#plastikfrei: Pkw-Reifen sind die Top-Verursacher von Mikroplastik

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Familie Mattern achtet darauf, wie viel Mikroplastik sie verursacht. Seit Mutter Lena in der Zeitung gelesen hat, dass sich viel Mikroplastik beim Waschen aus Fleecejacken löst, kaufen die Matterns keine neuen Kleidungsstücke aus dem Material. In dem Artikel stand auch, dass sich Mengen an Mini-Plastik-Partikeln in Shampoos, Duschgels und anderen Pflegeprodukten befinden. Seitdem achtet Vater David in der Drogerie immer auf das Siegel „Mikroplastikfrei‘“.

Als Tochter Almira kürzlich von der Schule kam, überraschte sie ihre Eltern: „Wisst ihr was der allergrößte Mikroplastikverursacher ist? Der Abrieb von Autoreifen, wenn sie auf der Straße fahren!“ Die Eltern schauten sich ungläubig an. „Doch, das haben wir heute in Chemie gelernt“, sagt Almira. Lena und David recherchierten abends im Internet: Tatsächlich. Das stimmt! In den nächsten Wochen versuchten alle, weniger Mikroplastik zu verursachen. Amira fährt jetzt oft mit dem Fahrrad zur Schule, ihr kleiner Bruder Max läuft mit seinen Freunden im Laufbus zur Schule. Vater David ist ziemlich froh, dass ihm das stressige Eltern-Taxi zur Schule erspart bleibt. Er selbst genießt inzwischen den Weg zur Straßenbahnhaltestelle. Mutter Lena hat sich ein E-Bike gekauft, mit dem sie die 12 Kilometer bis ins Büro manchmal sogar schneller schafft als bisher mit dem Auto.

1. Das Problem

Der Abrieb von Pkw-Reifen ist einer Studie des Fraunhofer Instituts UMSICHT zufolge der mit weitem Abstand größte Verursacher von Mikroplastik. Reifenabrieb ist in Deutschland mit rund 100.000 Tonnen pro Jahr für ein Drittel des gesamten Mikroplastikeintrages verantwortlich.

In der Diskussion um die Vermeidung von Kunststoffen spielen aber Fahrzeugreifen bislang fast keine Rolle, obwohl jährlich große Mengen Altreifen anfallen und durch den beim Fahren verursachten Reifenabrieb große Mengen Mikroplastik in die Umwelt gelangen.

Reifen bestehen zu einem großen Anteil aus natürlichen und synthetischen verformbaren Kunststoffen, den Elastomeren. Daneben werden für die Reifenherstellung weitere Materialien und Stoffe wie zum Beispiel Stahl, Rayon-Kunstfaser, Polyamid-Kunststoffe und Industrieruß sowie Weichmacher und weitere Chemikalien benötigt.

Altreifen dürfen in Deutschland seit dem Jahr 2003 nicht mehr deponiert werden. Im Jahr 2016 wurden deshalb allein in Deutschland 577.000 Tonnen Altreifen stofflich verwertet oder bei der Zementherstellung verbrannt. Nur fünf Prozent der Altreifen werden runderneuert. Dabei wird nur die Lauffläche erneuert und damit der Einsatz von neuen Elastomeren vermieden. Lkw-Reifen werden deutlich häufiger runderneuert. Ein Grund dafür ist, dass es für Pkw viel mehr unterschiedliche Reifentypen gibt und starke Konkurrenz durch günstige Importreifen.

Trotz des Deponieverbots gibt es Pfade, über die Reifen-Material in die Umwelt gelangt. Neben der illegalen Entsorgung spielt der Reifenabrieb eine wesentliche Rolle. Obwohl Reifen – zumindest teilweise – aus biogenen Rohstoffen wie Naturkautschuk und Rayon bestehen, sind sie kaum oder gar nicht biologisch abbaubar. Deshalb kann Reifengummi jahrelang in der Umwelt verbleiben. Aufgrund der vielen Beschleunigungs- und Bremsvorgänge sowie Kurven in den Städten, ist der Abrieb dort besonders hoch. Gerade dort, wo er in die Kanalisation oder bei starkem Regen direkt in die Gewässer gelangen kann. Über die Verbreitungswege und Auswirkungen auf einzelne Lebewesen und ganze Ökosysteme ist heute noch wenig bekannt.

Mobilität: Zehnmal mehr Pkws seit 1960

Im vergangenen Jahrhundert hat sich mit dem Aufkommen von Autos das Mobilitätsverhalten der Deutschen grundsätzlich verändert. Während die Zahl anfänglich nur langsam stieg, verzehnfachte sich die Anzahl an Pkw seit dem Jahr 1960 bis heute. Pkw sind zum Massentransportmittel geworden. Mehr als die Hälfte aller Wege und dreiviertel der Personenverkehrsleistung wird heute per Auto zurückgelegt. Auch die gefahrenen Entfernungen sind stark gewachsen. Dadurch ist ein so genannter Lock-In-Effekt entstanden: Das Auto hat die Möglichkeiten gegeben, komfortabel große Distanzen zurückzulegen, was sich wiederum auf das Wohnumfeld ausgewirkt hat. Viele Orte wie Einkaufsmöglichkeiten, Arbeitsstellen, Behörden oder Ärzte sind oftmals nur noch schwer zu Fuß erreichbar. Gleichzeitig wurde die Straßeninfrastruktur ausgebaut, um dem zunehmenden Verkehr gerecht zu werden. Dieser Ausbau hat die Automobilität noch attraktiver gemacht, weshalb der Verkehr weiter wuchs. Die vielen Privat-Autos sorgen mit dafür, dass im suburbanen und ländlichen Raum der öffentliche Verkehr verringert wurde. Das wiederum befeuert den Pkw-Bedarf noch stärker. Für viele Menschen scheint es heute unmöglich, den Alltag ohne eigenes Auto zu bewerkstelligen.

Lebensgefühl: Freiheit & Status

Aber auch ein weiterer Aspekt spielt eine Rolle: Aufgrund der allgegenwärtigen Werbung ist das Auto für viele Menschen zum Symbol für Freiheit und Mobilität geworden. Es ist mehr als ein Transportmittel: ein Statussymbol. Deshalb werden die Autos auch immer größer, schwerer und schneller. Besonders in Städten wird dies durch geländegängige SUV deutlich, die für den städtischen Verkehr überdimensioniert sind und nicht in die vorhandene Infrastruktur passen. Aber auch Breitreifen, die noch mehr Mikroplastik verursachen, werden allein aus optischen Gründen genutzt.

Güterverkehr

Die Nachfrage nach Konsumgütern hat sich erhöht und die europäische Integration sowie die Globalisierung haben den Güterverkehr auf Lkws stark zunehmen lassen. Just-in-Time-Lieferung verringert die Lagerhaltung, dafür müssen Transporte schnell und flexibel erfolgen. Das können nur kleine Lkws und keine 500-Tonnen-Züge. Der umweltfreundlichere Transport auf Wasserstraßen und Schienen geschieht hauptsächlich für Massengüter.

Reifenkauf

Mehr Fahrzeuge, mehr Reifen. Ausgehend von den heutigen Anforderungen erscheint ein vollständiger Verzicht auf Reifen ausgeschlossen. Während Pkw-Reifen heute hauptsächlich auf Sicherheit optimiert werden, steht bei Lkw-Reifen daneben auch eine möglichst große Laufleistung im Fokus. Durch das EU-Reifenlabel haben Verbraucherinnen und Verbraucher die Möglichkeit, beim Reifenkauf den Kraftstoffverbrauch, die Lärmemissionen und die Nasshaftung zu vergleichen. Informationen zum Abrieb von Mikroplastik hingegen können noch nicht in die Kaufentscheidung einfließen.

Fahrweise & Reifendruck

Wenn Reifen mit einem falschen Reifendruck genutzt oder beispielsweise Winterreifen im Sommer verwendet werden, reibt sich mehr Mikroplastik ab als sowieso schon. Hier können Autofahrerinnen und Autofahrer den Kunststoffeintrag in die Umwelt minimieren. Gleiches gilt auch für eine Fahrweise mit weniger Bremsen und Beschleunigen. Die Ausbildung zu einer umweltfreundlichen Fahrweise sollte in den Fahrschulen ein stärkeres Gewicht bekommen, genauso wie die passende Reifennutzung.

Alles Erziehungssache!

Viel früher setzt dagegen die Verkehrserziehung an, die Kindern schon in der Grundschule die Vorzüge des Fahrradfahrens und Zu-Fuß-Gehens vermittelt. Statt mit dem Eltern-Taxi zur Schule gebracht zu werden, können die Kinder eigenständig werden, die Umwelt entlasten und in der Schule wacher und konzentrierter sein. Die Schulfreunde auf dem Weg zu treffen, macht auch Spaß. Schon heute werden immer mehr Laufbusse organisiert, bei denen sich Grundschulkinder an bestimmten Treffpunkten zu einer größeren Gruppe zusammenfinden und gemeinsam zur Schule laufen.

2. Handlungsbasierte Lösungsansätze: Mobil auch ohne Auto

Ob in der Arbeitswelt oder der Freizeitgestaltung, ob beim Einkauf oder in der Urlaubszeit: Ein vollständiger Verzicht auf Fahrzeugreifen scheint aufgrund des heutigen Lebensstils mit seiner grenzenlosen Mobilität schwer vorstellbar. Allerdings steht der Verkehrsbereich zum einen aufgrund notwendiger Schritte im Klimaschutz vor größeren Umbrüchen. Zweites könnten kunststoffbasierte Reifen durch bekannte Methoden besser genutzt werden, um weniger Mikrokunststoffe abzureiben.

Fahrräder in Städten: immer beliebter

Gerade in Städten, wo Autos mit ihrem enormen Flächenverbrauch für Parken und Fahren, durch ihre Luftverschmutzung, durch Staus und Lärm besonders stören, zeigt sich schon heute eine erfreuliche Entwicklung: Das Auto hat hier für viele junge Menschen als Statussymbol ausgedient. Die Lust am Fahrradfahren greift um sich und Radverkehr wächst rasant. Bürgerbewegungen setzen Volksentscheide durch, um die Straßen und Wege für Fahrradfahrinnen und Fahrradfahrer sicherer zu machen. Fahrradstädte wie Kopenhagen haben den Radverkehr durch eine bequeme Infrastruktur attraktiv gemacht.

Stadt: Roller, Autos und Fahrräder „To Go“

Die Zahl der Carsharing-Nutzerinnen und -Nutzer sowie Anbieter steigt seit einigen Jahren kontinuierlich. In großen Städten stehen tausende Free-Floating-Fahrzeuge zur Verfügung, die bei Bedarf ausgeliehen und andernorts abgestellt werden können. Gerade bei Carsharing-Fahrzeugen, die viel mehr gefahren werden als privat-Pkw, ist Reifenverschleiß ein wichtiges Thema. Hier können auf niedrigen Abrieb optimierte Reifen eingesetzt und Fahrerinnen und Fahrer mit elektronischer Unterstützung auf eine umweltfreundliche Fahrweise hingewiesen werden. Anreizsysteme, wie Fahrguthaben oder niedrigere Tarife, könnten dies verstärken.

Auch Fahrräder und Elektroroller werden immer mehr flexibel geteilt, ausleihbare elektrisch betriebene Tretroller setzen sich durch. Stadtbewohnerinnen und -bewohner, die nicht selbst fahren möchten, können in Innenstadtregionen auf Ridesharing-Fahrdienste zurückgreifen, eine Art Sammelruftaxi, die auf Abruf virtuelle Haltestellen abfahren und Fahrgäste an Bord nehmen.

Land: E-Bikes, Mitfahrgelegenheiten, ÖPNV

Auf dem Land fahren die Busse seltener, die Entfernungen sind größer und Supermärkte, Kinos und Theater weiter entfernt. Auch hier kann es helfen, Pkws zu teilen: Über das Smartphone können Fahrerinnen und Fahrer sowie Mitfahrerinnen und Mitfahrer verbunden und so Auto und Kosten geteilt werden. Zudem fahren immer mehr Menschen mit E-Bikes, um längere Strecken zu fahren. Pendlerinnen und Pendler können über neue Radschnellwege aufs Zweirad umsteigen. Andernorts beginnt man, den öffentlichen Nahverkehr zu flexibilisieren, um der privaten Auto-Nutzung eine Alternative entgegenzustellen. Durch einen Rufbus oder-taxi wird verhindert, dass stündlich ein fast leerer Bus eine festgelegte Strecke fährt. Stattdessen fahren Busse oder Sammeltaxis dann, wenn sie benötigt werden und fahren dabei auch Bedarfshaltestellen abseits der Strecke an.

Gewinn: Keine Inspektions-, Steuer- und Versicherungskosten mehr

Menschen, die nicht mehr mit dem eigenen Auto fahren, habe noch einen weiteren Gewinn: Sie müssen sich nicht um Reinigung, Wartung und Instandhaltung, nicht um Versicherung oder An- und Abmeldung der Fahrzeuge kümmern. Und: Sie verzichten nicht auf Mobilität, sondern nutzen eine bessere und für den jeweiligen Weg passende Mobilitätsart. Allerdings benötigen auch Busse, Carsharing-Fahrzeuge und Fahrräder kunststoffbasierte Reifen und erzeugen Reifenabrieb. In Summe werden die Umweltauswirkungen und der Reifenverbrauch jedoch wesentlich geringer ausfallen als bei der Nutzung von Privat-Pkw.

3. Technische Lösungen: Runderneuerung und Digitalisierung

Auch am Reifen selbst ist das Potenzial noch nicht ausgeschöpft. Ähnlich wie bei vielen Lkw-Reifen heute schon üblich, kann das Material von Pkw-Reifen auf geringen Abrieb und Langlebigkeit optimiert werden. Mögliche negative Effekte durch neue Reifenbestandteile wie Nanosilica, zum Beispiel die Giftigkeit und die Ausbreitungspfade des Abriebs, sollten von vorneherein erforscht und damit verhindert werden. Durch Kooperationen der Hersteller könnten die Reifenarten reduziert werden, so dass sich auch bei Pkw-Reifen die Runderneuerung durchsetzt. Technische Assistenzsysteme in den Fahrzeugen helfen in gefährlichen Situationen. Etwas längere Bremswege durch „Langlaufreifen“ gehen dann nicht auf Kosten der Sicherheit.

Zudem werden technische Entwicklungen helfen, den Reifenverbrauch und Abrieb zu verringern. Die Digitalisierung lässt Fahrzeuge und Infrastruktur miteinander kommunizieren und sorgt für einen Verkehrsfluss mit weniger Bremsen und Beschleunigen. Dadurch kann die Höchstgeschwindigkeit verringert werden, ohne die Reisezeit zu verlängern. Dies wirkt sich positiv auf Abrieb und Sicherheit aus und wirkt neuem Verkehr entgegen, der durch das bequemere Fahren entstehen könnte.

4. Regulatorische Lösungen: Finanzielle Anreize und normiertes Testverfahren

Durch rechtliche Maßnahmen kann die beschriebene Entwicklung gefördert werden. Mit der Entwicklung eines normierten Testverfahrens, das den Reifenabrieb zu unterschiedlichen Phasen eines Reifenlebens ermittelt, würde die Grundlage für die Weiterentwicklung des EU-Reifenlabels entstehen. Daraus können Mindestanforderungen oder Grenzwerte an den Abrieb festgelegt werden. Ein Markt für besonders abriebsarme Reifen könnte durch verbindliche Anforderungen in der öffentlichen Beschaffung belebt werden. Wird die Produzenten-Verantwortung ausgeweitet, können Reifenhersteller je nach Abriebsklassen ihrer Reifen an den Kosten der Straßenreinigung beteiligt werden.

Das EU Reifenlabel informiert Kunden beim Reifenkauf über den Rollwiderstand, die Nasshaftung, und das Außengeräusch. Ein niedriger Rollwiderstand wirkt sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch aus. Auf dem Label werden die Reifen einem Energieeffizienzlabels entsprechend von den Herstellern in die Klassen A bis G eingestuft. Auch bei der Nassbremseigenschaft erfolgt eine Einstufung in Klassen von A bis F, wobei Reifen mit der Klasse A einen kürzeren Bremsweg als die der Klasse F besitzen. Daneben nennt das Label die Stärke des Außengeräusches, und zeigt anhand eines Lautsprechersymbols mit drei Ringen, welche Grenzwerte eingehalten werden. Drei Ringe bedeuten, dass der Reifen den bis 2016 gültigen EU-Grenzwert einhält, zwei Ringe, dass er den seit 2016 gültigen Geräuschgrenzwert einhält oder um bis zu 3 dB(A) unterschreitet. Ein Ring bedeutet, dass der Reifen besonders leise ist und den seit 2016 gültigen Grenzwert um mehr als 3 dB(A) unterschreitet. Der Reifenabrieb ist noch nicht Teil des Labels.

5.    End-of-Pipe: gezielte Straßenreinigung

Da sich der Eintrag von Mikroplastik durch die oben beschriebene Entwicklung zwar reduzieren, aber nicht verhindern lässt, können ergänzende End-of-Pipe-Maßnahmen dafür sorgen, dass der Eintrag von Mikroplastikpartikeln in die Ökosysteme verringert wird. End-of-Pipe-Aktivitäten sind additive Umweltmaßnahmen. Sie setzen nach der Entstehung der Partikel an. Da im Stadtverkehr besonders viel Abrieb zustande kommt, können zum Beispiel besonders betroffene Straßen gereinigt werden, um bei starkem Regen den Eintrag in Kanalisation und Gewässer zu verhindern. Verkehrsdaten können Informationen zu Hot-Spots liefern, um Partikel-Emissionen abzuschätzen. Auch Filteranlagen an besonders relevanten Gullys können den Eintrag mindern.

Dr. Andreas Köhler, Moritz Mottschall, Martin Möller sind Wissenschaftler an den Institutsstandorten Freiburg und Berlin. Im Spendenprojekt „Ohne Plastik leben – aber wie!?“ haben sie sich mit den Möglichkeiten und Auswirkungen eines Plastikverzichts auseinandergesetzt: mit den Gründen für die Kunststoffnutzung, mit den Erfahrungen von V

erbraucherinnen und Verbrauchern bei der Plastikvermeidung, mit alternativen Materialien. Die Ergebnisse des Projektes werden unter #plastikfrei leben im Blog des Öko-Instituts veröffentlicht. Die komplette #plastikfrei leben-Serie in einem pdf-Dokument.

English Version

Living #plasticfree: Car tyres are the main microplastic pollutant

The Mattern family pays careful attention to how much microplastic it generates. Ever since Lena, the mother, read in the newspaper that a lot of microplastic comes off when fleece jackets are washed, the Matterns don't buy new garments made from fleece anymore. The article also stated that microplastic particles can be found in shampoos, shower gels and other care products. This has led David, the father, to always look out for the "microplastic-free'' seal on products in the drugstore.

When coming home from school recently, the daughter Amira surprised her parents by asking: "Do you know what the biggest source of microplastics is? The abrasion of car tyres when driving on the road!" Her parents looked at her in disbelief. "Yes, that’s what we learned in chemistry today," Almira said. In the course of the same evening, Lena and David decide to do some research on the internet and find out it's true. That's right! Over the next few weeks, all family members tried to reduce their contact with microplastics. Amira now often rides her bike to school, while her little brother Max and his friends go to school with the “run bus”. Father David is quite happy that he is spared the stressful task of driving the children to school. Instead, he now enjoys walking the way to the tram stop. Last but not least, Lena bought herself an e-bike, with which she sometimes manages the 12 kilometres to the office even faster than she did in the past in the car.

1. The problem

According to a study by the Fraunhofer Institute UMSICHT, the abrasion of car tyres is by far the largest cause of microplastics. At a rate of around 100,000 tons per year, tyre abrasion is responsible for a third of the total microplastic input of Germany.

Yet, vehicle tyres have so far played almost no role in the discussion on the avoidance of plastics, even though large quantities of used tyres are produced every year and large quantities of microplastics are released into the environment through the tyre abrasion caused by driving.

Tyres consist to a large extent of natural and synthetic deformable plastics, the so-called elastomers. Other materials and substances such as steel, rayon synthetic fibres, polyamide plastics and industrial carbon black, as well as plasticisers and other chemicals are added to the mixture for tyre production.

Since 2003, used tyres may no longer be deposited in landfills in Germany. In 2016, Germany therefore recycled 577,000 tonnes of used tyres or incorporated it in cement production. Only five percent of used tyres were re-treaded; only the running surface needs to be fixed, thus avoiding the use of new elastomers. This re-treading is done much more frequently with truck tyres. One reason for this is that there are many more different tyres types for passenger cars, which face stiff competition from cheap imported tyres.

Despite the ban on landfill disposal, there are paths through which tyre material enters the environment. In addition to illegal disposal, tyre abrasion plays a significant role in its input into the environment. Although tyres are - at least partially - made from biogenic raw materials such as natural rubber and rayon, they are hardly or not at all biodegradable. Hence, the rubber of tyres stays in the environment for years. Due to the many acceleration and breaking processes and curves in cities, abrasion is particularly high there. It also particularly accumulates in places where it can easily get into the sewage system or, in case of heavy rainfall, directly into water bodies. Little is known today about the distribution routes and effects on individual organisms and entire ecosystems.

Mobility: Ten times more cars since 1960

In the last century, the emergence of cars has fundamentally changed the mobility behaviour of Germans. While numbers only rose slowly initially, the number of cars has increased by a tenfold since the 1960s to the present day. Cars have become a means of mass transportation. More than half of all journeys and three quarters of all passenger transport is now made by car. The distances travelled have also grown considerably. This has created a so-called lock-in effect: The car has made it possible to travel long distances in comfort, which in turn has had an impact on the living environment. Many places such as shopping facilities, workplaces, authorities or doctors are often difficult to reach by foot. At the same time, the road infrastructure has been expanded in order to cope with increasing traffic. This expansion has made car mobility even more attractive, which is why car traffic has continued to increase. The large number of passenger cars has also led to a reduction in public transport in suburban and rural areas. This, in turn, is fuelling the demand for cars even more. For many people today, it seems impossible to manage everyday life without their own car.

Attitude towards life: freedom & status

A further aspect also plays a big role in the matter: Due to omnipresent advertising, cars have become a symbol of freedom and mobility in the eyes of many people. It is more than just a means of transport: it is a status symbol. This is having an impact on the cars themselves and on their production: they are becoming bigger, heavier and faster. This becomes especially apparent through the use of off-road SUVs in cities. These SUVs are too big for urban traffic and do not fit into the existing infrastructure, making their use in cities very impractical. Additionally, the wide tires of SUVs, which in this case rather serve a decorative function, are the cause of much more microplastic pollution.

Freight transport

The demand for consumer goods has witnessed a clear increase over the past years; European integration and globalisation have led to a sharp rise in truck transport. Just-in-time delivery reduces the need for warehousing, but in turn requires fast and flexible transportation. For this, only small trucks can be used, as 500-ton trains would not have this flexibility. The more environmentally friendly transport on waterways and rail is mainly for bulk goods.

Tyre purchase

More vehicles = more tyres. Based on current requirements, a complete renunciation of tyres seems impossible. While passenger car tyres today are mainly built with the main concern being safety, truck tyres also focus on the highest possible mileage. The EU tyre label enables consumers to compare fuel consumption, noise emissions and wet grip when buying tyres. Information on the abrasion of microplastics, on the other hand, cannot yet be included in the purchase decision.

Driving style & tyre pressure

A wrong usage of tyres can also cause an increase in the normal microplastic abrasion, such as when the tyre does not have the right pressure or when winter tyres are used in summer. This is where drivers can watch out and minimize the amount of plastic entering the environment that they are responsible for. The same applies to the driving style, ideally including less braking and acceleration processes. Driving schools should therefore put more weight on the training of driving in an environmentally-friendly manner and on teaching the appropriate use of tyres.

All a matter of education!

Traffic education should begin with teaching children the advantages of cycling and walking starting in primary school. Instead of being taken to school in their parent taxi, children can become independent, reduce the burden on the environment and be more alert and concentrated at school. This also leaves children with the fun possibility of meeting school friends on the way. To this day, efforts are also put in organizing “run buses”, where primary school children get together in a larger group at certain meeting points and walk to school together.

2. Action-based solutions: Being mobile without a car

Whether it is in the world of work or of leisure, whether it is in shopping or on vacation: a complete renunciation of vehicle tyres seems difficult to imagine due to today's lifestyle incorporating boundless mobility. However, the transport sector is facing major changes due to necessary steps in climate protection. Nonetheless, more can be done. Plastic-based tyres, for example, could be better utilized by known methods to reduce the abrasion of microplastics.

Bikes in cities: increasing popularity

Particularly in cities, where cars are a particular nuisance due to their enormous land consumption when parking and driving, their air pollution, traffic jams and resulting noise, a positive development is becoming apparent: the car is no longer a status symbol for many young people. The desire to ride a bicycle is spreading and bicycle traffic is growing rapidly. Citizens' movements are pushing through referendums to make roads and paths safer for cyclists. Cycling cities such as Copenhagen have made cycling attractive through a convenient infrastructure.

Cities: Scooters, cars and bikes "to go"

The number of carsharing users and providers has been rising continuously for several years. Thousands of free-floating vehicles are available in large cities, which can be rented and then be dropped off and parked elsewhere. The importance of tyres, however, even increases for car-sharing vehicles, as they are driven much more than private cars. Here producers and consumers can do their part, in making sure the tyres used are conceived in a way to minimize abrasion and through drivers being advised of environmentally friendly driving with electronic support. Incentive systems, such as fare credits or lower fares, could reinforce this.

Bicycles are also being shared more and more flexibly, whilst electrically operated scooters that can be borrowed are becoming more popular. City dwellers who do not want to drive themselves can make use of ridesharing services in inner-city regions, a kind of shared taxi that makes virtual stops and takes passengers on board on demand.

Land: e-Bikes, carpools and public transport

In the countryside, buses run less frequently, distances are longer, making supermarkets, cinemas and theatres harder to reach. Shared cars can also be of help here: drivers and passengers can be connected via smartphones and thus share the car and costs. E-bikes are also starting to be increasingly used, also for longer distances. Commuters can also switch to two-wheelers more easily thanks to new cycle expressway routes. Elsewhere, people are attempting to make public transport more flexible to provide an alternative to private car use. The idea of an on-call bus or taxi was also introduced to prevent an almost empty bus from travelling a fixed route every hour. Instead, buses or shared taxis would run when they are needed and also make stops on demand also off the route.

Profit: No more inspection, tax and insurance costs

People who no longer drive their own car have another benefit: they do not have to worry about cleaning, servicing, maintenance, insurance or registering and deregistering their vehicles. And they do not lose mobility, but instead make use of a better type of mobility that is more suitable for the respective route.

Still, buses, car-sharing vehicles and bicycles require plastic-based tyres and generate tyre abrasion. All in all, the environmental impact and tyre consumption will nevertheless be much lower than when using privately-owned cars.

3. Technical solutions: Re-treading and digitalization

The potential of tyres has not come close to being exhausted yet.  As is already the case with many truck tyres today, the material of car tyres could be optimized with a focus on low abrasion and long durability.

Possible negative effects of new tyre components such as the toxicity of Nanosilica and the propagation paths of its abrasion, should be researched from the start and thus prevented. Cooperation between manufacturers could reduce the number of tyre types, so that re-treading car tyres becomes more common and popular as an alternative to producing new tyres. For dangerous situations, technical assistance systems are set up in vehicles. This helps to avoid the situation that slightly longer braking distances due to "cross-country tyres" are at the expense of safety.

Furthermore, technical developments will also help to reduce tyre consumption and abrasion. Digitalization allows for a communication channel between vehicles and infrastructure and thereby ensures that traffic flows with fewer brakes and accelerations. As a result, the speed limit can be reduced without increasing travel time. This positively affects abrasion and safety and counteracts traffic that could be generated through driving becoming more comfortable.

4. Regulatory solutions: Financial incentives and standardised test procedures

The developments listed above can be promoted by legal measures. The development of a standardised test procedure that determines tyre wear at different stages of a tyre's life would provide the basis for the further development of the EU tyre label. This could be used to define minimum requirements or limit values for abrasion. A market for particularly low-abrasion tyres could be stimulated by mandatory requirements in public procurement. If producer responsibility is extended, tyre manufacturers could also be made to contribute to the costs of street cleaning depending on the abrasion classes of their tyres.

The EU Tyre Label informs customers about rolling resistance, wet grip and external noise when buying tyres. Low rolling resistance has a positive effect on fuel consumption. On the label, the tyres are classified by the manufacturers in classes A to G according to an energy efficiency label. Wet braking performance is also classified in classes A to F, with class A tyres having a shorter braking distance than class F tyres. In addition, the label states the level of external noise and shows which limits are being observed by means of a loudspeaker symbol with three rings. Three rings mean that the tyre complies with the EU limit valid until 2016, two rings mean that it complies with the noise limit valid since 2016 or falls below it by up to 3 dB(A). One ring means that the tyre is particularly quiet and falls below the limit value valid since 2016 by more than 3 dB(A). Tyre abrasion is not yet part of the label.

5. End-of-Pipe: targeted street cleaning

Since the input of microplastics can be reduced but not prevented by the developments described above, complementary end-of-pipe measures can contribute to ensuring that the input of microplastic particles into ecosystems is reduced. End-of-pipe activities are additive environmental measures. These measures can only be implemented after the particles have already been formed. Since urban traffic causes a particularly high level of abrasion, streets that are particularly affected could be cleaned in order to prevent the entry of microplastic particles into the sewage system and waterways during heavy rainfall. Traffic data can provide information on hot spots to estimate particle emissions. This information can then help detect particularly relevant gullies where filter systems can be put in place.

Dr. Andreas Köhler, Moritz Mottschall and Martin Möller are senior researchers at Oeko-Institut in Freiburg and Berlin. As part of the donation-based project „Living without plastic – but how?“, they have been investigating the possibilities and effects of living without plastic. This includes an analysis of the reasons for using plastic, the experiences of consumers in avoiding plastic and alternative materials. The results of the project will be published in the Oeko-Institute blog under #plasticfree.