Mit 35 Grad brennt die Sonne auf den Asphalt, die Luft flimmert in den Straßen Mailands. Zehn Meter tiefer herrscht eine andere Welt. In den vier unterirdischen Etagen des Entwicklungszentrums arbeiten die Ingenieure von Pirelli am Reifen von morgen. Zwischen Prüfständen, Messanlagen und Laboren erklärt Testmanager Europa Andrea Arcari eine Besonderheit des Gebäudes. Jede Maschine steht auf massiven Betonsockeln, viele davon zusätzlich luftgefedert. So sollen sich Vibrationen weder auf die Messergebnisse noch auf das Gebäude übertragen.
Längst werden Reifen nicht mehr nur auf der Teststrecke entwickelt. Computerberechnungen, digitale Zwillinge und Fahrsimulatoren gehören in der Branche ebenso zum Entwicklungsalltag wie Gummi und Asphalt. Künstliche Intelligenz hilft, große Datenmengen auszuwerten und neue Materialmischungen zu entwickeln. "Die virtuelle Entwicklung ersetzt aber nicht die Realität", sagt Guido Carosio, der unter anderem die Testaktivitäten verantwortet. "Wir verlagern einen großen Teil der Arbeit von der Teststrecke auf Prüfstände und Simulatoren. Die endgültige Validierung erfolgt aber weiterhin auf der Straße und der Teststrecke."
Der Weg zum fertigen Reifen beginnt häufig mit einem einzelnen Exemplar auf einem Prüfstand. Dort werden Belastungen simuliert, die später auf der Straße auftreten: Kurvenfahrt, Bremsen, Beschleunigen oder unterschiedliche Radlasten. Aus den Messdaten entsteht ein digitales Abbild des Reifens. "Schon nach wenigen Stunden haben wir eine digitale Repräsentation des Produkts, die wir für Simulationen und Fahrzeugmodelle nutzen können“, erklärt Arcari.
Das verändert auch die Rolle der Reifenhersteller. Früher mussten sie auf die ersten Prototypen eines neuen Fahrzeugs warten. Heute sitzen sie mit am virtuellen Entwicklungstisch. Während die Autobauer digitale Fahrzeugmodelle erstellen und simulieren, arbeitet man in Mailand parallel an den passenden Pneus. So wachsen Reifen und Fahrzeug bereits am Computer zusammen, lange bevor das erste Testfahrzeug die Werkshallen verlässt.
Entstanden ist dieser Ansatz im Hochleistungsbereich. "Vor 15 Jahren haben wir solche Verfahren hauptsächlich für Formel 1 und Hochleistungsfahrzeuge genutzt. Heute verwenden wir sie für praktisch alle Produkte", sagt Carosio. Das gelte für Ferrari, Lamborghini oder Pagani ebenso wie für Motorräder, Roller oder Fahrräder. Viele dieser Methoden stammen aus der Formel 1 und werden heute auch bei Serienreifen eingesetzt.
Eine Etage darüber verbirgt sich hinter einer unscheinbaren Tür eines der wichtigsten Werkzeuge des Hauses. Durch eine Glasscheibe fällt der Blick auf einen professionellen Rennsimulator. Der Fahrer sitzt in einem Porsche-Cockpit und bewegt virtuelle Fahrzeuge über digitale Abbilder realer Teststrecken. Elektromotoren im Lenkrad, aufblasbare Sitzpolster und Schwingungserreger vermitteln Rückmeldungen, obwohl die Kabine fest an ihrem Platz bleibt.
Reifenservice: Neue Produkte für die Werkstatt
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Der Simulator erleichtert die Arbeitsweise. Weniger Prototypen und weniger Testfahrten sparen Zeit, Energie und Ressourcen. Tests, die früher mehrere Wochen dauerten, lassen sich heute teilweise innerhalb weniger Tage durchführen. Trotzdem bleibt die reale Welt der Maßstab. Am Ende überprüfen Testfahrer sämtliche Produkte auf der Straße.
Neben Simulationen bleibt die Materialentwicklung eine Kernaufgabe. "Wir müssen alle zwei bis drei Jahre neue Gummimischungen entwickeln“, sagt Thomas Hanel, Leiter Innovation und Materialentwicklung bei Pirelli. Einerseits sollen Laufleistung und Abrieb verbessert werden, andererseits Nasshaftung und Bremsleistung. Diesen Zielkonflikt versucht die gesamte Branche zu lösen. "Früher lag unser erster Entwicklungsschritt oft bei 50 oder 60 Prozent des Zielwerts. Heute erreichen wir beim ersten Anlauf häufig schon 90 Prozent", sagt Carosio. Mit Simulationen lässt sich ihm zu Folge die Entwicklung um etwa ein Drittel beschleunigen.
