erst 2004 realisierte die Geschäftsführung, wie wichtig Grundlagenforschung ist, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Lederhofer bewarb sich erfolgreich auf einen der neugeschaffenen „Expertenposten“ und kam so wieder zum Forschen.

„Nach meinem Studium hätte ich nicht gedacht, dass ich mehr als 25 Jahre bei einem Reifenhersteller bleibe. Aber ich konnte im Unternehmen verschiedene Erfahrungen sammeln und herausfinden, was mir Freude macht. Für mich hat sich gezeigt: Wenn man die Freude am Forschen und Suchen behält, ist man auch in der Industrie sehr gut aufgehoben.“