Dekra bestätigt: Prototyp erreicht auf Eis kürzere Anhaltewege

Ab dem Jahr 2010 soll die Elektronische Keilbremse (EWB, Electronic Wedge Brake) von Siemens VDO serienreif sein. Dann können Automobilhersteller bei der Wahl des Bremssystems für neue Fahrzeugmodelle von der hydraulischen zur By-wire-Bremse (engl. ,per Draht") wechseln. Dass ausschließlich Elektronik die Verbindung zwischen Pedal und Bremse herstellt, mag vielen noch unheimlich erscheinen. Doch derartige Systeme werden in Zukunft die Automobiltechnik bestimmen.

Flüssigkeit leitet den Druck weiter
Momentan bekommen wir unser Auto zum Stehen, indem wir aufs Bremspedal treten. Das System dahinter arbeitet hydraulisch: Beim Durchdrücken des Pedals wird die Bremsflüssigkeit durch ein Leitungssystem gepresst. Das sorgt dafür, dass an allen Rädern eine Bremsscheibe von Bremsklötzen in die Zange genommen wird. Um zusätzliche Sicherheit kümmert sich eine elektronische Bremskraftunterbrechung: Sie verhindert als ABS das Blockieren und sorgt als elektronisches Stabilitätsprogramm ESP sogar für ein gezieltes Abfangen des Wagens im physikalischen Grenzbereich.

Heute: Knapp 40 Meter aus Tempo 100
Doch die Hydraulik reagiert vergleichsweise träge bei der Umsetzung des Befehls zum Anhalten: Derzeit erreichen moderne Autos unter idealen Bedingungen Bremswege von knapp unter 40 Metern aus 100 Stundenkilometern oder von knapp unter 70 Metern aus 130 Stundenkilometern. Die Entwicklung der Hydraulikbremse beschäftigt sich daher heute zu einem großen Teil mit der Umgehung der Trägheit eines hydraulischen Bremssystems.

Bremsen mit dem Keil
Die Elektronische Keilbremse verzichtet zum Bremsen auf die Hydraulik. Im Auto werden die Signale elektronisch übermittelt, sodass von einer By-wire-Bremse gesprochen wird. Das funktioniert so: Wenn wir aufs Pedal treten, wird der Bremsbefehl elektronisch an die Bremsen weitergegeben. Die Bremse besteht aus fünf Hauptbestandteilen am Rad. Bremszange, Bremsscheibe und Bremsklötze behalten ihre Aufgaben. Das Herz der EWB ist das Keillager an der Rückseite der Bremsklötze. Kontrolliert von einem Elektromotor, bewegt sich ein weiterer Bremsklotz über ein Rollenlager hinweg. Das Rollenlager ist dabei mit einer spitz zulaufenden Berg- und Talbahn im Miniaturformat zu vergleichen, in deren "Tälern" in Ruheposition die Metallrollen liegen.

Elektromotor hält die Stellung
Kommt der Bremsbefehl, bewegt der Elektromotor den Bremsklotz auf dem Rollenlager in die jeweilige Fahrtrichtung. Dabei drehen sich die Rollen im Rollenlager zu den ,Bergspitzen" hinauf. Sobald der Bremsklotz die Bremsscheibe berührt, wird er durch die so genannte Umfangskraft mitgezogen. Der Wagen wird gebremst. Der Elektromotor hält dabei den Bremsklotz auf dem Rollenlager in jener Position, die gerade so viel Bremskraft aufbaut, wie wir wünschen. Der kleine Elektromotor muss dabei laut Hersteller nur wenig Energie aufwenden, um auch schwere Fahrzeuge aus hohen Geschwindigkeiten heraus zum Stillstand zu bremsen.

Tests der Dekra
Bereits im Prototypenstadium ist die Keilbremse leistungsfähiger als die Hydraulik. Im Vergleich mit vier Mittelklassefahrzeugen erreichte ein mit dem neuen System ausgestattetes Versuchsfahrzeug ohne Hydraulik bessere Bremsleistungen. Der Bremsweg aus 80 Stundenkilometern war unter Dekra-Begutachtung auf aufgerautem Eis im Mittel knapp 15 Prozent kürzer als der mittlere Bremsweg der vier Vergleichsfahrzeuge.

Bis zu 14 Meter weniger Bremsweg
Benötigte das EWB-Versuchsfahrzeug im Schnitt 64,5 Meter, um zum Stillstand zu kommen, reichte die Spanne bei den hydraulisch gebremsten Fahrzeugen von 71,8 Metern bis zu 78,4 Metern. Das bedeutet, dass die klassisch hydraulisch gebremsten Serienfahrzeuge in einer Notbremssituation noch zwischen 27 und 34 km/h schnell sein wären, während das EWB-Fahrzeug bereits zum Stehen gekommen ist.

Keilbremse im Auto der Zukunft
Mit der Elektronischen Keilbremse EWB will Siemens VDO nicht nur den Weg für modernes Brake-by-Wire in neuen Autos bereiten, sondern es auch als Bestandteil in das so genannte eCorner-Konzept integrieren. Der Hersteller integriert dabei Antrieb, Lenkung, Dämpfung und Bremse direkt in die Räder der Autos von Morgen. Den Designern zukünftiger elektrisch angetriebener und elektronisch gesteuerter Autos gewährt das eCorner völlig neue Gestaltungsfreiheiten.

Bildergalerie: Elektronische Keilbremse