Der notwendige Bremsdruck zum Verzögern der Räder wird beim “Brake-by-Wire”-System durch kleine Elektromotoren erzeugt, die direkt am Bremssattel sitzen. Sie ersetzen bei Scheibenbremsen das klassische Hydraulik-Bremssystem, in dem eine zirkulierende Flüssigkeit, unterstützt von Servopumpen, den nötigen Druck erzeugt.
Bei Brake-by-Wire wird der Bremsimpuls durch Elektrokabel (“by Wire”) übertragen. Bremsflüssigkeit samt Leitungssystem inklusive Zylinder und Servopumpe oder hydraulischem Bremskraftverstärker gibt es dann nicht mehr.
Neue Brake-by-Wire-Technik bietet diverse Vorteile
- Die Elektromotoren, Aktuatoren genannt, haben mehr Biss. Bei einer automatischen Notbremsung aus 100 km/h verkürzt die Brake-by-Wire-Bremse den Bremsweg um rund neun Meter, hat ZF in Tests festgestellt.
- Man spart Energie: Die Beläge schleifen im passiven Zustand nahezu gar nicht auf den Scheiben. Bei Elektroautos The range can be increased by 1 to 2 percent and less fine dust is generated on the brakes.
- Zudem können Elektroautos bis zu 17 Prozent mehr Reichweite über die noch bessere Rückgewinnung von Bremsenergie erreichen.
- Die “Brake-by-Wire”-Bremsanlage ist leichter als ein hydraulisches Bremssystem: “Die Aktuatoren bringen zwar zusätzliches Gewicht, doch durch den Verzicht auf den Hydraulik-Kreislauf wird am Ende Gewicht gespart”, so ein ZF-Sprecher gegenüber AUTO BILD.
- Die Elektrobremse ist preisgünstiger: Sie erspart den Herstellern das Verlegen eines Hydrauliksystems bei der Fertigung, trägt also zur Rationalisierung des Fertigungsprozesses bei. Und die Autokosten sinken für den Halter, weil Wartung und Erneuerung der Bremsflüssigkeit entfällt. Wie auch das Entsorgen der giftigen Flüssigkeit.
Das Bremsgefühl sei für den Fahrer trotz der indirekten Übertragung des Impulses wie bei einer klassischen Bremse, heben die ZF-Ingenieure hervor. Um die Gefahr eines Ausfalls der elektrischen Verbindung zu minimieren, sind sämtliche Kabelverbindungen – wie z. B. bei Steuerungs-Systemen in der Luftfahrt – doppelt ausgelegt. Sicherheitsassistenten wie ABS und ESP sind von der Modifikation nicht betroffen, da die Sensoren an der Radnabe sitzen.
Leistungsfähige Aktuatoren erst jetzt möglich
Wieso gibt es so etwas erst jetzt? Das hat mehrere Gründe: Zum einen waren bisher Aktuatoren mit einem ähnlich direkten, schnellen und energischen “Biss” nicht vorhanden. Überdies entsteht für die neue Brake-by-Wire-Bremse erst jetzt der entsprechende Bedarf.
Direkt am Bremssattel sitzt ein Mini-Elektromotor, der Aktuator. Per Kabel ist er mit dem Bremspedal verbunden.
Image: Continental
Die zunehmende Digitalisierung ermöglicht es, das gesamte System “Auto” zentralisiert über wenige Rechner zu steuern. Ein elektrisches Bremssystem fügt sich in dieses digital-elektrische Universum nahtlos ein. “Mit solchen By-Wire-Systemen öffnen wir die Tür für eine neue Ära der Fahrzeugsteuerung”, resümiert Dr. Holger Klein, Vorstandsvorsitzender der ZF Group.
Ab 2027 soll das Brake-by-Wire-Bremssystem marktreif sein. “Anfang des nächsten Jahrzehnts werden wir die ersten Serienfahrzeuge damit sehen”, so ein ZF-Sprecher. Projekte mit mehreren Autoherstellern laufen bereits, Details gibt ZF nicht bekannt.
Allerdings sei nicht absehbar, dass Hydraulik-Bremsen von der neuen Technik vollständig verdrängt werden. Je nach Anforderung werde es rein hydraulische, rein elektrische oder auch Hybrid-Bremsen geben.