Was wurde eigentlich aus der Keilbremse?

(Kommentare: 3)
Funktionsschema Keilbremse

Vor wenigen Jahren als Sensation angekündigt, ist es ruhig geworden um die rein elektronisch geregelte Keilbremse. AT-RS beleuchtet den Stand der Dinge im Jahr 2010.

Ursprünglich als Bremse für Pferdekutschen in Diensten, wurde die Adaption des Keilbrems-Prinzips (Electronic Wedge Brake, EWB) für das Automobil von zwei Konzernen vorangetrieben. Siemens VDO und Continental lieferten sich bis zum Jahr 2007 ein Wettrennen um die Serieneinführung dieser Bremsenrevolution, wobei die beiden Konzerne zwei unterschiedliche technische Ansätze verfolgten.Diese Wettbewerbssituation änderte sich mit dem Kauf von Siemens VDO durch Continental allerdings schlagartig.

Vor dem Kauf von Siemens VDO durch Continental war nicht die Frage, ob die einst von Dipl.-Ing. Bernd Gombert und seiner Firma eStop GmbH entwickelte Keilbremse auf den Markt kommt, vielmehr unterschied die beiden Konzerne in ihrem Wettlauf lediglich die Frage nach dem genauen Zeitpunkt der Serieneinführung. Doch in den letzten drei Jahren ist es auffällig still geworden um die Keilbremse. Die zentrale Frage lautet im Jahr 2010 daher, ob die neue Technik überhaupt jemals in Serienfahrzeugen zu finden sein wird.

 

Die Vorteile

Noch kurz vor dem Verkauf von Siemens VDO an Continental im Jahr 2007 war man sich dort sicher, die Keilbremse im Jahr 2010 in Serienfahrzeugen einbauen zu können, und zwar auf Basis des herkömmlichen Bordnetzes mit 12 V, ohne die großflächig geplante Umstellung der allgemeinen Bordnetzspannung auf 42 V. Das schien realistisch, denn es fuhren am Polarkreis bereits Testfahrzeuge mit eingebauten Prototypen der Bremse, die zeigten, dass die Keilbremse durch ihre kurze Ansprechzeit gerade im ABS-Regelbereich (Schnee, Eis, μ-Split) den Bremsweg deutlich verkürzte.

Der Grund dafür liegt im schnelleren Ansprechen der elektronischen Keilbremse, die ohne zeitraubenden Druckaufbau vom Hauptbremszylinder über die Bremsleitungen bis zum Radbremszylinder auskommt. Statt 120 Millisekunden bei der hydraulischen Bremse, so zeigten die Tests, wurden nur noch 80 Millisekunden benötigt. Der enorme Zeitvorteil addiert sich natürlich bei einer ABS-Regelung.

Dieser Erfolg war nicht selbstverständlich, denn alle Entwicklungen für eine elektromechanische Bremse scheiterten bislang an dem hohen Energiebedarf, den eine herkömmliche Bremsbetätigung erfordert, um den notwendigen Bremsdruck aufzubauen. Der Trick bei der Keilbremse: Der um rund 90 % niedrigere Energiebedarf der EWB resultiert aus dem Funktionsprinzip der Selbstverstärkung, bei dem durch die Rotationsbewegung des Rades der Bremsbelag „aufläuft", der Keil zur Scheibe gezogen wird und sich so die Bremswirkung potenziert verstärkt.

Um bei der sprunghaften Selbstverstärkung ein Blockieren des Bremskeils zu vermeiden, erfordert die Keilbremse eine gleichermaßen exakte und schnelle Regelung, weshalb die Bremsmechanik mit einer überwachenden Hochleistungselektronik kombiniert werden muss: Bis zu 1.000 Mal pro Sekunde überprüft und korrigiert die Hochleistungselektronik die Position des Bremskeils.

Darüber hinaus zeigte sich bei der Integration der neuen Bremstechnik in die Prototypen, dass sich durch den Wegfall von Bremskraftverstärker, kompletter Hydraulik, ABS-Modul, Bremsleitungen und Hauptbremszylinder die Kosten für eine Pkw-Bremsanlage drastisch reduzierten. Ebenso stark sanken auch das Gewicht sowie das benötigte Einbauvolumen. Zudem war mit der neuen Bremse jedes Rad einzeln und unabhängig regelbar, was nichts anderes bedeutete, als dass zukünftig ABS, ESP, Bremsassistent, Berganfahrhilfe, ASR und Handbremse ohne irgendwelchen mechanischen Aufwand zusammenfließen könnten. Auch das würde bei einem Serienfahrzeug Bauaufwand und Kosten sparen.

Und genau an dieser Stelle dürfte gemäß den Mutmaßungen von Brancheninsidern der Grund für das gemäßigte Interesse an einer forcierten Weiterentwicklung der Keilbremse, egal in welcher Bauform, liegen. Denn stärker noch als irgendwelche EU-Beschränkungen, die Continental eventuell als späterer Monopolist zu fürchten hätte, dürfte das Unternehmen bestrebt sein, sich das eigene Geschäft mit den lukrativen Hydraulikbremsen und den vielen notwendigen Komponenten nicht zu kannibalisieren. Mit anderen Worten: Als Weltmarktführer (neben Bosch) für hydraulische Bremssysteme würde Continental sich mit der Einführung der Keilbremse am eigenen Stuhl sägen.

 

Stand der Dinge 2010

Ungeachtet dieser Mutmaßungen gibt es von Continental jedoch konkrete Pläne zur Einführung einer elektrisch-hydraulischen Combi-Bremse (EHC) für das Jahr 2011 bzw. 2012. Zu diesem Zweck wurde bereits die Division Chassis & Safety mit den Aktivitäten der VDO Automotive AG verschmolzen. Ob dabei künftig die Keil- oder die Spindeltechnologie zum Einsatz kommt, werden umfangreiche kommende Tests entscheiden.

Aufbau Elektromechanische Radbremse EHC © Continental
Aufbau Elektromechanische Radbremse EHC
© Continental

Laut im Januar 2010 gegebener Auskunft von Nicole Geißler, Presseverantwortliche bei Continental Division Chassis & Safety, entwickelt Continental die elektrisch-hydraulische Combi-Bremse EHC momentan zu einer serienproduktionsreifen Version, bei der die herkömmlichen hydraulischen Vorderachs-Radbremsen im Verbund mit rein elektrischen Radbremsen an der Hinterachse zum Einsatz kommen werden. Dabei bietet sich eine Kombination der elektrisch-hydraulischen Combi-Bremse EHC mit einem Rekuperationssystem an. Sukzessive mit der Markteinführung der zukünftigen Hybrid- und Elektrofahrzeuge soll schließlich in einem nächsten Schritt die elektronische Bremse auch an den Vorderrädern Verwendung finden.

Als Fazit kann vorerst gelten: Die Bremsenrevolution in Form der elektronisch geregelte Keilbremse kommt also in jedem Fall – wenn auch etwas später als erwartet.

Wir bleiben dran!

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Kommentar von Markus |

Eine Richtigstellung zu Ihrem sehr guten Artikel. Die Keilbremse wurde nicht von Estop entwickelt sondern vom Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt.

Kommentar von anonym |

Conti wird wohl nicht der erste sein, der eine Keilbremse auf den Markt bringt.
Der Artikel ist wirklich gut :-)

Kommentar von Anja |

Kannte ich bisher noch nicht. Auf jeden Fall ein interessanter Artikel.
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