Alter Wein in neuen Schläuchen - oder wie Porsche die beschichtete Bremsscheibe neu erfindet

(Kommentare: 5)
Porsche PSCB Bremsscheibe
Porsche PSCB Bremsscheibe
© 2017 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG

Die Oberflächen von Bremsscheiben - insbesondere die Reibringoberfläche - ist durch die ständig an ihr reibenden Bremsbeläge einem stetigen Verschleiß ausgesetzt. Auch die sich durch Witterungseinflüsse, Streusalz und längere Standzeiten bildende Oberflächenkorrosion sorgen für eine stetige Alterung des Grauguss-Materials.

Porsche hat nun mal ein bisschen in der Patente-Kiste gekramt und mit der “PSCB” (Porsche Surface Coated Brake) eine Bremsscheibe auf den Markt gebracht, deren Reibringoberfläche mit Wolframcarbid beschichtet ist und dadurch sowohl rostfreier als auch 30% verschleißfreier, als herkömmliche Grauguss-Bremsscheiben sein soll.

Die, vermutlich durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen aufgebrachte Wolframcarbidschicht, ist keramisch hart und kann fast nur mit speziellen Diamantwerkstoffen bearbeitet werden. Durch ihren sehr hohen Profiltraganteil (~99,9%) verfügt sie über einen höheren Reibwert und produziert gleichzeitig weniger Bremsstaub. Passend zu den weniger durch Bremsstaub verschmutzen Felgen, passt der Show-Nebeneffekt der Wolframcarbid-Beschichtung: Nach ca. 600km haben die an ihr reibenden Bremsbeläge sie auf Hochglanz poliert und die Bremsscheibenoberfläche glänzt spiegelnd.

Porsche Cayenne mit PSCB Bremsscheiben
Porsche Cayenne mit PSCB Bremsscheiben
© 2017 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG

Potentiell patente Patente...

Das Konzept (und auch das Patent) der Wolframcarbid-beschichteten Bremsscheiben ist nicht neu. Schon 1998 hat ein Konsortium von Erfindern ein Patent für ein “Brems- oder Kupplungselement mit Keramik-Metall Reibungsmaterial” angemeldet. 2008 folgte die Titan Präcis Metallurgie GmbH mit einem Patent für ein Verfahren zur Beschichtung von Bremsflächen und Bremsscheiben. Aber auch andere Firmen (u.a. die Daimler AG) haben Patente für derart beschichtete Bremsscheiben eingetragen und veröffentlicht. Das am 27. Juli 2017 der PSCB-Keramikbremse vermutlich zu Grunde liegende Patent DE102016200951 der Volkswagen AG (seit 2012 100% Anteilseigner der Porsche AG) beschreibt detailliert die Verfahren der Herstellung und Vorbehandlung der Grauguss-Bremsscheiben, sowie die Technik des Aufbringens der verschleiß- und/oder korrosionsfesten Beschichtung, sowie deren abschließender Bearbeitung.

Was nun genau die Neuerungen im Patent von VW/Porsche sind, können wir nur bedingt beurteilen. Optimierungen in der vorherigen Werkstück- und Oberflächenbehandlung, des Auftrags-Verfahrens bzw. der genutzten Beschichtungstechnik oder der Zusammensetzung des aufgebrachten Keramik-Metall-Komposits lägen hier nahe.

Das Material Wolframcarbid

Wolframcarbid besteht aus den chemischen Elementen Wolfram und Kohlenstoff, wobei das Übergangsmetall Wolfram durch Aufkohlen mit Kohlenstoffatomen angereichert wird, welche sich zwischen die Gitterplätze des Wolframs legen. Mit 2785 Grad Celsius besitzt Wolframcarbid einen sehr hohen Schmelzpunkt und ist fast so hart wie Diamant. Das Material wird z.B. für Wendeschneidplatten zur Metallzerspanung, sowie auch für andere Werkzeuge (Bohren, Fräsen, Drehen, Schneiden) genutzt. Aber auch in der Schmuckindustrie wird Wolframcarbid auf Grund seiner sehr hohen Härte und Unverwüstlichkeit geschätzt - Ringe, Uhren und ähnliche Produkte profitieren von den Eigenschaften des Materials. Weitere verbreitete Anwendungen für Wolframcarbid sind Kugelschreiber, bzw. die Kugeln der Kugelschreiberminen, sowie panzerbrechende Munition, wenngleich das eine mit dem anderen nahezu nie in Verbindung gebracht wird...

Was kostet das?

PSCB Auswahl im Porsche Cayenne Konfigurator
© 2017 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG

Aktuell wird die PSCB-Bremse exklusiv für die 2017er Cayenne-Modelle mit mindestens 20 Zoll großen Rädern angeboten und stellt beim Cayenne und beim Cayenne S mit ca. 3000 Euro Aufpreis zu den Standard-Scheiben, eine einigermaßen kostengünstige, aber trotzdem leistungsstarke Alternative zu den knapp dreimal so teuren Porsche Carbon-Keramikbremsen (PCCB) dar. Beim Cayenne Turbo sind die PSCB-Bremsen bereits Serie - hier fallen “nur” noch ca. 6000 Euro für das Upgrade auf die PCCB-Keramikbremsen an. Um den Faktor der Sauberkeit noch ein wenig mehr hervorzuheben, werden die PSCB-Bremsen mit weiß lackierten Bremssätteln ausgeliefert.

Doch der Einsatzzweck der PSCB-Bremse ist ebenso klar auf die Rennstrecke ausgelegt, wie der der PCCB Bremse. Die PSCB Bremse verbindet die Vorteile der Carbon-Keramik-Bremse mit der Unempfindlichkeit von Graugussscheiben gegen z.B. Querbelastungen und anderen mechanischen Störfaktoren - und das bei einem Drittel des Preises. Trotzdem stellt die PCCB-Keramikbremse weiterhin die leistungstechnische Speerspitze in Porsches Bremsenprogramm dar.

Ist das die Zukunft der Bremse?

Wann und ob sich derart beschichtete Bremsscheiben durchsetzen und auch von anderen Herstellern für eine größere Fahrzeugauswahl adaptiert werden, bleibt abzuwarten. Verschleißfestere, nicht rostende, leistungsstarke Bremsscheiben mit Spiegeleffekt machen sicher auch bei weniger preisintensiven Fahrzeugen Spaß und Sinn. Der Schritt von Porsche ist jedenfalls mal wieder ein deutliches Statement und unterstreicht die stetige und sorgfältige Entwicklung der Bremstechnik.

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Kommentar von Klaus-John Eisenmenger |

Die Firma Titan Präcs Metallurgie ist seit Jahrennmit der Entwicklung der Beschichtung beschäftigt,Das Patent ist seit Jahren in unserem Besitz,.für Porsche und Bosch wurde die Entwicklung und die Test durchgeführt,die Freigabe für den Serien Bereich ist von uns nicht autorisierte!!!!!! Die Techtlichen Bedingungen müssen noch geklärt werden,wir sind seit diesem Jahr mit nahrhaften Partnern dabei genau dieses Tema Forschungs mäßig zubereiten,ps Posche und Bosch sind Keine Metallurgischen unternehmen,sie benutzen leider Know How von Fachunternehmen die unteranderen seit über 30 Jahren enormes Wissen besitzen, Ps bei uns ist das Quietschen nicht vorhanden, im übrigen sind die Kobald partiekel gebunden und können nicht BG durch Druck oder Reibung expandieren, Klaus John Eisenmenger GF,Titan Präcis GMBH

Antwort von Autoteile Ralf Schmitz

Hallo Herr Eisenmenger,

vielen Dank für die Erläuterung und Klarstellung der hier aufgeworfenen Frage zur Kobalt-Emission. Es freut uns (und Herrn Willmer sicher auch), dass das Kobalt in dieser Verbindung nicht als allergene Zusatzbelastung zu sehen ist. Der Beitrag ist nun zwar schon über 3 Jahre alt, aber offensichtlich immer noch relevant. Gerade in Hinblick auf die jüngst angekündigten, beschichteten Greentive® Bremsscheiben von Brembo und die von Ihnen geschilderte, nicht autorisierte Patent-Freigabe für den Serienbereich, entsteht hier allerdings ein gewisser Informationsbedarf.

Falls es Ihre Zeit zulässt, würden wir uns gerne einmal ausführlicher mit Ihnen über dieses interessante Thema austauschen - auch um unseren Lesern evtl. fundiertere Informationen zum technischen Background und zur zukünftigen Entwicklung in diesem Bereich geben zu können. Wenn das für Sie realisierbar ist, würden wie Sie im Laufe der Woche gerne telefonisch kontaktieren - Terminvorschläge ihrerseits nehmen wir gerne unter info@at-rs.de entgegen.

Vielen Dank & viele Grüße
Ihr AT-RS OnlineTeam

Kommentar von Willmer Peter |

Guten Tag,

wie beurteilen Sie die Verwendung von Kobalt als Matrixmaterial zur Bindung des Wolframcarbids in diesem Verbund, welches beim Bremsen fein verteilt in die Umgebungsluft emittiert wird? Kobalt ist ja allgemein als Allergen bekannt. Auch die Beschaffung des Rohstoffes Kobalt ist immer wieder öffentlich in Diskussion.

Mit freundlichen Grüße,
P.Willmer

Antwort von Autoteile Ralf Schmitz

Hallo Herr Willmer,

vielen Dank für Ihre doch recht spezielle Frage, für deren Beantwortung wir uns gerne ein bisschen mehr Zeit genommen haben. Generell stehen wir dieser, uns bislang unbekannten Problematik, durchaus skeptisch gegenüber. Der oft fragwürdige Abbau, die Aufbereitung und der Transport von Kobalt, egal für welchen Anwendungszweck, sind definitiv ein Kritikpunkt an dieser Technologie.

Allerdings muss man das natürlich immer in Relation sehen. Da nur ein sehr kleiner Anteil von Fahrzeugen bislang mit derart beschichteten Bremsscheiben ausgerüstet werden kann und dies zu Preisen, die der "normale" Fahrer, selbst bei Verfügbarkeit für sein Fahrzeug, niemals in seine Bremse investieren wird, lässt die Kobalt-Emissions-Problematik ein wenig in den Hintergrund rücken. Zudem werden die emittierten Mengen, auf Grund der sehr harten Oberfläche vermutlich als gering zu bezeichnen sein. Was nicht heißen soll, dass beim Bremsen mit solchen Scheiben kein Bremsstaub und kein Kobalt freigesetzt wird.

Aber man muss eben auch den "Kosten / Nutzen" Faktor berücksichtigen. Durch die härtere und weniger abrasive Oberfläche derart beschichteter Bremsscheiben entsteht deutlich weniger Bremsstaub in Masse als bei normalen Bremsen. Zudem sollen die Scheiben deutlich langsamer verschleißen und um einiges unempfindlicher gegen Stöße sein als ihre Carbon-Keramik Pendants - was für den Kundengeldbeutel sicherlich gut, für den Hersteller und uns als Händler natürlich eher schlecht ist. Im Motorsport, dem wohl angedachten Einsatzzweck dieser Bremsscheiben, ist je nach Rennklasse der Preis sicherlich nebensächlich - ein Bremsendefekt durch den Ausritt ins Kiesbett aber eher nicht.

Da wir eben schon bei Relationen waren: Nimmt man z.B. die in bestimmten US-Bundesstaaten immer populärer werdende Szene der "Coal Roller" oder generell umwelttechnische "Katastrophen" wie Motorsport-Großveranstaltungen, Großfeuerwerke, die weltweite Flotte an mit Schweröl betriebenen Container- und Kreuzfahrtschiffen, oder den immens wachsenden und ebenso umweltschädigenden Abbau von Rohstoffen für die Akkuproduktion als Vergleich, haben wir auf unserem Planeten sicher gravierendere Probleme, als die minimale Emission von Kobalt aus bislang noch sehr gering verbreiteten Bremsscheiben im Motorsport.

Trotzdem haben Sie Recht und die Frage muss gestellt werden: Stehen die umwelttechnischen und gesundheitlichen (Spät-) Folgen einer vermehrten Kobalt-Emission in Relation zu dem, was derart beschichtete Bremsscheiben an Nutzen haben? Ist der Anstieg an Kobalt-Teilchen pro Kubikmeter Luft überhaupt messbar (Zuschauertribüne, Boxengasse, Fahrerlager, bei den Mechanikern die den Reifenwechsel durchführen), wenn in einem Starterfeld von 20 Fahrzeugen zwei mit PSCB-Bremsen ausgestattet sind oder geht diese Zusatzbelastung in den übrigen Messwerten unter? Für die Beantwortung dieser Fragen sind wir als Händler aber eher die Falschen.

Bei einem können wir uns alle sicher sein - sofern Kobalt in den gegebenen Konzentrationen wirklich brisante Folgen haben sollte, wird der Gesetzgeber sicher, ebenso wie bei Asbest & Kupfer, über kurz oder lang ein Verbot aussprechen.

Wir hoffen, dass wir Ihre Frage in adäquater und verständlicher Form beantworten konnten und freuen uns auf Ihr Feedback.

Vielen Dank & viele Grüße

Ihr AT-RS OnlineTeam

Kommentar von EF Schmid |

Wir haben mit unserem 2018er Cayenne Turbo genau das gleiche Bremsenproblem :(

Kommentar von Thomas Hörner |

Ich fahre seit einem Jahr einen neuen Porsche-Cayenne, eben mit diesen neuen PSCB-Bremsen,
die aber quietschen, was auf die Dauer (sehr) nervig ist.
Das Problem ist bei Porsche allgemein bekannt, es gab auch schon einen neuen Technik-Stand, der vor zwei bis drei Monaten bei meinem Cayenne eingebaut wurde, die Bremsen quietschen aber immer noch.

Laut meiner Wekstatt kann man zur Zeit nicht mehr gegen das Quietschen machen, die Bremsen seien nun "austherapiert", das sei jetzt der Stand dieser Bremsen-Serie.

Meines Erachtens kann das als PORSCHE-Kunde und bei einem Fahrzeug dieser Preisklasse nicht einfach so hinnehmen.
Was kann man da noch tun???

Antwort von Autoteile Ralf Schmitz

Hallo Herr Hörner,

vielen Dank für Ihre Anfrage - Antwort ist soeben per Mail an Sie herausgegangen, da hier im Kommentarbereich keine Beratung stattfinden kann.

Vielen Dank und viele Grüße,

Ihr AT-RS OnlineTeam

Kommentar von Ralf Schicke Hurststr.6 71679 Asperg |

Wie ich aus dem Umkreis von Porsche gehört habe, sind die Tests mit
den Wolframcarbid Bremsscheiben nicht so gut für Bosch/Buderus
gelaufen. Sind die Bremsscheiben nun lieferbar?

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